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      攪拌設計中要考慮的問題

      發布時間:

      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,只有抓住工藝過程的核心問題才能針對性地設計攪拌設備,特別是存在化學反應時,耦合了反應動力學的攪拌設備設計更加復雜,化學特性與傳遞特性的匹配才能使工藝效果最優化,這也是攪拌設備設計最大的難點。

      二、過程設計

      過程設計所需考慮的內容包括葉輪的流體力學(流動類型和流量,所產生的壓頭和剪切作用)、所需要的流動型態(層流、過渡流或湍流)、容器尺寸的變化(放大、流體力學的相似性)等。

      三、葉輪功率特性

      葉輪功率特性關聯了流體性質、葉輪直徑、葉輪轉速和葉輪幾何形狀對功率消耗的影響。一個極為重要的概念是功率消耗與過程的特性完全無關,不管攪是否滿足了混合過程的目標,這一概念都是正確的。通常,在確定了流體性質并且選定了葉輪類型和系統幾何形狀之后,還有三個変量,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,因此實際上只有兩個獨立變量可供選擇,而第三個變量則可由功率關聯式確定。
      因此,過程關聯式包含了三個變量中的任意二個,并且通常是包含功率和葉輪直徑,而轉速則可以在過程選定后根據功率關聯式計算出來。然而,這并不是說這種關聯式不能用功率和轉速或轉速和葉輪直徑來表示。關聯式中包含哪些變量取決于用哪個變量能得到對過程機理的最好理解和哪個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:驅動裝置、攪拌軸、葉輪、攪拌軸密封裝置和原動機。在確定能滿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系時,必須對可供選擇的多種方案進行考慮。
      通常不是只有一種攪拌器設計才能滿足某一過程要求,而都會有幾種能夠滿足同一過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濟核算。

       

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