攪拌分散設備設計包括工藝設計和機械設計兩部分內容(如:雙軸高速分散機)。工藝設計提出機械設計的原始條件,即給出處理量,操作方式,最大工作壓力(或真空度),最高工作溫度(或**工作溫度),被攪物料的物性和腐蝕情況等,同時(shí)還需提出傳熱面的型式和傳熱面積,攪拌器型式,攪拌轉速與功率等。而機械設計則應對攪拌容器,傳動(dòng)裝置,軸封以及內構件等進(jìn)行合理的選型,強度(或剛度)計算和結構設計。具體選型步驟分析:
1. 攪拌分散設備選型之明確任務(wù),目的。
設計的全部依據來(lái)源于攪拌的任務(wù)和目的。
其基本內容應包括:
明確被攪拌物料體系;
攪拌操作所達到的目的;
被攪拌物料的處理量(間歇操作按一個(gè)周期的批量,連續操作按時(shí)班或年處理量);明確有無(wú)化學(xué)反應,有無(wú)熱量傳遞等,考慮反應體系對攪拌效果的要求。
2. 攪拌分散設備選型之了解物料性質(zhì)。
物料體系的性質(zhì)是攪拌設備設計計算的基礎。物系性質(zhì)包括物料處理量,物料的停留時(shí)間,物料的黏度,體系在攪拌或反應過(guò)程中達到的最大黏度,物料的表面張力,粒狀物料在懸浮介質(zhì)中的沉降速度,固體粒子的含量和通氣量等。
3. 攪拌分散設備選型之攪拌器選型。
攪拌器的結構型式和混合特性很大程度上決定了體系的混合效果。并且還因根據攪拌物質(zhì)來(lái)選定攪拌器(分散機)的型號。(如:攪拌分散固體物質(zhì),就因選用雙軸高速分散機,它的攪拌效率比單軸高速分散機更高。)因此,攪拌器的選型好壞直接影響著(zhù)整個(gè)攪拌設備的攪拌效果和操作費用。目前,對于給定的攪拌過(guò)程,攪拌器的選型沒(méi)有成熟,完善的方法。往往在同一攪拌目的下,幾種攪拌器均可適用。此時(shí)多數依靠過(guò)去的經(jīng)驗?;蛳嗨乒I(yè)實(shí)例分析以及放大極速的掌握程度。有時(shí)對一些特殊的攪拌過(guò)程,還需進(jìn)行中試甚至需要模型演示過(guò)程才能確定合適的攪拌器結構型式。在攪拌器結構型式選定之后,還應考慮攪拌器直徑的大小與轉速的高低。
4. 攪拌分散設備選型之確定操作參數
操作參數包括攪拌設備的操作壓力與溫度,物料處理量與時(shí)間,連續或間歇操作方式,攪拌器直徑與轉速,物料的有關(guān)物性與運動(dòng)狀態(tài)等,而最基本的目的是要通過(guò)這些參數,計算出攪拌雷諾數,確定流動(dòng)類(lèi)型,進(jìn)而計算攪拌功率。(雙軸高速分散機參數是緊密?chē)@固體粉狀物料所需屬性所制作的。)
5. 攪拌分散設備選型之攪拌設備結構設計
在確定攪拌器結構型式和操作參數的基礎上進(jìn)行結構設計,主要內容是確定攪拌器構型的幾何尺寸,攪拌容器的幾何形狀和尺寸。(雙軸高速分散機適用各種位置。)
6. 攪拌分散設備選型之攪拌特性計算
攪拌特性包括攪拌功率,循環(huán)能力,切應變速率及分布等,根據攪拌任務(wù)及目的確定關(guān)鍵攪拌特性。攪拌功率計算又分兩個(gè)步驟,**步確定攪拌功率;第二步考慮軸封和傳動(dòng)裝置中的功率耗,確定適當的電動(dòng)機額定功率,進(jìn)而選用相應的電動(dòng)機。
7. 攪拌分散設備選型之傳熱設計
為攪拌操作過(guò)程中存在熱量傳遞時(shí),應進(jìn)行傳熱計算。其主要目的是核算攪拌設備提供的換熱面積是否滿(mǎn)意是傳熱的要求。
8. 攪拌分散設備選型之費用估計
9. 在滿(mǎn)足工藝要求的前提下,花費**的總費用是評價(jià)攪拌設備性能,校驗設計是否合理的重要指標之一。完整的費用估算包括以下幾個(gè)方面:
① 設備加工與安裝費用,包括設備材料,加工制造與安裝,通用設備購置等所需費用。
② 操作費用 包括動(dòng)力消耗,載熱劑消耗,操作管理人員配備等所需的費用。
③ 維修費用 包括按生產(chǎn)周期進(jìn)行維修時(shí)對耗用材料,更新零部件,人工,器材等所需的費用。
④ 整體設備折舊費用的估算。
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攪拌分散設備的選型要點(diǎn)
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