搅拌器的功率计算实验报告,搅拌器功率计算公式推进式
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|1、搅拌器功率和搅拌运转功率搅拌时,匀速旋转的搅拌器对液体做功,使液体产生流动,此时搅拌器连续运转所需的功率称为搅拌器功率。它的大小是:搅拌器的几何和操作参数、搅拌罐的结构尺寸、物料的物理参数密切相关。此搅拌机功率不包括机械传动或轴封消耗的功率。在实际设计中,必须考虑系统的传输效率。在制造过程中,不同的混合过程、物理性质和材料量需要不同的功率来完成该过程。该功率的大小是搅拌介质的物理和化学性质以及各种混合过程所需的最终结果的函数。**惯上将搅拌器以最佳方式完成搅拌槽内液体的搅拌所需的功率称为搅拌操作功率。理想情况下,混合器的输出完全等于混合输出,以便以最佳方式完成混合过程。如果搅拌机功率小于搅拌功率,则该过程可能无法完成,工作时间会更长,如果太大,则只是浪费动力。
2、搅拌功率的影响因素及计算计算搅拌功率的目的,一是设计或确定搅拌器和搅拌轴的强度和刚度,二是设计或确定搅拌器和搅拌的强度和刚度。其次是设计或确认搅拌器和搅拌轴的强度和刚度,这是选择。影响搅拌器功率的因素很多,主要是几何因素和物理因素,包括以下四个方面: 搅拌器的几何尺寸和转速:搅拌器的直径、叶片宽度、叶片倾角、转速、单个搅拌叶片的数量、搅拌叶片与容器底部的距离等。 搅拌容器结构:容器内径、液面高度、挡板数量、挡板宽度、导管尺寸等。 搅拌介质的特性:液体的密度和粘度。 重力加速度。上述影响因素可以通过以下公式进行组合和关联:
(11-6)
公式如下:
B——桨叶宽度,m;d——搅拌器直径,m;D——搅拌容器内径,m;Fr——弗劳德数,Fr=Nd/g;H——液面高度,m;K——系数,N——搅拌速度,s-1;NP功率基准,无量纲;P搅拌功率,W;r、q指数;Re雷诺数,Re=dN/;密度,kg/m3;粘度,Pa·s。流体参考Fr的影响较小,但容器内径D和挡板宽度b等几何参数可归因于因子K。根据式(11-6),搅拌器功率P如下:
上式中,、N、d为已知数,因此计算搅拌器功率的关键是求出功率准数NP。对于给定的搅拌装置,可以测量功率参数NP和雷诺数Re之间的关系。将这种关系绘制在对数图上以获得功效曲线。图11-10 显示了六种搅拌器的功率曲线。从图中我们可以看出,功率参数NP随雷诺数Re的变化而变化。在低雷诺数(Re10)的层流区,流体不产生涡流,重力的影响可以忽略不计,对于10Re10000,功率曲线为斜率-1的直线。过渡流区,输出曲线为凹曲线。在Re10000 处,流动进入完全湍流状态,输出曲线显示水平直线。即,NP 独立于Re 并且保持不变。不用找了。当用式(11-7)计算搅拌器功率时,功率精度NP可直接由图11-10求得。
图11-10 六种搅拌器的输出曲线(满挡板工况)
图11-10所示的功率曲线仅适用于所示六种类型搅拌器的几何比例关系。不同的比例关系有不同的输出标准NP。该曲线是在单一液体上测量的。对于非均质液-液或液-固体系,当使用上述幂曲线计算时,使用混合物的平均密度[]和修正粘度[]来计算式(11-7),我们需要将替换和。
下搅拌机的选择
注:表中“”表示符合,空白表示不符合或不可以。
在计算气液两相系统的搅拌功率时,搅拌功率与通气量有关。由于气泡的存在,通气降低了搅拌液体的有效密度,使得搅拌器的功率比不通气时低得多。 [实施例11-1] 混合装置筒体内径为1800mm,采用6叶圆盘涡轮混合机,混合器直径为600mm,搅拌轴转速为160r/min。容器内液体的密度为1300kg/m3,粘度为0.12Pa·s。 搅拌机的功率。
切换为螺旋桨搅拌机后的搅拌机功率。绎:
已知=1300kg/m3,=0.12Pa·s,d=600mm,N=160r/min=2.667s-1。 计算雷诺数。
从图11-10中的功率曲线1可知,NP=6.3。按式(11-7)计算搅拌器功率。
改用螺旋桨式搅拌机,不改变雷诺数,由图11-10中的输出曲线3可知,NP=1.0。搅拌机的功率如下:
3 混合操作功率是指混合过程达到最佳状态时所需的功率,但在实际生产中可能很难达到最佳状态。因此,通常要结合具体的搅拌工艺和确定的搅拌机型号,通过日常生产或一些小规模的试验来获得功率数据,作为搅拌作业功率满足要求的参考,进一步确定搅拌机的尺寸。可以使用。这就是电源要求和运行参数。 (1)推荐的单位体积平均搅拌力物料的单位体积平均搅拌力常用于反映搅拌的难易程度。对于同一混合过程,确定单位体积材料的平均混合力也是常用的缩放标准。表11-8 提供了在Re104 湍流区中操作的以下工艺的每单位体积液体的推荐平均搅拌功率。
表11-8 各种液体搅拌类型单位体积平均搅拌功率
注:1 马力=735.499 W。 (2)搅拌作业功率计算图如图11-11所示。计算图根据混合工艺类型、物料量、物性参数确定混合操作功率。将液体的体积和液体的粘度连接到参考线I上的一点,将液体的相对密度的点连接到参考线II上的一点,并将这些点连接起来进行相交运算。搅拌力线上的点可让您确定过程的搅拌力。
图11-11 混合运行功率计算表








