化工攪拌器及攪拌罐體的設計

一、攪拌器的設計工序
　　攪拌器的設計造型要與攪拌作業目的緊密結合。各種不同的攪拌過程需要由不同的攪拌器運行來實現，在設計造型時首先要根據對攪拌作業的目的和要求，確定攪拌器型式、電動機功率、攪拌速度，然后選擇減速機、機架、攪拌軸、軸封等各部件。一般而言，化工設備中的攪拌器的設計工序為：設定和確認攪拌的條件→選定攪拌葉輪型式及內構件→確定葉輪尺寸及轉速→計算攪拌功率→攪拌裝置機械設計。具體設計工序如下：
　　1.按照工藝條件、攪拌要求和目的，選擇攪拌器樣式，并充分掌握攪拌器的動力特性和攪拌器在攪拌過程中所產生的流動狀態，以及各種與攪拌目的的影響因素和關系。
　　2.按照所確定的攪拌器型式及攪拌器在攪拌過程中所產生的流動狀態，工藝對攪拌混合時間、分散度、沉降速度的控制要求，通過實驗手段和計算機模擬設計，確定電動機功率、攪拌速度、攪拌器直徑。
　　3.按照電動機功率、攪拌速度及工藝條件，從減速機選型表中選擇確定減速機型號。如果按照實際工作扭矩來選擇減速機，則實際工作扭矩必須小于減速機許用扭矩。
　　4.按照減速機的輸出軸頭d和攪拌軸系支承方式選擇與d相同型號規格的機架、聯軸器。
　　5.按照機架攪拌軸頭尺寸、安裝容納空間及工作壓力、工作溫度選擇軸封型式。
　　6.按照安裝形式和結構要求，設計選擇攪拌軸結構型式，并校檢其強度、剛度；如按剛性軸設計，在滿足強度條件下n/nk≤0.7；如按柔性軸設計，在滿足強度條件下n/nk>=1.3?
　　7.按照機架的公稱心寸、攪拌器軸的擱軸型式及壓力的等級、選擇安裝底蓋、凸緣底座或凸緣法蘭。
　　根據SH/T3150-2007《石油化工攪拌器工程技術規定》中要求攪拌器應按照使用壽命至少為20年，預期不間斷連續操作2年以上進行設計和制造。發表論文，設備。
二、攪拌器罐體結構的設計
　　1.罐體的長徑比。發表論文，設備。發表論文，設備。罐體長徑比對攪拌功率的影響，需要較大攪拌功率的，長徑比可以選得小些；罐體長徑比對傳熱的影響，積一定時，長徑比越大，表面積越大，越利于傳熱；并且此時傳熱面距罐體中心近，物料的溫度梯度就越大，有利于傳熱效果。因此，單純從夾套傳熱角度考慮，一般希望長徑比大一些。物料特性對罐體長徑比的要求，需要足夠液料高度的，希望長徑比大些。
　　2．攪拌罐裝料量。已知長徑比H/Di、
　　稱容積Vg：操作時盛裝物料的容積
　　1）裝料系數η
　　Vg＝V·η
　　一般取0.6～0.85。物料在反應過程中要起泡沫或呈沸騰狀態，裝料系數取低值，約為0.6～0.7；物料反應平穩，可取0.8～0.85，物料粘度較大可取大值。
　　3.頂蓋的結構。傳動裝置包括電動機、減速裝置、聯軸節及攪拌軸。而軸的計算，其強度指的是：承受扭轉和彎曲作用，以扭轉為主，工程上只考慮扭矩，然后用增加安全系數以降低材料的許用應力來彌補由于忽略受彎曲作用所引起的誤差。發表論文，設備。在靜載荷作用下，[τ]=(0.5~0.6)[σ]。而軸的剛性計算往往為了防止轉軸產生過大的扭轉變形，以免在運轉中產生震動，造成軸封失敗，應該將軸的扭轉變形限制在一個允許的范圍內。工程上以單位長度的扭轉角φo不得超過許用扭轉角[φo]作為扭轉剛度條件。