机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器).ppt
《机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器).ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器).ppt(70页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器),适用于各种物性(如粘度、密度)和各种操作条 件(温度、压力)的反应过程,应用于合成塑料、 合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、染料、 涂料、食品、冶金、废水处理等行业。,17 机械搅拌反应器,应用,化学反应、生物反应、混合、分散、溶解、 结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。,结构,组成搅拌容器和搅拌机两大部。,由筒体、换热元件 及内构件组成,由搅拌器、搅拌轴及其密封 装置、传动装置等组成,1电动机; 2减速机; 3机架; 4人孔; 5密封装置; 6进料口; 7上封头; 8筒体: 9联轴器; 10搅拌轴;,11夹套; 12载热介质出口; 13挡板; 14螺旋导
2、流板; 15轴向流搅拌器; 16径向流搅拌器; 17气体分布器; 18下封头; 19出料口; 20载热介质进口; 21气体进口,图17-1 通气式搅拌反应器 典型结构,17.1 搅拌容器,结构,圆筒体,封头(椭圆形、锥形和平盖,椭圆 形封头应用最广)。 各种接管,满足进料、出料、排气等要求。 加热、冷却装置:设置外夹套或内盘管。 上封头焊有凸缘法兰,用于搅拌容器与机架 的连接。,传感器,测量反应物的温度、压力、成分及其它参数。 支座,小型用悬挂式支座,大型用裙式支座或支承式支座。 7. 装料系数(对容积而言),通常取0.60.85。有 泡沫或呈沸腾状态取0.60.7;平稳时取0.80.85。,
3、容积,直立式搅拌容器,卧式搅拌容器,筒体和下封头两部分容积之和,筒体和左右两封头容积之和,表171 几种搅拌设备筒体的高径比,换热元件,换热元件,夹套,内盘管,优先采用夹套,减少 容器内构件,便于清 洗,不占有效容积。,一、夹套结构,夹套,在容器外侧,用焊接或法兰连接方式装设各种形 状的钢结构,使其与容器外壁形成密闭的空间。 此空间内通入加热或冷却介质,可加热或冷却容 器内的物料。,结构型式,表172 各种碳钢夹套的适用温度和压力范围,圆筒和下封头都包有夹套,传热面积大,最常用结构,1. 整体夹套,圆筒型,U型,传热面积较小,适用于换热量要求不大的场合,图17-2 整体夹套,(a) 圆筒型,(
4、b) U型,连接方式,可拆卸式,不可拆卸式,用于夹套内载热介质易结 垢、需经常清洗的场合。,夹套肩与筒体的联接处, 做成锥形的称为封口锥, 做成环形的称为封口环, 见图173。,图17-3 夹套肩与筒体的连接结构,(a)封口锥,(b)封口环,封口环,图17-4 夹套底与封头连接结构,封口锥,介质流通特点 载热介质流经夹套与筒体的环形面积,流道面积大、 流速低、传热性能差。,提高传热效率的措施:, 在筒体上焊接螺旋导流板,减小流道截面积, 增加冷却水流速,见图171; 进口处安装扰流喷嘴,使冷却水呈湍流状态, 提高传热系数; 夹套的不同高度处安装切向进口,提高冷却 水流速,增加传热系数。,2型钢
5、夹套,构成角钢与筒体焊接组成,见图175。,结构,沿筒体外壁轴向布置,沿筒体外壁螺旋布置,型钢的刚度大, 弯曲成螺旋形 时加工难度大,图17-5 型钢夹套结构,(a)螺旋形角钢互搭式,(b)角钢螺旋形缠绕,3半圆管夹套,特性,半圆管或弓形管由带材压制而成,加工方便。 当载热介质流量小时宜采用弓形管。,缺点:焊缝多,焊接工作量大, 筒体较薄时易造成焊接 变形。见图176。,结构,螺旋形缠绕在筒体外侧,沿筒体轴向平行焊在筒体外侧,沿筒体圆周方向平行焊接在筒体外侧,图17-7,图17-6 半圆管夹套二种结构,(a) 半圆管,图17-6 半圆管夹套二种结构,(a)螺旋形缠绕,图17-7 半圆管夹套的安
6、装,图17-6 半圆管夹套的安装,4蜂窝夹套,特点,以整体夹套为基础,采取折边或短管等加强措施; 提高筒体的刚度和夹套的承压能力,减少流道面积; 减薄筒体壁厚,强化传热效果。,结构,折边式,拉撑式,图17-8 折边式蜂窝夹套,用冲压的小锥体或钢管做拉撑体。蜂窝孔在筒体上呈正方形或三角形布置,图17-9 短管支撑式蜂窝夹套,二、内盘管,当反应器的热量仅靠外夹套传热,换热面积不够时,常采用 内盘管,结构特点,浸没在物料中,热量损失小,传热效果好,检修较困难。,分类,螺旋形盘管,竖式蛇管,图17-10,图17-11,图17-10 螺旋形盘管,对称布置的几组 竖式蛇管: 传热 挡板作用,图17-11竖
7、式蛇管,搅拌器,1、 搅拌器与流动特征,定义,功能,搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮,是搅拌反应器的关键 部件。,提供过程所需要的能量和适宜的流动状态。,原理,搅拌器旋转时把机械能传递给流体,在搅拌器附近形 成高湍动的充分混合区,并产生一股高速射流推动液 体在搅拌容器内循环流动。,流型,流体循环流动的途径。,一、流型,流型与搅拌的关系,流型与搅拌效果、搅拌功 率的关系十分密切。搅拌 器的改进和新型搅拌器的 开发往往从流型着手。,流型决定因素,取决于搅拌器的形式、搅拌 容器和内构件几何特征,以 及流体性质、搅拌器转速等 因素。,搅拌机顶插式中心安装 立式圆筒的三种基本流型,径向流,轴向流,切向流,流型
8、,流体流动方向垂直于 搅拌轴,沿径向流动, 碰到容器壁面分成二 股流体分别向上、向 下流动,再回到叶端, 不穿过叶片,形成上、 下二个循环流动。,(a)径向流,图17-12 搅拌器与流型 (a) 径向流,流体流动方向平行于 搅拌轴,流体由桨叶 推动,使流体向下流 动,遇到容器底面再 向上翻,形成上下循环流。,(b)轴向流,图17-13 搅拌器与流型 (b) 轴向流,无挡板的容器内,流 体绕轴作旋转运动, 流速高时液体表面会 形成漩涡,流体从桨 叶周围周向卷吸至桨 叶区的流量很小,混 合效果很差。,(c)切向流,图17-14 搅拌器与流型 (c) 切向流,上述三种流型通常同时存在,轴向流与径向流
9、对混合起主要作用,切向流应加以抑制,采用挡板可削弱切向流, 增强轴向流和径向流,除中心安装的搅拌机外,还有偏心式、底插式、侧插式、斜插式、卧式等安装方式,见图17-14。 不同方式安装的搅拌机产生的流型也各不相同。,图17-14 搅拌器在容器内的安装方式,(a) 垂直偏心式,(b) 底插式,(c) 侧插式,(d) 斜插式,(e) 卧式,挡板与导流筒,(1) 挡板,目的消除打漩和提高混合效果。,物料粘度小,搅拌转速高,液体随桨叶旋转,在离心力作用下涌向内壁面并上升,中心部分液面下降,形成漩涡,称为打漩区。,打漩,后果,随转速增加,漩涡中心下凹到与桨叶接触,外面空气进 入桨叶被吸到液体中,使其密度
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械 搅拌 反应器
链接地址:https://www.31doc.com/p-9013226.html