火化工搅拌设备设计技术研究及思考

摘要

搅拌是完成多种物料物理、化学反应有效手段之一,搅拌设备是搅拌作业必不可少的设备.本文综述了介质特性对搅拌的影响,结合工厂实际,对于低粘度均相液体混合，首选循环能力强且耗能低的推进式搅拌器，对于固体溶解过程及固体悬浮操作，选择循环能力强的涡轮式搅拌器比较合适。对于高粘度均相液体混合或固-液相的搅拌则要采用锚式搅拌器，这样不仅搅拌彻底，还可以防止局部过热使物料分解或树脂化。并且规定了桨径的取值范围，液层过高要考虑设置多层桨叶，当液体粘度小于5000cp时，桨叶可搅动的上下范围为桨径的4倍。所以大部分低粘度液体搅拌器只要一层桨叶即可，只有当液层深度H＞4d时才取双层。当液体粘度高达到50000cp时，桨叶可搅动的上下范围只有桨径的1/2，这时必须增加搅拌器的层数，且搅拌器间距不小于桨叶直径d。搅拌器在原槽中心直立安装时，桨式或涡轮式下层桨叶离槽底面的安装高度一般为桨径的1-1.5倍。如果为了防止底部有沉淀，也可将桨叶放低一些。推进式桨叶的离底高度一般等于1/3液层深度。为防止搅拌器工作时液面下陷而使桨叶外露，桨式或涡轮式搅拌器桨叶高度离液面至少有1.5d的深度。液体搅拌困难程度、当量体积相同时，当桨叶宽度增大则功率增大。桨径相等其他条件也一样时，随着桨叶数的增多其效应等同于增大了桨叶的宽度，即将搅拌功率增大了。桨叶角度θ在湍流状态时随着θ变大功率也在增大。而湍流状态下随着桨径增大，功率在降低。在层流区则桨叶直径变化对功率的影响不大，槽内附件会增大搅拌器功率。因此在实际中根据具体情况估算搅拌功率，加一定的冗余来选择合适的电机功率。