第二十章搅拌反应设备.ppt

挡板附件 搅拌附件通常指挡板和导流筒 一、挡 板 为了消除“圆柱回旋区”和“打旋”现象，在反应釜中设置挡板。 挡板分为竖挡板和横挡板两种，竖挡板较常用 二、导流筒 提高了对筒内液体的搅拌程度，加强了搅拌器对液体的直接机械剪切作用； 确定了充分循环的流型，使反应釜内所有物料均能通过导流筒内的强烈混合区，减小了走短路的机会。 结论：提高混合效率 搅拌轴 一、搅拌轴直径的确定 根据强度条件和刚度条件初步确定搅拌轴直径 （1）搅拌轴的强度计算 （2）搅拌轴的刚度计算 二、搅拌轴的临界转速 临界转速nc 三、搅拌轴的支承 §20-4 传动装置 电动机 Pe为电动机功率， KW ； Pa 为搅拌功率 ，KW； Pf 为轴封摩擦损失功率，KW； η为传动系统的机械效率 减速器 反应釜用立式减速器主要有两级齿轮减速器、带减速器和摆线针轮 、行星减速器、谐波减速器。 §20-5 轴封装置 概 念 防止介质从转动轴与封头之间的间隙泄漏的密封装置 分 类 填料密封 机械密封 结构简单，宜于制造，适用于低温低压场合 填料密封耗功小、泄露量低、密封可靠，广泛应用于搅拌反应釜密封 一、填料密封 （1）填料的结构和工作原理 填料中含有一定量的润滑剂，在对搅拌轴产生径向压紧力的同时形成一层极薄的液膜，它一方面使搅拌轴得到润滑，另一方面阻止设备内流体逸出或外部流体渗入而达到密封作用。 工作原理 基本要求 （1）富有弹性 （2）良好的耐磨性。 （3）与搅拌轴的摩擦因数小 （4）良好的导热性 （5）耐介质及润滑剂的浸和 腐蚀。 具体选用参见填料材料选用表20-9，P125 （2）填 料 （3）填 料 箱 使用条件按照行业标准HG 21537.1~8 二、机械密封 1、机械密封的结构和工作原理 由于弹簧的作用，使动环紧紧压在静环上，而静环静止不动，这样东环和静环相接触的环形端面就阻止了介质的泄露。 2、机械密封的结构形式 （1）单端面和双端面 单端面 结构简单，制造拆卸容易，适用于操作压力低和密封要求一般的场合 单端面 适用于密封要求严格和操作压力较高的场合 （2）大弹簧和小弹簧 大弹簧 又称单弹簧，结构简单，用于轴径小于22mm的情况 小弹簧 又称多弹簧，弹簧力分布均匀，用于轴径大于28mm和密封力较高时的情况 （3）内装式和外装式 搅拌反应釜所用机械密封多为外装式 优点：它便于安装维修和观察 适用于：介质对零件腐蚀性较大、介质易结晶和黏度很大而影响弹簧工作的场合。 （4）平衡型和非平衡型 非平衡型仅适用于压力不超过0.7MPa的场合 平衡型适用于压力较高、压力波动较大的场合 3 、搅拌反应釜用机械密封 根据介质特性、试用条件以及对密封的要求来选择结构形式和参数。 三、机械密封和填料密封的比较 第二十章搅拌反应设备 第二十章 搅拌反应设备 主要内容： 概述 斧体与传热装置 搅拌装置 传动装置 轴封装置 §20-1 概述 反应釜 为反应提供反应空间和反应条件的反应设备 搅拌方法 机械搅拌、气流搅拌、射流搅拌、静态（管道）搅拌和电磁搅拌 机械搅拌应用最早，机械搅拌反应釜简称搅拌反应釜 应 用 各种物性（如粘度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程 合成塑料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药化肥、染料涂料、食品、冶金等行业 混合、分散、溶解、结晶、萃取、吸收等操作 搅拌的目的 使不相溶液体混合均匀，制备均匀混合液、 乳化液，强化传质过程 使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反应 制备均匀悬浮液，促使固体加速溶解、浸取 或液-固化学反应 强化传热，防止局部过热或过冷 搅拌反应釜的基本结构 搅拌反应釜 反应釜 提供反应空间和反应条件的部件如蛇管、夹套等 搅拌装置 由搅拌轴和搅拌器组成 传动装置 为搅拌器提供搅拌动力和相应的条件 轴封装置 封住釜体内的液体不致泄露 搅拌反应釜机械设计的依据 工艺要求：包括反应釜的容积、最大工作压力、工作温度、工作介 质及腐蚀情况、传热面积、换热方式、搅拌形式、转速及功率、接口管方位与尺寸的 确定等。 搅拌反应釜机械设计的内容 确定搅拌反应的结构形式和尺寸； 选择材料； 计算强度或稳定性； 选用主要零部件； 绘制图样 提出技术要求。 §20-2 釜体与传热装置 常用传热方式有两种：夹套式壁外传热结构和釜体内部蛇管传热结构 釜体几何尺寸的确定 一、选取反应釜的H/ Di 二、选取反应釜的装料系数η 一般可取0.6~0.8 反应过程产生泡沫或呈沸腾状态 取0.6~0.7 反应状态平稳 取0.8~0.85 釜体的容积V与操作容积Vo应有如下