化工中級職稱論文范文(2)
化工中級職稱論文范文
化工中級職稱論文范文篇二
淺談化工設(shè)備中攪拌器的設(shè)計問題
摘要：將攪拌裝置安裝在立式設(shè)備筒體的中心線上。能防止液體在攪拌器附近產(chǎn)生“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”。根據(jù)SH/T3150-2007《石油化工攪拌器工程技術(shù)規(guī)定》中要求攪拌器應(yīng)按照使用壽命至少為20年。
關(guān)鍵詞：攪拌器，設(shè)備，化工
一、攪拌器裝置的分類、構(gòu)成和功能
(一)分類
1.立式容器中心攪拌。將攪拌裝置安裝在立式設(shè)備筒體的中心線上，驅(qū)動方式一般為皮帶傳動和齒輪傳動，用普通電機(jī)直接聯(lián)接或與減速機(jī)直接聯(lián)接。
2.偏心式攪拌。攪拌裝置在立式容器上偏心安裝，能防止液體在攪拌器附近產(chǎn)生“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”，可以產(chǎn)生與加擋板時相近似的攪拌效果。
3.傾斜式攪拌。為了防止渦流的產(chǎn)生，對簡單的圓筒形或方形敞開的立式容器，可將攪拌裝置用夾板安裝在設(shè)備筒體的上邊緣，攪拌軸直接插到筒體內(nèi)。，設(shè)備。
4.臥式容器攪拌。攪拌裝置安裝在臥式容器上，可以降低安裝高度，提高攪拌設(shè)備的抗震性，改進(jìn)懸浮液的狀態(tài)等。
5.臥式雙軸攪拌。這種攪拌裝置主要應(yīng)用在高黏液體。采用臥式雙軸攪拌設(shè)備的目的是要獲得自清潔效果。
6.底攪拌。攪拌裝置在設(shè)備底部，稱為底攪拌設(shè)備。
7.組合式攪拌。有時為了提高混合效率，需要將兩種或兩種以上形式不同、轉(zhuǎn)速不同的攪拌裝置組合起來使用，稱為組合式攪拌設(shè)備。
8.旁入式攪拌。旁入式攪拌裝置是將攪拌裝置安裝在設(shè)備筒體的側(cè)壁上。對于旁入式攪拌利用推進(jìn)式攪拌器，在消耗同等功率情況下，能得到最高的攪拌效果。
(二)構(gòu)成攪拌器裝置一般是由傳動裝置、聯(lián)軸器、機(jī)架、攪拌軸、軸封、攪拌器等部分構(gòu)成的。
(三)功能及其影響因素
攪拌器的功能簡單的說就是提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動狀以達(dá)到攪拌過程的目的。，設(shè)備。這一作用由運(yùn)動著的葉輪所產(chǎn)生，因此，葉輪的外形、尺寸、數(shù)量還有轉(zhuǎn)速對攪拌器的功能形成了直接的影響。同時攪拌器的功能發(fā)揮還與攪拌介質(zhì)的物性和工作環(huán)境有關(guān)。另外，攪拌罐的形狀、尺寸、擋板的設(shè)置情況、物料在罐中的進(jìn)出方式都屬于工作環(huán)境的范疇，以及攪拌器在罐內(nèi)的安裝位置，種種因素都能對攪拌器的功能形成不同程度的影響。
攪拌功率是攪拌過程進(jìn)行時需要的動力，包含攪拌器功率和攪拌作業(yè)功率，內(nèi)涵不同卻又有聯(lián)系的。能夠使攪拌器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的功率就是攪拌器功率。而把攪拌器使攪拌罐中的液體以最佳方式完成攪拌過程所需要的功率就是攪拌作業(yè)功率。最理想的狀況是攪拌器的功率等于攪拌作業(yè)功率。
二、攪拌器在化工設(shè)備中的設(shè)計
(一)設(shè)計工序
攪拌器的設(shè)計造型要與攪拌作業(yè)目的緊密結(jié)合。各種不同的攪拌過程需要由不同的攪拌器運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)，在設(shè)計造型時首先要根據(jù)對攪拌作業(yè)的目的和要求，確定攪拌器型式、電動機(jī)功率、攪拌速度，然后選擇減速機(jī)、機(jī)架、攪拌軸、軸封等各部件。一般而言，化工設(shè)備中的攪拌器的設(shè)計工序為：設(shè)定和確認(rèn)攪拌的條件→選定攪拌葉輪型式及內(nèi)構(gòu)件→確定葉輪尺寸及轉(zhuǎn)速→計算攪拌功率→攪拌裝置機(jī)械設(shè)計。具體設(shè)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(chǎn)生的流動狀態(tài)，以及各種與攪拌目的的影響因素和關(guān)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(chǎn)生的流動狀態(tài)，工藝對攪拌混合時間、分散度、沉降速度的控制要求，通過實(shí)驗手段和計算機(jī)模擬設(shè)計，確定電動機(jī)功率、攪拌速度、攪拌器直徑。
3.按照電動機(jī)功率、攪拌速度及工藝條件，從減速機(jī)選型表中選擇確定減速機(jī)型號。如果按照實(shí)際工作扭矩來選擇減速機(jī)，則實(shí)際工作扭矩必須小于減速機(jī)許用扭矩。
4.按照減速機(jī)的輸出軸頭d和攪拌軸系支承方式選擇與d相同型號規(guī)格的機(jī)架、聯(lián)軸器。
5.按照機(jī)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(jié)構(gòu)要求，設(shè)計選擇攪拌軸結(jié)構(gòu)型式，并校檢其強(qiáng)度、剛度;如按剛性軸設(shè)計，在滿足強(qiáng)度條件下n/nk≤0.7;如按柔性軸設(shè)計，在滿足強(qiáng)度條件下n/nk>=1.3
7.按照機(jī)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(jù)SH/T3150-2007《石油化工攪拌器工程技術(shù)規(guī)定》中要求攪拌器應(yīng)按照使用壽命至少為20年，預(yù)期不間斷連續(xù)操作2年以上進(jìn)行設(shè)計和制造。，設(shè)備。
(二)攪拌器灌結(jié)構(gòu)的設(shè)計
1.罐體的長徑比。，設(shè)備。，設(shè)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(shù)η
Vg=V·η
一般取0.6～0.85。物料在反應(yīng)過程中要起泡沫或呈沸騰狀態(tài)，裝料系數(shù)取低值，約為0.6～0.7;物料反應(yīng)平穩(wěn)，可取0.8～0.85，物料粘度較大可取大值。
3.頂蓋的結(jié)構(gòu)。傳動裝置包括電動機(jī)、減速裝置、聯(lián)軸節(jié)及攪拌軸。而軸的計算，其強(qiáng)度指的是：承受扭轉(zhuǎn)和彎曲作用，以扭轉(zhuǎn)為主，工程上只考慮扭矩，然后用增加安全系數(shù)以降低材料的許用應(yīng)力來彌補(bǔ)由于忽略受彎曲作用所引起的誤差。，設(shè)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(zhuǎn)軸產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)變形，以免在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生震動，造成軸封失敗，應(yīng)該將軸的扭轉(zhuǎn)變形限制在一個允許的范圍內(nèi)。工程上以單位長度的扭轉(zhuǎn)角φo不得超過許用扭轉(zhuǎn)角[φo]作為扭轉(zhuǎn)剛度條件。
參考文獻(xiàn)：
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【4】張平亮，攪拌器的選擇和設(shè)計[J].石油化工設(shè)備技術(shù)，1996(1)
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