攪拌器功率的常用計(jì)算方法論文

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攪拌器功率的常用計(jì)算方法論文關(guān)鍵詞：攪拌器功率；攪拌設(shè)備；計(jì)算方法1 攪拌器功率的概念具有一定結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)備中裝有一定物性的液體，其中用一定型式的攪拌器以一定轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌時(shí)，將對(duì)液體做功并使之發(fā)生流動(dòng)，這時(shí)為使攪拌器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的功率就是攪拌器功率。2 影響攪拌器功率的因素?cái)嚢杵鞯墓β逝c槽內(nèi)造成的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，所以影響流動(dòng)狀態(tài)的因素必然也是影響攪拌器功率的因素。如：攪拌器的幾何參數(shù)與運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)：漿徑 dj，漿寬 b，漿葉角度 θ，漿轉(zhuǎn)速 n，漿葉數(shù)量 z，漿葉離槽底安裝高度 c 等等。攪拌槽的幾何參數(shù)：槽內(nèi)徑 D，液體深度 H，擋板寬度 W，擋板數(shù)量 z1，導(dǎo)流筒尺寸等。攪拌介質(zhì)的物性參數(shù)：液相的密度，液相的黏度 μ，還有重力加速度 g 等。在研究攪拌器功率的時(shí)候，有兩個(gè)重要的參數(shù)，雷諾準(zhǔn)數(shù)Re 和弗魯?shù)聹?zhǔn)數(shù) Fr 的函數(shù)。其中 Re=n·dj2·/μ 表示流體慣性力與粘滯力之比，F(xiàn)r=n2·dj/g 表示流體慣性力與重力之比。3 幾種常見的功率計(jì)算方法攪拌設(shè)備常用的功率計(jì)算方法有公式法、算圖法、實(shí)驗(yàn)推薦值法及按攪拌等級(jí)決定功率法等。3.1 公式法通用的攪拌功率計(jì)算公式為：公式（1）適用于無擋板且 300104 或 Re104 的渦輪攪拌器；而文獻(xiàn)[2]則要求最小軸功率宜大于表中數(shù)據(jù)，但未規(guī)定 Re 的適用范圍。盡管推薦值法在文獻(xiàn)[1]中規(guī)定了適用于渦輪攪拌器，但事實(shí)上，對(duì)于更節(jié)省功率的推進(jìn)式攪拌器來說，也是可以參考的。3.4 按攪拌等級(jí)決定攪拌功率的方法按攪拌等級(jí)決定攪拌功率的方法使用于渦輪（下轉(zhuǎn)第 179頁）式攪拌器。首先對(duì)多種攪拌過程按物料相態(tài)區(qū)分為三大類：互溶液體的混合（液-液相）、固相懸?。ㄒ?固相）和氣體分散（液-氣相）。每種攪拌過程都有其要求的生產(chǎn)效果，如混合時(shí)間、傳熱速率、傳質(zhì)速率、固體溶解速度或氣體吸收速度等，達(dá)到這一生產(chǎn)效果的攪拌作業(yè)功率的大小可以通過攪拌器在介質(zhì)中攪拌時(shí)的所謂“動(dòng)力特性”來作為一種表征。對(duì)于采用渦輪式攪拌器的這三類攪拌，按動(dòng)力特性各自區(qū)分為 10 個(gè)等級(jí)，叫做攪拌等級(jí)，可查文獻(xiàn)[1]給出的攪拌分級(jí)表。攪拌等級(jí)確定后再一一確定攪拌器型式、數(shù)量、漿徑與轉(zhuǎn)速、功率消耗、擋板條件等，然后根據(jù)這些條件算得攪拌功率。根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明：對(duì)于 Re300 的各種攪拌狀態(tài)，其攪拌作業(yè)功率（氣體擴(kuò)散除外）均在表 1 推薦值范圍內(nèi)（即0.1～2KW/m3）。所以說，若所得單位體積物料的攪拌功率超出表 1 范圍，便可能造成功率不足或浪費(fèi)電能。3.5 按攪拌過程求攪拌功率的算圖算圖的用法簡(jiǎn)便，從液體容積值與液體粘度值連線，交于參考線Ⅰ上某點(diǎn)，由該點(diǎn)與液體比重連線，交于參考線Ⅱ上某點(diǎn)，將該點(diǎn)與某一攪拌過程連線，交于攪拌功率線，即可由此求得該過程的攪拌功率。知道了攪拌功率之后，即可按攪拌過程的特點(diǎn)選擇攪拌器型式，選擇漿葉尺寸與漿的轉(zhuǎn)速。預(yù)定出這些數(shù)據(jù)后，用計(jì)算攪拌器功率的方法，試求出攪拌器的功率準(zhǔn)數(shù) NP 和攪拌器功率，應(yīng)該使這個(gè)攪拌器功率適當(dāng)?shù)卮笥跀嚢韫β?，而且最終選擇的結(jié)果應(yīng)該是漿型合理、規(guī)格合宜。4 結(jié)語上述介紹的幾種攪拌器功率的計(jì)算方法各有利弊和局限性，我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用時(shí)，可具體情況具體分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的計(jì)算方法。在依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)比確定攪拌器功率的同時(shí)，亦可通過理論計(jì)算，得出攪拌器功率，并將計(jì)算所得作為一個(gè)重要的參考依據(jù)。另外，現(xiàn)在流體力學(xué)的數(shù)值計(jì)算方法（CFD）已經(jīng)非常成熟，利用流體仿真計(jì)算來測(cè)算攪拌器功率的方法，亦非常接近實(shí)際情況；用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算可以與數(shù)值計(jì)算進(jìn)行相互間的驗(yàn)證，以保證結(jié)果更加接近實(shí)際應(yīng)用情況。