搅拌器的功率计算和工艺设计

一、搅拌器的功率计算

搅拌器功率分为运转功率和启动功率，运转功率是指运转时桨叶克服液体的摩擦阻力所消耗的功率；启动功率是指在启动时桨叶克服液体静止惯性所消耗的功率。

1. 运转功率计算（以平浆式为例）

Pr=ξxρxN^3×di^5

式中：

ξ----常数项；

ρ---- 液体密度，kg/m3；

n----桨叶转速，r/min；

d----桨叶直径，mm；

根据对运转功率的分析，可得出如下结论：

1、采用倾斜桨叶，在改善结构和降低运转功率方面都是有宜的。

2、在搅拌很多液体时，应首先考虑增加桨叶数量，而不应增加桨叶长度。

3、实际运转功率大于理论功率，这是因为还存在其它阻力，因此应在计算功率的基础上适当增加余量。

4、容器内壁粗糙时，运转的实际功率应比计算功率增加10-30%。

5、容器内有加热蛇管时，应增加2倍。

6、容器内有挡板时，应增加2-3倍。

2. 惯性(启动)功率计算

Pf=kxρxN³×di^5

符号意义同上。

3. 搅拌器的总功率消耗Pw

Pw=Pr+Pf=（ξ +k)×ρ×n^3×d^5

以此式计算的功率值在lkw以上时误差较小，小于1kw时则与实际功率有较大出入，可以用下面的数值对功率作调整：

当负荷功率≥1kw时，P=（1.1-1.2）Pw

当负荷功率≥0.1kw时，P=（1-4）Pw

当负荷功率≤0.1kw时，P=10Pw

如果只对功率作粗略估算，Pw=(2-3)Pr

4. 几种常用搅拌装置净功率（轴功率）计算公式

注：表中计算公式是根据前苏联科研人员研究的N-Re算图拟合整理所得。

雷诺数计算公式：

Re=nxd^3 xρ/μ

n—转数/s

μ---黏度kg/m³s

d—叶轮直径m

ρ---密度k/m³

电动机应选用防潮型、具有接触环的异步电动机，它具有较大的启动转矩，而一般的三相同步电动机是不适用的。

影响搅拌器功率的因素：

1、搅拌器的几何参数及运转参数

2、搅拌器的几何参数

3、搅拌介质的物理参数

二、搅拌器工艺和结构设计

已知H/Di比,公称容积(操作时盛装物料的容积)Vg,罐体全容积V。

1、装料系数η

Vg=V*η

η一般取值0.6-0.85

物料在反应过程中会起泡沫或呈沸腾状态，装料系数取低值约0.6-0.7，物料反应平稳，可取0.8-0.85，物料粘度大时，可取大值。

2、初步计算筒体直径

3、确定筒体高度

其中v0——封头容积