框式攪拌器一般使用于粥狀物料的攪拌,攪拌轉(zhuǎn)數(shù)以60-130r/min為宜。
可視為槳式攪拌器的變形,其結(jié)構(gòu)比較堅(jiān)固,攪動(dòng)物料量大。如果這類攪拌器底部形狀和反應(yīng)釜下封頭形狀相似時(shí),通常稱為錨式攪拌器。框式攪拌器直徑較大,一般取反應(yīng)器內(nèi)徑的2/3~9/10,50~70r/min?蚴綌嚢杵髋c釜壁間隙較小,有利于傳熱過(guò)程的進(jìn)行,快速旋轉(zhuǎn)時(shí),攪拌器葉片所帶動(dòng)的液體把靜止層從反應(yīng)釜壁上帶下來(lái);慢速旋轉(zhuǎn)時(shí),有刮板的攪拌器能產(chǎn)生良好的熱傳導(dǎo)。這類攪拌器常用于傳熱、晶析操作和高粘度液體、高濃度淤漿和沉降性淤漿的攪拌。
錨式、框式攪拌器屬于同一類,統(tǒng)稱錨框式攪拌器,該種攪拌器的葉輪槳徑對(duì)罐徑之比較大。使用于低粘度液體時(shí),錨式葉輪的葉徑與罐徑比為0.7~0.9,對(duì)于高黏度液體則為0.8~0.95.轉(zhuǎn)速通常為10~50r/min。為了增大攪拌范圍和帶走罐壁上的殘留物或液層,錨框式攪拌器的外廓要接近攪拌罐的內(nèi)壁,其底部的形狀為適應(yīng)罐底的輪廓也有橢圓、錐形等。為了增大對(duì)高粘度物料的攪拌范圍以及提高葉輪的剛性,還常常要在錨式及框式上增加一些立葉和橫梁,這樣使得錨框式的結(jié)構(gòu)形狀出現(xiàn)了多種多樣。
適用的黏度為200~300Pa·s。
根據(jù)其形狀大致可分為錨式、橢圓框式、錐底框式、方框式以及錨框式等 。
選用步驟:
在用于高粘度流體的攪拌時(shí),隨流體粘度的增高,罐內(nèi)的流動(dòng)減少,由傳動(dòng)裝置傳入的能量作為葉輪和流體的摩擦(剪切)消耗掉的比例增大。從攪拌效果看,在葉片近旁有液體的交換,然而在軸的附近則存在幾乎不起攪拌作用的部分,使用變形框式葉輪(在框式上增加斜葉橫梁或立葉),可視情況改善,然而仍不能全部解決問(wèn)題。要使高黏度流體完全流動(dòng)非要用螺帶式葉輪那樣具有強(qiáng)制液體進(jìn)行擠出流動(dòng)的葉輪然而,與螺帶式葉輪相比,錨式葉輪的價(jià)格低,在葉徑和轉(zhuǎn)速相同時(shí),錨框式攪拌器僅為螺帶的2/3,因此對(duì)那些不特別強(qiáng)調(diào)混合效果的場(chǎng)合,往往選用錨式葉輪。在特殊場(chǎng)合,為了消除錨式葉輪剪切力不大,以及軸附近有混合死區(qū)的缺點(diǎn),可以用框式葉輪與多層渦輪式葉輪組合成同軸線雙周攪拌機(jī)。同時(shí)為了能利用其葉片與罐底和罐壁貼近的優(yōu)點(diǎn)以獲得更高的傳熱效果,還可以在錨式葉輪的葉片上安裝刮板,不斷刮去易于附著在罐壁上的液體。
攪拌器選型步驟分析
攪拌裝置的設(shè)計(jì)選型與攪拌作業(yè)目的緊密結(jié)合。各種不同的攪拌過(guò)程需要由不同的攪拌裝置運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn),在設(shè)計(jì)選型時(shí)首先要根據(jù)工藝對(duì)攪拌作業(yè)的目的和要求,確定攪拌器型式、電動(dòng)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。共具體步驟方法如下:
1.按照工藝條件、攪拌目的和要求,選擇攪拌器型式,選擇攪拌器型式時(shí)應(yīng)充分掌握攪拌器的動(dòng)力特性和攪拌器在攪拌過(guò)程中所產(chǎn)生的流動(dòng)狀態(tài)與各種攪拌目的的因果關(guān)系。
2.按照所確定的攪拌器型式及攪拌器在攪拌過(guò)程中所產(chǎn)生的流動(dòng)狀態(tài),工藝對(duì)攪拌混合時(shí)間、沉降速度、分散度的控制要求,通過(guò)實(shí)驗(yàn)手段和計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì),確定電動(dòng)機(jī)功率、攪拌速度、攪拌器直徑。
3.按照電動(dòng)機(jī)功率、攪拌轉(zhuǎn)速及工藝條件,從減速機(jī)選型表中選擇確定減速機(jī)機(jī)型。如果按照實(shí)際工作扭矩來(lái)選擇減速機(jī),則實(shí)際工作扭矩應(yīng)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(hào)規(guī)格的機(jī)架、聯(lián)軸器
5.按照機(jī)架攪拌軸頭do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(jì)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(jì),在滿足強(qiáng)度條件下n/nk≤0.7
如按柔性軸設(shè)計(jì),在滿足強(qiáng)度條件下n/nk>=1.3
7.按照機(jī)架的公稱心寸DN、攪拌軸的擱軸型式及壓力等級(jí)、選擇安裝底蓋、凸緣底座或凸緣法蘭
8.按照支承和抗振條件,確定是否配置輔助支承。
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