化工攪拌機、攪拌器、攪拌設備的設計選型分析

作者

kaiyuan

時間

2019-09-08 12:11

攪拌機、攪拌器、攪拌設備的設計包括工藝設計和機械設計兩部分內容。工藝設計提出機械設計的原始條件，即給出處理量，操作方式，較大工作壓力（或真空度），較高工作溫度（或較低工作溫度），被攪物料的物性和腐蝕情況等，同時還需提出傳熱面的型式和傳熱面積，攪拌器型式，攪拌轉速與功率等。而機械設計則應對攪拌容器，傳動裝置，軸封以及內構件等進行合理的選型，強度（或剛度）計算和結構設計。

具體選型步驟分析：

攪拌機、攪拌器、攪拌設備選型之明確任務，目的。

設計的全部依據來源于攪拌的任務和目的。

其基本內容應包括：

明確被攪拌物料體系；

攪拌操作所達到的目的；

被攪拌物料的處理量（間歇操作按一個周期的批量，連續操作按時班或年處理量）；

明確有無化學反應，有無熱量傳遞等，考慮反應體系對攪拌效果的要求。

攪拌機、攪拌器、攪拌設備選型之了解物料性質。

物料體系的性質是攪拌設備設計計算的基礎。物系性質包括物料處理量，物料的停留時間，物料的黏度，體系在攪拌或反應過程中達到的較大黏度，物料的表面張力，粒狀物料在懸浮介質中的沉降速度，固體粒子的含量和通氣量等。

攪拌機、攪拌器、攪拌設備選型之攪拌器選型。

攪拌器的結構型式和混合特性很大程度上決定了體系的混合效果。并且還因根據攪拌物質來選定攪拌器的型號。（如：攪拌固體物質，就因選用雙軸高速分散機，它的攪拌效率比單軸高速分散機更高。）因此，攪拌器的選型好壞直接影響著整個攪拌設備的攪拌效果和操作費用。目前，對于給定的攪拌過程，攪拌器的選型沒有成熟，完善的方法。往往在同一攪拌目的下，幾種攪拌器均可適用。此時多數依靠過去的經驗。或相似工業實例分析以及放大極速的掌握程度。有時對一些特殊的攪拌過程，還需進行中試甚至需要模型演示過程才能確定合適的攪拌器結構型式。

在攪拌器結構型式選定之后，還應考慮攪拌器直徑的大小與轉速的高低。

攪拌機、攪拌器、攪拌設備選型之確定操作參數

操作參數包括攪拌設備的操作壓力與溫度，物料處理量與時間，連續或間歇操作方式，攪拌器直徑與轉速，物料的有關物性與運動狀態等，而基本的目的是要通過這些參數，計算出攪拌雷諾數，確定流動類型，進而計算攪拌功率。（雙軸高速分散機參數是緊密圍繞固體粉狀物料所需屬性所制作的。）

攪拌機、攪拌器、攪拌設備選型之攪拌設備結構設計

在確定攪拌器結構型式和操作參數的基礎上進行結構設計，主要內容是確定攪拌器構型的幾何尺寸，攪拌容器的幾何形狀和尺寸。（雙軸高速分散機適用各種位置。）

攪拌機、攪拌器、攪拌設備選型之攪拌特性計算

攪拌特性包括攪拌功率，循環能力，切應變速率及分布等，根據攪拌任務及目的確定關鍵攪拌特性。攪拌功率計算又分兩個步驟，步確定攪拌功率；第二步考慮軸封和傳動裝置中的功率耗，確定適當的電動機額定功率，進而選用相應的電動機。

攪拌機、攪拌器、攪拌設備選型之傳熱設計

為攪拌操作過程中存在熱量傳遞時，應進行傳熱計算。其主要目的是核算攪拌設備提供的換熱面積滿意是傳熱的要求。

攪拌機、攪拌器、攪拌設備選型之費用估計

在滿足工藝要求的前提下，花費較低的總費用是評價攪拌設備性能，校驗設計合理的重要指標之一。完整的費用估算包括以下幾個方面：

① 設備加工與安裝費用，包括設備材料，加工制造與安裝，通用設備購置等所需費用。

② 操作費用 包括動力消耗，載熱劑消耗，操作管理人員配備等所需的費用。

③ 維修費用 包括按生產周期進行維修時對耗用材料，更新零部件，人工，器材等所需的費用。

④ 整體設備折舊費用的估算。