浅谈搅拌容器的设计及计算

2015-5-16 9:33:23

搅拌容器的设计　
搅拌容器的设计思路 根据设计要求，要求搅拌器的容积在 500 升左右，液体粘度为 0.3Pa.s，液体的密度为ρ1500kg/m3，运转速度为 40r/min，v5m/s。结合实际条件，本课题选用筒式搅拌器。将搅拌器的外壳设计成圆筒形，搅拌器旋转时，把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混和区，并产生一股高速射流，使流体具有较高的压头，推动液体在搅拌容器内循环流动。在圆筒的导流作用下，介质从简体的顶部和底部流入筒内，完成一个循环，使介质产生高速的径向流和轴向流，同时加大介质流量，介质流动更均匀。 通过筒式搅拌器与涡轮式搅拌器和推进式搅拌器的功率对比试验，在相同的拌情况下，筒式搅拌器将电能转化为机械能的效率更高。
1 筒式搅拌器的搅拌流型适于低黏度液体的搅拌，搅拌釜内的搅拌死角较少。
2 筒式搅拌器对电能的利用率高，在相同的情况下，筒式搅拌器的功率准数较小，耗能少，表明筒式搅拌器在节能方面具有非常好的效果。
3 筒式搅拌器的搅拌混合效率高，在相同的情况下，是涡轮式和推进式搅拌器的 2～3 倍。
搅拌容器的设计计算
确定筒体的几何参数
（1）筒体型式 选择圆柱形筒体
（2）确定内筒筒体的直径和高度
（3）筒体材料的选择及估算筒体钢板的厚度 根据冶金手册产品的标准，我们选用普通碳素钢，根据 GB150—1998 中对碳素钢的要求和钢板之间的差别，我们选用 Q235—B 热轧钢板，厚度尺寸选用9mm。
（4）计算筒体的壁厚及强度校核 按照材料力学中的强度理论，对于钢制容器适宜采用强度理论，但是由于强度理论在容器设计史上使用最早，有成熟的实践经验，而且由于强度条件不同而引起的误差已考虑在安全系数内，所以至今在容器常规设计中仍采用强度理论，即 σ1≤σ式中是器壁中σ1 三个主应力中最大一个主应力。对于内压薄壁容器的回转壳体，周向应力σθ为第一主应力，径向应力σψ为第二主应力，而另一个主应力σz是径向应力，由于σθ、σψ与相比壳忽略不计，即σ3σz0，所以强度理论趋于一致。