攪(jiao)拌功率的基(ji)本計算方(fang)法(fa)以(yi)及選型步(bu)驟

攪(jiao)拌功率的基(ji)本計算方(fang)法(fa)

理(li)論上雖然可將(jiang)攪(jiao)拌功率分為(wei)攪(jiao)拌器(qi)功率和攪(jiao)拌作業(ye)功率兩個(ge)方面考慮，但在(zai)實(shi)踐中(zhong)壹(yi)般只考慮或(huo)主要考慮攪(jiao)拌器(qi)功率，因攪(jiao)拌作業(ye)功率很難予以(yi)準(zhun)確測定，壹般通過(guo)設定攪(jiao)拌器(qi)的轉(zhuan)速來滿足達(da)到所需的攪(jiao)拌作業(ye)功率。從(cong)攪(jiao)拌器(qi)功率的概(gai)念出(chu)發(fa)，影響(xiang)攪(jiao)拌功率的主要因素(su)如(ru)下(xia)。

① 攪(jiao)拌器(qi)的結(jie)構和運(yun)行(xing)參數(shu)，如(ru)攪(jiao)拌器(qi)的型(xing)式、槳葉(ye)直徑和(he)寬(kuan)度、槳(jiang)葉(ye)的傾(qing)角、槳(jiang)葉(ye)數(shu)量(liang)、攪(jiao)拌器(qi)的轉(zhuan)速等(deng)。

② 攪(jiao)拌槽的結(jie)構參數(shu)，如(ru)攪(jiao)拌槽內(nei)徑(jing)和(he)高度、有(you)無(wu)擋板(ban)或(huo)導(dao)流筒(tong)、擋板(ban)的寬(kuan)度和(he)數(shu)量(liang)、導流筒(tong)直徑等(deng)。

③ 攪(jiao)拌介(jie)質(zhi)的物(wu)性，如(ru)各(ge)介(jie)質(zhi)的密(mi)度、液(ye)相介(jie)質(zhi)黏(nian)度、固(gu)體(ti)顆(ke)粒(li)大小、氣體(ti)介(jie)質(zhi)通氣率等(deng)。

由以(yi)上分析可見(jian)，影響(xiang)攪(jiao)拌功率的因素(su)是很復雜(za)的，壹(yi)般難以(yi)直接通(tong)過(guo)理(li)論分析方法來得到(dao)攪(jiao)拌功率的計(ji)算方(fang)程(cheng)。因此，借(jie)助於實驗方法(fa)，再結(jie)合(he)理(li)論分析，是求得攪(jiao)拌功率計算公(gong)式(shi)的惟壹途徑(jing)。

由流體(ti)力學(xue)的納(na)維(wei)爾-斯(si)托克(ke)斯(si)方程，並將其表示成(cheng)無(wu)量(liang)綱形(xing)式，可得到無(wu)量(liang)綱關(guan)系式（11-14）。

Np=P/ρN³dj5=f（Re，Fr）

式(shi)中(zhong)Np——功率準(zhun)數(shu)

Fr——弗(fu)魯(lu)德數(shu)，Fr=N²dj/g；

P——攪(jiao)拌功率，W。

式（11-14）中(zhong)，雷(lei)諾數(shu)反映(ying)了(le)流體(ti)慣性(xing)力與粘(zhan)滯力之比，而弗(fu)魯(lu)德數(shu)反映(ying)了(le)流體(ti)慣性(xing)力與重(zhong)力(li)之比。實(shi)驗表明(ming)，除了(le)在(zai)Re﹥300的過(guo)渡流狀(zhuang)態(tai)時，Fr數(shu)對(dui)攪(jiao)拌功率都沒有(you)影響(xiang)。即使在(zai)Re﹥300的過(guo)渡流狀(zhuang)態(tai)，Fr數(shu)對(dui)大部分(fen)的攪(jiao)拌槳(jiang)葉(ye)影響(xiang)也(ye)不大。因此在(zai)工(gong)程(cheng)上都直接把(ba)功率因數(shu)表(biao)示成(cheng)雷(lei)諾(nuo)數(shu)的函(han)數(shu)，而不考慮弗(fu)魯(lu)德數(shu)的影響(xiang)。

由於在(zai)雷(lei)諾數(shu)中(zhong)僅(jin)包含了(le)攪(jiao)拌器(qi)的轉(zhuan)速、槳(jiang)葉(ye)直徑、流體(ti)的密(mi)度和(he)黏(nian)度，因此對(dui)於(yu)以(yi)上提及的其他(ta)眾(zhong)多因素(su)必須(xu)在(zai)實(shi)驗中(zhong)予(yu)以(yi)設定，然後(hou)測出(chu)功率準(zhun)數(shu)與(yu)雷(lei)諾(nuo)數(shu)的關(guan)系。由此可以(yi)看(kan)到(dao)，從(cong)實(shi)驗得到(dao)的所有功率準(zhun)數(shu)與(yu)雷(lei)諾(nuo)數(shu)的關(guan)系曲線或方程都只能在(zai)壹(yi)定的條(tiao)件範(fan)圍內(nei)才能使用。，功率準(zhun)數(shu)與(yu)雷(lei)諾(nuo)數(shu)的關(guan)系曲線是不同的，它們(men)的Np-Re關(guan)系曲線也會不同。

標記(ji)示例

例 直徑600mm，軸(zhou)徑(jing)40mm的漿式(shi)攪(jiao)拌器(qi)，標記(ji)為(wei)

攪(jiao)拌器(qi) 600-40， HG5--220--65—5

選型(xing)步(bu)驟

攪(jiao)拌器(qi)選型(xing)步(bu)驟分析(xi)介(jie)紹(shao)

攪(jiao)拌裝置(zhi)的設計選(xuan)型(xing)與攪(jiao)拌作業(ye)目(mu)的緊密結(jie)合(he)。各(ge)種不同的攪(jiao)拌過(guo)程需要(yao)由不同的攪(jiao)拌裝置(zhi)運(yun)行(xing)來實現(xian)，在(zai)設計選(xuan)型(xing)時首(shou)先要根據工(gong)藝(yi)對(dui)攪(jiao)拌作業(ye)的目(mu)的和(he)要求，確定攪(jiao)拌器(qi)型式(shi)、電(dian)動機功率、攪(jiao)拌速(su)度，然(ran)後(hou)選擇(ze)減(jian)速(su)機、機架(jia)、攪(jiao)拌軸(zhou)、軸(zhou)封等(deng)各(ge)部件(jian)。共具(ju)體(ti)步(bu)驟方法(fa)如(ru)下(xia)：

1.按(an)照(zhao)工(gong)藝(yi)條(tiao)件、攪(jiao)拌目(mu)的和(he)要求，選擇(ze)攪(jiao)拌器(qi)型式(shi)，選擇攪(jiao)拌器(qi)型式(shi)時應(ying)充分掌握(wo)攪(jiao)拌器(qi)的動(dong)力特性和(he)攪(jiao)拌器(qi)在(zai)攪(jiao)拌過(guo)程中(zhong)所產生(sheng)的流動(dong)狀態(tai)與各(ge)種攪(jiao)拌目(mu)的的因果(guo)關(guan)系。

2.按(an)照(zhao)所確定的攪(jiao)拌器(qi)型式(shi)及攪(jiao)拌器(qi)在(zai)攪(jiao)拌過(guo)程中(zhong)所產生(sheng)的流動(dong)狀態(tai)，工(gong)藝(yi)對(dui)攪(jiao)拌混(hun)合時間(jian)、沈降(jiang)速度、分(fen)散(san)度的控制(zhi)要(yao)求，通過(guo)實驗手段(duan)和(he)計(ji)算機模擬(ni)設計，確定電(dian)動機功率、攪(jiao)拌速(su)度、攪(jiao)拌器(qi)直徑。

3.按(an)照(zhao)電(dian)動機功率、攪(jiao)拌轉(zhuan)速及(ji)工(gong)藝(yi)條(tiao)件，從(cong)減(jian)速(su)機選(xuan)型(xing)表中(zhong)選(xuan)擇確定減(jian)速(su)機機型(xing)。如(ru)果(guo)按(an)照(zhao)實(shi)際工(gong)作扭矩(ju)來選擇(ze)減(jian)速(su)機，則(ze)實際工(gong)作扭矩(ju)應(ying)小於減(jian)速(su)機許(xu)用扭(niu)矩(ju)。

4.按(an)照(zhao)減(jian)速(su)機的輸(shu)出軸(zhou)頭d和(he)攪(jiao)拌軸(zhou)系(xi)支(zhi)承(cheng)方式(shi)選擇(ze)與d相同(tong)型(xing)號(hao)規格的機架(jia)、聯(lian)軸(zhou)器(qi)

5.按(an)照(zhao)機架(jia)攪(jiao)拌軸(zhou)頭do尺寸、安裝容(rong)納(na)空(kong)間(jian)及工(gong)作壓力、工(gong)作溫度選(xuan)擇(ze)軸(zhou)封型(xing)式

6.按(an)照(zhao)安(an)裝形(xing)式和結(jie)構要求，設計選(xuan)擇(ze)攪(jiao)拌軸(zhou)結(jie)構型式(shi)，並校檢其強度、剛(gang)度。

如(ru)按(an)剛性(xing)軸(zhou)設計，在(zai)滿足強度條(tiao)件下(xia)n/nk≤0.7

如(ru)按(an)柔性(xing)軸(zhou)設計，在(zai)滿足強度條(tiao)件下(xia)n/nk>=1.3

7.按(an)照(zhao)機架(jia)的公(gong)稱心寸DN、攪(jiao)拌軸(zhou)的擱(ge)軸(zhou)型(xing)式(shi)及(ji)壓力等(deng)級(ji)、選擇(ze)安(an)裝底(di)蓋、凸緣(yuan)底(di)座(zuo)或(huo)凸(tu)緣(yuan)法(fa)蘭

8.按(an)照(zhao)支(zhi)承(cheng)和抗(kang)振(zhen)條(tiao)件，確定是否配置(zhi)輔助支承(cheng)。

在(zai)以(yi)上選型過(guo)程中(zhong)，攪(jiao)拌裝置(zhi)的組(zu)合、配置(zhi)可參考(攪(jiao)拌裝置(zhi)設計選(xuan)擇(ze)流程(cheng)示意(yi)圖)，配置(zhi)過(guo)程中(zhong)各(ge)部件(jian)之間(jian)連接關(guan)鍵尺寸是軸(zhou)頭尺寸，軸(zhou)頭尺寸壹致的各(ge)部件(jian)原則(ze)上可互換、組(zu)合。