搅拌器

一、概述
        搅拌器是使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。 搅拌器的类型、尺寸及转速，对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。一般说来，涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利，而旋桨式搅拌器对总体流动有利。对于同一类型的搅拌器来说，在功率消耗相同的条件下，大直径、低转速的搅拌器，功率主要消耗于总体流动，有利于宏观混合。小直径、高转速的搅拌器，功率主要消耗于湍流脉动，有利于微观混合。搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题，至今只能通过逐级经验放大，根据取得的放大判据，外推至工业规模。
二、类型

        ①旋桨式搅拌器

       由2～3片推进式螺旋桨叶构成，工作转速较高，叶片外缘的圆周速度一般为5～15m/s。旋桨式搅拌器主要造成轴向液流，产生较大的循环量，适用于搅拌低粘度 (<2Pa·s)液体、乳浊液及固体微粒含量低于10%的悬浮液。搅拌器的转轴也可水平或斜向插入槽内，此时液流的循环回路不对称，可增加湍动，防止液面凹陷。

       ②涡轮式搅拌器

       由在水平圆盘上安装2～4片平直的或弯曲的叶片所构成。

       桨叶的外径、宽度与高度的比例，一般为20：5：4，圆周速度一般为 3～8m/s。涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动，适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程。被搅拌液体的粘度一般不超过25Pa·s。

       ③桨式搅拌器

       有平桨式和斜桨式两种。平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成。桨叶直径与高度之比为 4～10，圆周速度为1.5～3m/s，所产生的径向液流速度较小。斜桨式搅拌器的两叶相反折转45°或60°，因而产生轴向液流。桨式搅拌器结构简单，常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮。

斜桨式搅拌器

       ④锚式搅拌器

       桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致（图5），其间仅有很小间隙，可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物，保持较好的传热效果。桨叶外缘的圆周速度为0.5～1.5m/s,可用于搅拌粘度高达 200Pa·s的牛顿型流体和拟塑性流体（见粘性流体流动。唯搅拌高粘度液体时，液层中有较大的停滞区。

锚式搅拌器

       ⑤折叶式搅拌器

       根据不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的选择相应的搅拌器，对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。折叶涡轮搅拌器一般适应于气、液相混合的反应，搅拌器转数一般应选择300r/min以上。     

       ⑥侧入式搅拌机

       侧入式搅拌机是将搅拌装置安装在设备筒体的侧壁上，搅拌机上的搅拌器通常采用轴流型，以推进式搅拌器为多，在消耗同等功率情况下，能得到最高的搅拌效果，功率消耗仅为顶搅拌的1/3～2/3，成本仅为顶搅拌的1/4～1/3。转速可在200～750r/min。广泛用于脱硫、除硝以及各种大型贮罐或贮槽的搅拌。特别是在大型贮槽或贮罐中利用一台或多台侧入式搅拌机一起工作，在消耗低能耗的情况下便可以得到良好的搅拌效果。

三、结构说明

       按照安装形式可分为顶入式搅拌器、侧入式搅拌器、底入式搅拌器等。

       

        顶入式搅拌器由电动机、减速机、机架、搅拌轴、搅拌桨等组成，侧进式搅拌器由电动机、减速机、机架、机座板、机械密封、搅拌轴、搅拌桨等组成，结构紧凑、安装维护方便。过流部件可抵抗高浓度氯离子的腐蚀。

3.1 电动机和减速机

        电动机采用国产/进口优质品牌，质量可靠，能长时间连续运行。减速机采用SEW、长城、博能、国贸等国内外优质品牌，斜齿轮—弧齿锥齿轮减速机，扭矩大，转速稳定，结构紧凑，维护方便。

2.2 机架
        根据脱硫系统的恶劣环境及严格要求设计的重型机架，能承受减速机电机及搅拌轴的重力，确保搅拌器能安全、高效地运行。
2.3 搅拌轴
        搅拌轴接管采用厚壁钢管衬胶材质，法兰为高镍合金材质，确保搅拌轴的刚性和同轴度。搅拌轴与减速机的连接采用直连式，搅拌轴直接伸入减速机内，比皮带传动更加稳定、可靠，大大增加了机械密封的使用寿命。

2.4 搅拌桨
        顶入式搅拌桨采用斜桨设计，直径比其他搅拌桨更大，减少了减速电机的负荷，更加稳定。；侧入式搅拌桨采用导流弧板设计，既增加了轴向流量，又减少了桨叶末端的磨损，增加了搅拌桨的使用寿命。

2.3可选材质
        碳钢衬胶、2205、2507、1.4529、N08367、inconel625、C276，亦可根据客户要求定制。

2.4机械密封
        机械密封根据国外搅拌器机械密封的标准设计，采用自润滑，不需要冷却水，可以在不排空浆液或暂停脱硫系统的情况下，在线更换。机械密封内置进口轴承，密封面材质使用进口碳化硅，寿命更长。

四、适用工况
        PH值：≤13
        氯离子浓度≤100000ppm
        介质浓度≤60%
        介质温度≤100℃

六、搅拌器选型

        搅拌装置的设计选型与搅拌作业目的紧密结合。各种不同的搅拌过程需要由不同的搅拌装置运行来实现，在设计选型时首先要根据工艺对搅拌作业的目的和要求，确定搅拌器型式、电动机功率、搅拌速度，然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。具体步骤方法如下：

        ①按照工艺条件、搅拌目的和要求，选择搅拌器型式，选择搅拌器型式时应充分掌握搅拌器的动力特性和搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态与各种搅拌目的的因果关系。

        ②按照所确定的搅拌器型式及搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态，工艺对搅拌混合时间、沉降速度、分散度的控制要求，通过实验手段和计算机模拟设计，确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径。

        ③按照电动机功率、搅拌转速及工艺条件，从减速机选型表中选择确定减速机机型。如果按照实际工作扭矩来选择减速机，则实际工作扭矩应小于减速机许用扭矩。

        ④按照减速机的输出轴头d和搅拌轴系支承方式选择与d相同型号规格的机架、联轴器

        ⑤按照机架搅拌轴头do尺寸、安装容纳空间及工作压力、工作温度选择轴封型式

        ⑥按照安装形式和结构要求，设计选择搅拌轴结构型式，并校检其强度、刚度。

如按刚性轴设计，在满足强度条件下n/nk≤0.7

如按柔性轴设计，在满足强度条件下n/nk>=1.3

        ⑦按照机架的公称心寸DN、搅拌轴的搁轴型式及压力等级、选择安装底盖、凸缘底座或凸缘法兰

        ⑧按照支承和抗振条件，确定是否配置辅助支承。

        在以上选型过程中，搅拌装置的组合、配置可参考(搅拌装置设计选择流程示意图)，配置过程中各部件之间连接关键尺寸是轴头尺寸，轴头尺寸一致的各部件原则上可互换、组合。由于装置工况各不相同，如需选型请咨询我公司并提供以下参数：

        ①容器内径D（或长L、宽W）及高度H；

        ②容器内液位的高度；

        ③介质的名称、密度、温度、浓度、PH值及氯离子浓度；

        ④材质的要求；

        ⑤电机、减速机的要求。

七、搅拌器图片

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