七水硫酸锌冷却搅拌结晶器设计蛇管冷却机械搅拌装置设计

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1、搅拌装置设计任务书一、设计题目七水硫酸锌冷却搅拌结晶器设计。二、设计任务及操作条件(1)处理能力（1.9+0.01X）×105m3／a均相ZnSO4液体。〖注：X代表学号最后两位数〗(2)设备型式机械搅拌蛇管冷却结晶装置。(3)操作条件①饱和ZnSO4溶液温度80℃，密度：ρ=1.52g/cm3比热容，C=0.842Kcal/(kg/℃)；溶液的初始浓度，0.876kg（ZnSO4）/kg（H2O）；冷却至25℃时放入离心过滤机分离晶体，25℃溶解度0.580kg（ZnSO4）/kg（H2O）②冷却时间4小时。③过程中有结晶析出,结晶热qc=14

2、.94Kcal/kg(ZnSO4.7H2O)×④采用蛇管冷却，冷却水进口温度20℃，出水口温度30℃。⑤忽略污垢及间壁热阻。⑥每年按300天，每天24小时连续搅拌。三、厂址：柳州地区。四、设计项目(1)设计方案简介：对确定的工艺流程及设备进行简要论述。(2)搅拌器工艺设计计算：确定搅拌功率及蛇管传热面积。(3)搅拌器、搅拌器附件、搅拌槽、蛇管等主要结构尺寸设计计算。(4)主要辅助设备选型：冷却水泵、搅拌电机等。(5)绘制搅拌器工艺流程图及设备设计条件图（3＃图纸）。(6)对本设计评述。II目录搅拌装置设计任务书I第一章设计方案简介１第二章工艺流程

3、图及说明３第三章工艺计算及主要设备的计算４3.1确定数据４3.2搅拌槽的计算４3.3搅拌器的选型：６3.1.1搅拌器的选型６3.1.2.搅拌桨尺寸及安装位置７3.1.3.搅拌器的附件及功率计算７3.1.4蛇管规格的选择９3.2.1管外传热系数１０3.2.3总传热面积：１１3.3泵的选型１２3.3.4支座的选择１５第四章总热量的衡算１５第五章物料衡算１６第六章计算结果列表１７第七章设计评论１９第八章附图２０第九章主要符号列表２０第十章．参考文献２１II第一章设计方案简介搅拌设备在石油、化工、食品等工业生产上应用范围很广，尤其在化工工业中，很多的化工

4、生产或多或少的在应用着搅拌操作，化学工艺过程的种种物理过程和化学过程，往往要采用搅拌操作才能达到好的效果，搅拌设备在许多场合是用作反应器，而带搅拌的反应器则以液相物料为特征，有液-液、液-固、液-气等相反应。搅拌的目的：1.使互不相溶液体混合均匀2.使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反应3.制备均匀悬浮液，促使固体加速溶解、浸取或发生液-固反应4.强化传热，防止局部过热或过冷。不同的搅拌目的，搅拌效果具有不同的表示方法。搅拌操作分为机械搅拌和气流搅拌。气体搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用。相对于机械搅拌作用相比，仅通过气泡对液

5、体进行搅拌是比较弱的，所以在工业生产中大多数的搅拌属于机械搅拌，本实验要求的就是机械搅拌设备的设计。蛇管冷却搅拌是运用搅拌器将搅拌槽中的反应物料搅拌均匀，同时可以将物料的热量均匀分布，并运用蛇管作为冷却装置，使搅拌槽中的物料液保持在一定的温度下，保持一个良好的反应环境。此次设计中选用的搅拌器为涡轮平叶搅拌器，其特点是在物料黏度不大的物料中搅拌所消耗的功率较小，可以减小能量的损耗：而选用蛇管传热是因为蛇管沉浸在物料中，热量损失小，传热效果好。排列密集的蛇管起到导流筒和挡板的作用。冷凝剂选用冷却水，是由于其传热效率好而且易于得到，传热后冷却水可直接排

6、放而不会对环境造成污染，总体操作也较为简便。1.1搅拌器的选型搅拌器主要类型有：桨式、开启涡轮式、圆盘涡轮式、推进式、框式、螺带式、三叶后掠式等，搅拌器的选用应满足以下要求：保证物料的混合均匀，功率消耗最少，所需费用最低，操作方便，易于制造和维修。由于此搅拌槽中所搅拌的溶液为低粘度均相流体，搅拌时，由于其循环容易，消耗功率小，因此采用涡轮平叶搅拌器。1.2搅拌器的安装及组成选择２０搅拌器的上方可用机械密封，易维护、检修、寿命长。搅拌器的安装高度应有利于底部出料，使搅拌器的出料口出的物料得到充分的搅拌，使输料管路通畅。搅拌罐由搅拌罐体、搅拌罐盖、搅

7、拌器、支撑、传动装置、轴封装置等组成，还可根据工艺要求配置加热装置或冷却装置。搅拌罐体、搅拌罐盖、搅拌器、轴封等选用材料可根据工艺要求选用碳钢或不锈钢等材料来制作。搅拌罐盖上部配备的传动装置（电机或减速器），有传动轴驱动搅拌罐内的搅拌器。轴封装置可采用机械或填料等多种形式1.3电动机的选型电机功率选用应满足搅拌器运动转功率与转动系统，轴封系统功率损失的要求，还要考虑到有时在搅拌过程中会出现不利的条件导致功率过大。1.4密封装置的选择用垂直于轴的密封转轴的机械密封装置。与填料密封相比，机械密封是一种功耗小，泄漏率低，密封性能可靠，使用寿命长的转轴密

8、封形式。1.5选择冷凝类型在工业生产过程中，当需要的传热面积较大，而夹套传热在允许的反应时间内尚不能满足要求时，或是壳体内衬有橡胶、耐火