LF110型聚氯乙烯聚合釜锥套搅拌器的设计开发.pdf

《LF110型聚氯乙烯聚合釜锥套搅拌器的设计开发.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第1期-15-LF110型聚氯乙烯聚合釜锥套搅拌器的设计开发陆旭（中航黎明锦西化工机械（集团）有限责任公司，辽宁葫芦岛125001）[摘要]介绍了LF110型聚氯乙烯聚合釜锥套搅拌器的设计开发背景、结构特点、数值模拟验证结论及市场应用情况。该锥套搅拌器的增设，可很大程度地减少PVC聚合釜底部物料堆积，有效地改善釜底的循环特性，提高PVC的产量及产品质量。[关键词]聚氯乙烯聚合釜；锥套搅拌器；冷模试验；数值模拟验证聚氯乙烯聚合釜技术性能的优劣，直接影响1技术路线到聚氯乙烯的产量、质量及运行经济性。聚合釜(1)新制试验用搅拌器（按照试验台的尺寸按的运行特性主要是搅拌传质。因此，

2、能否达到理比例缩小）。利用搅拌试验室综合试验台，计算想的搅拌效果，满足生产工艺要求，尤为重要。出搅拌桨的功率准数，应用放大理论，获取聚合原国内LF110型聚氯乙烯聚合釜的生产工艺技术来釜实际消耗功率，并获取试验流型照片。自日本窒素。但经多年PVC生产考核及用户反馈(2)通过CFD数值模拟技术，校核增设锥套信息，聚合釜存在底部堆积物料现象，釜底位置搅拌器后，原电机功率是否仍满足新搅拌功率要的物料循环性差，最终影响产品产量及质量。因求，同时获取增设锥套搅拌器后的新流场图及轴此，为改善聚合釜底部搅拌效果，解决底部物料向速度等值图。堆积的难题，对LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统(

3、3)将增设后的新流型与原改造前老流型对的结构进行改造和优化，即在聚合釜底部增设一比，得出改善搅拌效果的结论。层带锥套结构的搅拌桨。2设计结构特点图1锥套搅拌器图纸作者简介：陆旭（1983—），男，辽宁葫芦岛人，2006年毕业于沈阳工业大学机械设计制造及自动化专业，本科，工程师。从事搅拌设备等压力容器设计及工艺工作。石油和化工设备-16-论文广场2017年第20卷图2锥套搅拌器简图及安装示意图(1)锥形轴毂设计，可在很大程度上减少物料(2)重点分析新增设搅拌器后对搅拌流场、流在搅拌器上的堆积。型的影响。(2)紧固件不外露，以减少粘料，提高产品质(3)通过CFD数值模拟校核原电

4、机功率是否满量。足增设锥套搅拌器的功率消耗要求。(3)搅拌器轴毂及轴套采用分瓣设计，安装搅拌功率特性试验在综合试验台上进行。试3时，可避免拆除其他零件。充分满足安装与拆卸验物料为洁净水ρ=1000kg/m，μ=1mpas。装料的便利，为用户节省时间。系数按0.9计。试验时，测取搅拌器在不同转速下(4)搅拌桨叶采用两叶45°斜桨，提高物料的的扭矩，计算出各自的功率消耗，分别求得其搅循环及剪切特性。拌功率准数。搅拌流型试验在综合试验台上进行，向搅拌3冷模试验验证槽内投入密度与水相近的示踪粒子。在暗室条件搅拌冷模试验是在几何相似条件下进行的。下利用照相机拍摄搅拌体系窄缝平面光面上

5、示踪试验主要进行的内容为：粒子随流体流动的流线。(1)两层搅拌器安装位置（下层1955mm，上试验结果与分析：层5425mm；下层1830mm，上层5400mm）对搅搅拌动力特性，表1为增加锥套搅拌器后不同拌流场及流型的影响。搅拌转速下的功率准数。第1期陆旭LF110型聚氯乙烯聚合釜锥套搅拌器的设计开发-17-表1增加锥套搅拌器后不同搅拌转速下的功率准数n(r/min)901201501802102402703004Re(10)1.782.382.973.564.154.755.355.94NP9.758.449.459.059.748.859.297.82试验结果表明，N

6、P随着Re的增大略有下降，将表1数据进行线性回归得出如下公式：NP=9.936Re-0.075，相关系数0.98(1)将LF110型聚氯乙烯聚合釜6操作条件下的雷诺数3.36×10代入式(1)得到该悬浮法聚氯乙烯聚合釜的功率准数NP=6.42，搅拌功率P=150kW，考虑电机效率及机封损失等，轴功率约175kW，应用CFD数值模拟软件计算搅拌功率为165kW，二者相差不到10%。电机功率240kW可满足要求。由图3~图4可看出搅拌器安装高度的变化对整个搅拌釜内流型基本没有影响，这一点在CFD数值模拟流场图中也得到了印图31955/5425流型图41830/5400流型证。图

7、5~图6由于底部增加一层锥套两叶斜桨，整个釜内轴向流动明显加强，此特性在CFD模拟流场中也可看出。4CFD数值模拟验证图51955/5425+锥套搅拌桨流型图61830/5400+锥套搅拌桨流型石油和化工设备-18-论文广场2017年第20卷图71955/5425CFD流场图图81830/5400CFD流场图图91955/5425+锥套搅拌桨CFD流场图图101830/5400+锥套搅拌桨桨CFD流场图图111955/5425CFD轴向速度等值图图121830/5400CFD轴向速度等值图第1期陆旭LF110型聚氯