反应釜的搅拌装置PPT
一、搅拌器的分类和特性搅拌器是反应釜的关键部件，它的作用是使反应釜内的物料混合均匀，强化传热、传质过程，以达到工艺要求。搅拌器的种类繁多，分类方法也多种多...
一、搅拌器的分类和特性搅拌器是反应釜的关键部件，它的作用是使反应釜内的物料混合均匀，强化传热、传质过程，以达到工艺要求。搅拌器的种类繁多，分类方法也多种多样。按搅拌器在反应釜中的安装位置分类（1）轴流式搅拌器：搅拌器叶片与搅拌轴垂直，且叶片呈放射状沿搅拌轴均匀排列。当搅拌轴转动时，叶片推动液体作轴向往复循环流动，同时带动搅拌轴周围的液体作圆周运动。轴流式搅拌器适合于低粘度的液体混合及固-液悬浮等。（2）径流式搅拌器：搅拌器叶片与搅拌轴平行，且叶片沿搅拌轴呈螺旋状排列。当搅拌轴转动时，叶片推动液体沿垂直于搅拌轴的径向流动，同时带动搅拌轴周围的液体作圆周运动。径流式搅拌器适合于高粘度液体的搅拌及液-液分散等。（3）复合式搅拌器：同时兼有轴流式和径流式两种流型的搅拌器。如螺旋推进式搅拌器。按搅拌器的作用分类（1）液体混合搅拌器：使液体在反应釜内作循环流动，从而使液体混合均匀。（2）固体悬浮搅拌器：在反应釜内使固体颗粒均匀悬浮于液体中。（3）气体分散搅拌器：使气体在液体中均匀分散。（4）强化传热搅拌器：用于强化液体间的传热过程。（5）乳液搅拌器：用于液-液分散，使两种不相溶的液体形成稳定的乳浊液。（6）特殊用途搅拌器：如非牛顿流体的搅拌，高粘度液体的搅拌等。按搅拌器结构分类（1）平叶式搅拌器：平直的叶片用螺帽固定在搅拌轴上，两片平叶之间形成一定的夹角。这种搅拌器制造简单，易于清洗，适用于低粘度液体的混合、固体颗粒的悬浮和气体的分散等。（2）折叶式搅拌器：叶片在平面内作一定角度的折转。这种搅拌器在旋转时能使液体产生轴向流动，从而提高搅拌效果。适合于高粘度液体的搅拌。（3）螺旋面叶式搅拌器：叶片为螺旋面或接近于螺旋面的扭曲面。这种搅拌器在旋转时除能产生轴向流动外，还能产生较强的径向流动，因而搅拌效果较好。常用于气体在液体中的分散及液-液分散等。（4）桨式搅拌器：有平桨式和斜桨式两种。平桨式搅拌器结构简单，制造方便，适用于低粘度液体的混合及固体颗粒的悬浮。斜桨式搅拌器能产生较大的循环量，适用于高粘度液体的搅拌。（5）锚式搅拌器：桨叶外缘形状与反应釜内壁要一致，其间间隙要很小，可以清除釜壁上的滞流区，使物料得到充分混合。适合于粘度较大的液体及拟薄水铝石等沉淀物料的搅拌。（6）框式搅拌器：运动状态与推进式搅拌器相似，但搅拌器外缘与釜壁间隙较大，适合于粘度较大的液体搅拌。（7）轮式搅拌器：由在水平圆盘上安装2～4个向外的叶片所组成。当圆盘转动时，叶片推动液体作径向流动。适合于高粘度液体及沉淀物的搅拌。（8）刮壁式搅拌器：在搅拌器轴上装有刮板，刮板随轴一起旋转并紧贴釜壁刮去粘附在壁上的物料。这种搅拌器适合于沉淀物的搅拌，如油漆、颜料反应釜等。二、搅拌器的选择搅拌器的选择，主要是根据工艺对搅拌作业的要求，选择最适宜的搅拌器类型、搅拌器的型式及搅拌速度等。搅拌器的选择应考虑以下因素：物料性质（1）物料状态：应明确物料是液体还是固-液混合物、气-液混合物等，以及是牛顿流体还是非牛顿流体。对固体物应给出颗粒大小、分布及密度；对液体应给出粘度、表面张力等。这些信息有助于选型时确定搅拌器的型式、功率及搅拌速度等。（2）化学反应特性：应明确所要进行的化学反应的特性，例如是否吸热或放热、是否需要控制温度等，以便选择搅拌器型式、加料口及搅拌速度等。（3）相界面张力：对于气-液及液-液分散系统，应选择能使相界面张力降低的搅拌器型式及搅拌速度，以便获得良好的分散效果。搅拌目的和要求搅拌的目的主要是实现物料的均匀混合、强化传热、强化传质及促进化学反应等。对于不同的搅拌目的，应选择相应的搅拌器型式及搅拌速度。例如，对于低粘度液体的混合，可以选择轴流式搅拌器，而对于高粘度液体的混合，则应选择径流式或复合式搅拌器。反应釜的型式及尺寸反应釜的型式及尺寸对搅拌器的选择也有重要影响。例如，对于立式反应釜，可以选择轴流式或径流式搅拌器；而对于卧式反应釜，则应选择平叶式或折叶式搅拌器。此外，反应釜的尺寸也会影响搅拌器的选择，例如搅拌器的直径、高度等应与反应釜的尺寸相适应。搅拌速度及搅拌功率搅拌速度及搅拌功率是选择搅拌器时需要考虑的重要因素。一般来说，搅拌速度越高，混合效果越好，但同时也会增加搅拌器的磨损和能耗。因此，在选择搅拌速度时需要根据物料的性质、搅拌目的及反应釜的型式等因素进行综合考虑。搅拌功率的选择则需要根据搅拌速度、物料性质及搅拌器型式等因素进行计算和校核。其他因素除了以上因素外，还需要考虑搅拌器的材料、制造及安装精度、使用寿命及维修方便性等因素。例如，对于腐蚀性物料，需要选择耐腐蚀的材料制造搅拌器；对于高温物料，需要选择耐高温的材料并考虑热膨胀问题；对于需要经常维修的搅拌器，需要选择易于拆卸和安装的结构等。综上所述，选择适合的搅拌器需要考虑多方面的因素，包括物料性质、搅拌目的和要求、反应釜的型式及尺寸、搅拌速度及搅拌功率等。在选择搅拌器时，需要综合考虑这些因素并进行计算和校核，以确保所选的搅拌器能够满足工艺要求并具有良好的性能和使用寿命。三、搅拌器的设计与计算搅拌器的设计与计算是搅拌设备选型和优化的重要环节。以下是一些常见的搅拌器设计与计算要点：搅拌功率的计算搅拌功率是指搅拌器在单位时间内所消耗的功率，它是选择搅拌器的重要依据。搅拌功率的计算需要考虑物料性质、搅拌器型式、搅拌速度等因素。一般来说，搅拌功率可以通过经验公式或实验方法来确定。在设计过程中，需要对搅拌功率进行校核，以确保所选的搅拌器能够满足工艺要求。搅拌速度的选择搅拌速度是指搅拌器叶片的线速度，它是影响搅拌效果的重要因素。搅拌速度的选择需要考虑物料性质、搅拌目的和反应釜的型式等因素。一般来说，对于低粘度液体混合，可以选择较低的搅拌速度；而对于高粘度液体或固-液混合物，则需要选择较高的搅拌速度。此外，还需要考虑搅拌速度对反应釜内流场的影响，以避免出现死角或涡流等问题。搅拌器的结构设计搅拌器的结构设计需要考虑多个因素，包括材料选择、叶片形状及数量、轴径及轴承设计等。材料选择应根据物料的腐蚀性、温度等因素来确定；叶片形状及数量则应根据搅拌目的和物料性质来选择；轴径及轴承设计则需要考虑搅拌器的承载能力和使用寿命等因素。搅拌器的安装与调试搅拌器的安装与调试也是搅拌设备设计与计算的重要环节。在安装过程中，需要确保搅拌器的轴线与反应釜的轴线重合，并调整搅拌器的水平度和垂直度。在调试过程中，需要对搅拌器的转速、功率等参数进行测量和调整，以确保搅拌器能够正常工作并达到预期的搅拌效果。总之，搅拌器的设计与计算是一个复杂而重要的过程，需要考虑多个因素并进行综合分析和计算。通过合理的设计和计算，可以确保所选的搅拌器能够满足工艺要求并具有优良的性能和使用寿命。四、搅拌器的维护与保养搅拌器的正常运行和维护对于确保反应釜的稳定运行和产品质量至关重要。以下是关于搅拌器维护与保养的一些建议：1. 定期检查外观检查定期检查搅拌器的外观，查看是否有裂纹、磨损或腐蚀的迹象密封性检查确保搅拌器的密封件（如轴承密封、机械密封等）完好无损，以防止泄漏2. 润滑与清洁润滑根据制造商的推荐，定期为搅拌器的轴承和其他运动部件添加或更换润滑油清洁定期清洁搅拌器叶片和轴，以去除积累的物料和污垢。使用适当的清洁剂，并确保清洁过程不会损害搅拌器的涂层或材料3. 维修与更换叶片更换当叶片磨损到一定程度时，应及时更换，以确保搅拌效果和产品质量轴承更换如果轴承磨损严重或密封失效，应及时更换4. 维护与保养记录记录建立并维护搅拌器的维护与保养记录，包括检查日期、维修内容、更换的部件等分析定期分析维护与保养记录，以发现潜在的问题和趋势，并采取相应措施进行预防5. 操作人员的培训对操作人员进行搅拌器的操作、维护和保养培训确保他们了解正确的操作方法和维护要求6. 安全注意事项在进行搅拌器的维护和保养时应确保设备已完全停止运行，并断开电源使用适当的工具和防护设备以防止意外伤害五、搅拌器的常见故障与排除1. 搅拌器不工作原因电源故障、电机故障、传动系统故障等排除方法检查电源和电机，修复或更换故障部件；检查传动系统，如轴承、联轴器等，修复或更换损坏部件2. 搅拌速度不稳定原因电源电压波动、电机故障、传动系统故障等排除方法稳定电源电压；检查电机和传动系统，修复或更换故障部件3. 搅拌器噪声过大原因轴承磨损、联轴器不对中、叶片松动等排除方法更换轴承；调整联轴器对中；紧固叶片4. 搅拌器泄漏原因密封件磨损或失效、轴承座松动等排除方法更换密封件；紧固轴承座5. 搅拌效果不佳原因叶片磨损、搅拌速度过低、物料性质变化等排除方法更换叶片；提高搅拌速度；调整物料配方或添加助剂六、结论搅拌器作为反应釜的关键部件，其选型、设计、计算、维护与保养以及故障排除都至关重要。通过合理的选型和设计，可以确保搅拌器满足工艺要求并具有良好的性能；而定期的维护与保养则可以延长搅拌器的使用寿命并确保其稳定运行；及时的故障排除则可以避免生产中断和产品质量问题。因此，对于搅拌器的全面管理和优化是确保反应釜高效、稳定运行的关键。
