2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、1第1章緒論攪拌可以使兩種或多種不同的物質(zhì)在彼此之中互相分散,從而達到均勻混合;也可以加速傳熱和傳質(zhì)過程。在工業(yè)生產(chǎn)中,攪拌操作時從化學工業(yè)開始的,圍繞食品、纖維、造紙、石油、水處理等,作為工藝過程的一部分而被廣泛應(yīng)用。攪拌操作分為機械攪拌與氣流攪拌。氣流攪拌是利用氣體鼓泡通過液體層,對液體產(chǎn)生攪拌作用,或使氣泡群一密集狀態(tài)上升借所謂上升作用促進液體產(chǎn)生對流循環(huán)。與機械攪拌相比,僅氣泡的作用對液體進行的攪拌時比較弱的,對于幾千毫帕秒以上

2、的高粘度液體是難于使用的。但氣流攪拌無運動部件,所以在處理腐蝕性液體,高溫高壓條件下的反應(yīng)液體的攪拌時比較便利的。在工業(yè)生產(chǎn)中,大多數(shù)的攪拌操作均系機械攪拌,以中、低壓立式鋼制容器的攪拌設(shè)備為主。攪拌設(shè)備主要由攪拌裝置、軸封和攪拌罐三大部分組成。其結(jié)構(gòu)形式如下:(結(jié)構(gòu)圖)第1節(jié)攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍很廣,尤其是化學工業(yè)中,很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應(yīng)用著攪拌操作。攪拌設(shè)備在許多場合時作為反應(yīng)器來應(yīng)用的。例如在三大合成材料的生產(chǎn)中

3、,攪拌設(shè)備作為反應(yīng)器約占反應(yīng)器總數(shù)的99%。。攪拌設(shè)備的應(yīng)用范圍之所以這樣廣泛,還因攪拌設(shè)備操作條件(如濃度、溫度、停留時間等)的可控范圍較廣,又能適應(yīng)多樣化的生產(chǎn)。攪拌設(shè)備的作用如下:①使物料混合均勻;②使氣體在液相中很好的分散;③使固體粒子(如催化劑)在液相中均勻的懸浮;④使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化;⑤強化相間的傳質(zhì)(如吸收等);⑥強化傳熱。攪拌設(shè)備在石油化工生產(chǎn)中被用于物料混合、溶解、傳熱、植被懸浮液、聚合反應(yīng)、制備催化

4、劑等。例如石油工業(yè)中,異種原油的混合調(diào)整和精制,汽油中添加四乙基鉛等添加物而進行混合使原料液或產(chǎn)品均勻化?;どa(chǎn)中,制造苯乙烯、乙烯、高壓聚乙烯、聚丙烯、合成橡膠、苯胺燃料和油漆顏料等工藝過程,都裝備著各種型式的攪拌設(shè)備。第2節(jié)攪拌物料的種類及特性攪拌物料的種類主要是指流體。在流體力學中,把流體分為牛頓型和非牛頓型。非牛頓型流體又分為賓漢塑性流體、假塑性流體和脹塑性流體。在攪拌設(shè)備中由于攪拌器的作用,而使流體運動。第3節(jié)攪拌裝置的安裝

5、形式攪拌設(shè)備可以從不同的角度進行分類,如按工藝用途分、攪拌器結(jié)構(gòu)形式分或按攪拌裝置的安裝形式分等。一下僅就攪拌裝置的各種安裝形式進行分類說明。1、立式容器中心攪拌將攪拌裝置安裝在歷史設(shè)備筒體的中心線上,驅(qū)動方式一般為皮帶傳動和齒輪傳動,用普通電機直接聯(lián)接。一般認為功率3.7kW一下為小型,5.5~22kW為中型。本次設(shè)計中所采用的電機功率為18.5kW,故為中型電機。2、偏心式攪拌攪拌裝置在立式容器上偏心安裝,能防止液體在攪拌器附近產(chǎn)生

6、“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”,可以產(chǎn)生與加擋板時相近似的攪拌效果。攪拌中心偏離容器中心,會使液流在各店所處壓力不同,因而使液層間相對運動加強,增加了液層間的湍動,使攪拌效果得到明顯的提高。但偏心攪拌容易引起振動,一般用于小型設(shè)備上比較適合。3、傾斜式攪拌為了防止渦流的產(chǎn)生,對簡單的圓筒形或方形敞開的立式設(shè)備,可將攪拌器用甲板或卡盤直接安裝在設(shè)備筒體的上緣,攪拌軸封斜插入筒體內(nèi)。此種攪拌設(shè)備的攪拌器小型、輕便、結(jié)構(gòu)簡單,操作容易,應(yīng)用范圍廣。一般采用

7、的功率為0.1~22kW,使用一層或兩層槳葉,轉(zhuǎn)速為36~300rmin,常用于藥品等稀釋、溶解、分散、調(diào)和及pH值的調(diào)整等。4、底攪拌攪拌裝置在設(shè)備的底部,稱為底攪拌設(shè)備。底攪拌設(shè)備的優(yōu)點是:攪拌軸短、細,無中間軸承;可用機械密封;易維護、檢修、壽命長。底攪拌比上攪拌的軸短而細,軸的穩(wěn)定性好,既節(jié)省原料又節(jié)省加工費,3圓整到公稱直徑系列,去。封頭取與內(nèi)筒體相同內(nèi)經(jīng),封頭直邊高度,mmDN1700?mmh402?(3)確定內(nèi)筒體高度H當

8、時,查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表166得封頭的容積mmhmmDN4017002??30.734vm?,取224(90.734)3.643.141.74iVvHmD???????3.7Hm?核算與iHD?,該值處于之間,故合理。3.71.72.18iHD??1.7~2.5226.30.691.73.70.73444ggiVVVDHv???????????該值接近,故也是合理的。0.7(4)選取夾套直徑表1夾套直徑與內(nèi)通體直徑的關(guān)系內(nèi)筒徑iDm

9、m500~600700~18002000~3000夾套jDmm50iD?100iD?200iD?由表1,取。10017001001800jiDDmm?????夾套封頭也采用標準橢圓形,并與夾套筒體取相同直徑(6)校核傳熱面積工藝要求傳熱面積為,查《化工設(shè)備機械基礎(chǔ)》表166得內(nèi)筒體封頭表面積211m高筒體表面積為23.343.7iAmm?213.73.141.73.719.75iADm???????總傳熱面積為3.1419.7523.0

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