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      2. 攪拌設計中要考慮的問(wèn)題

        發(fā)布時(shí)間:

        一、工藝設計

        攪拌設備的設計一般從工藝目的切入,不同的工藝目所需的攪拌設備大相徑庭,只有抓住工藝過(guò)程的核心問(wèn)題才能針對性地設計攪拌設備,特別是存在化學(xué)反應時(shí),耦合了反應動(dòng)力學(xué)的攪拌設備設計更加復雜,化學(xué)特性與傳遞特性的匹配才能使工藝效果最優(yōu)化,這也是攪拌設備設計最大的難點(diǎn)。

        二、過(guò)程設計

        過(guò)程設計所需考慮的內容包括葉輪的流體力學(xué)(流動(dòng)類(lèi)型和流量,所產(chǎn)生的壓頭和剪切作用)、所需要的流動(dòng)型態(tài)(層流、過(guò)渡流或湍流)、容器尺寸的變化(放大、流體力學(xué)的相似性)等。

        三、葉輪功率特性

        葉輪功率特性關(guān)聯(lián)了流體性質(zhì)、葉輪直徑、葉輪轉速和葉輪幾何形狀對功率消耗的影響。一個(gè)極為重要的概念是功率消耗與過(guò)程的特性完全無(wú)關(guān),不管攪是否滿(mǎn)足了混合過(guò)程的目標,這一概念都是正確的。通常,在確定了流體性質(zhì)并且選定了葉輪類(lèi)型和系統幾何形狀之后,還有三個(gè)変量,即功率、轉速和葉輪直徑??墒?,功率P又是轉速N和葉輪直徑D的函數,因此實(shí)際上只有兩個(gè)獨立變量可供選擇,而第三個(gè)變量則可由功率關(guān)聯(lián)式確定。
        因此,過(guò)程關(guān)聯(lián)式包含了三個(gè)變量中的任意二個(gè),并且通常是包含功率和葉輪直徑,而轉速則可以在過(guò)程選定后根據功率關(guān)聯(lián)式計算出來(lái)。然而,這并不是說(shuō)這種關(guān)聯(lián)式不能用功率和轉速或轉速和葉輪直徑來(lái)表示。關(guān)聯(lián)式中包含哪些變量取決于用哪個(gè)變量能得到對過(guò)程機理的最好理解和哪個(gè)變量在設計中選擇最為方便。

        四、機械設計
        在機械設計中,設計的主要內容包括:驅動(dòng)裝置、攪拌軸、葉輪、攪拌軸密封裝置和原動(dòng)機。在確定能滿(mǎn)足相同混合要求的各種攪拌功率、轉速、直徑組合的結構、安裝方式和設備成本的關(guān)系時(shí),必須對可供選擇的多種方案進(jìn)行考慮。
        通常不是只有一種攪拌器設計才能滿(mǎn)足某一過(guò)程要求,而都會(huì )有幾種能夠滿(mǎn)足同一過(guò)程要求的可供選擇的方案,但這些方案在設備投資和操作費用上將有差別。在給定功率、轉速和葉輪直徑的條件下,設計時(shí)還必須根據初始投資、操作費用、維修費用及安費用等作出經(jīng)濟核算。

         

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