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攪拌功率的基本計算方法以及選型步驟

攪拌功率的基本計算方法

理論上雖然可將攪拌功率分為攪拌器功率和攪拌作業功率兩個方面考慮，但在實踐中一般只考慮或主要考慮攪拌器功率，因攪拌作業功率很難予以準確測定，一般通過設定攪拌器的轉速來滿足達到所需的攪拌作業功率。從攪拌器功率的概念出發，影響攪拌功率的主要因素如下。

① 攪拌器的結構和運行參數，如攪拌器的型式、槳葉直徑和寬度、槳葉的傾角、槳葉數量、攪拌器的轉速等。

② 攪拌槽的結構參數，如攪拌槽內徑和高度、有無擋板或導流筒、擋板的寬度和數量、導流筒直徑等。

③ 攪拌介質的物性，如各介質的密度、液相介質黏度、固體顆粒大小、氣體介質通氣率等。

由以上分析可見，影響攪拌功率的因素是很復雜的，一般難以直接通過理論分析方法來得到攪拌功率的計算方程。因此，借助于實驗方法，再結合理論分析，是求得攪拌功率計算公式的惟一途徑。

由流體力學的納維爾-斯托克斯方程，并將其表示成無量綱形式，可得到無量綱關系式（11-14）。

Np=P/ρN3dj5=f（Re，Fr）

式中Np——功率準數

Fr——弗魯德數，Fr=N2dj/g；

P——攪拌功率，W。

式（11-14）中，雷諾數反映了流體慣性力與粘滯力之比，而弗魯德數反映了流體慣性力與重力之比。實驗表明，除了在Re﹥300的過渡流狀態時，Fr數對攪拌功率都沒有影響。即使在Re﹥300的過渡流狀態，Fr數對大部分的攪拌槳葉影響也不大。因此在工程上都直接把功率因數表示成雷諾數的函數，而不考慮弗魯德數的影響。

由于在雷諾數中僅包含了攪拌器的轉速、槳葉直徑、流體的密度和黏度，因此對于以上提及的其他眾多因素必須在實驗中予以設定，然后測出功率準數與雷諾數的關系。由此可以看到，從實驗得到的所有功率準數與雷諾數的關系曲線或方程都只能在一定的條件范圍內才能使用。，功率準數與雷諾數的關系曲線是不同的，它們的Np-Re關系曲線也會不同。

標記示例

例 直徑600mm，軸徑40mm的漿式攪拌器，標記為

攪拌器 600-40， HG5--220--65—5

選型步驟

攪拌器選型步驟分析介紹

攪拌裝置的設計選型與攪拌作業目的緊密結合。各種不同的攪拌過程需要由不同的攪拌裝置運行來實現，在設計選型時首先要根據工藝對攪拌作業的目的和要求，確定攪拌器型式、電動機功率、攪拌速度，然后選擇減速機、機架、攪拌軸、軸封等各部件。共具體步驟方法如下：

1.按照工藝條件、攪拌目的和要求，選擇攪拌器型式，選擇攪拌器型式時應充分掌握攪拌器的動力特性和攪拌器在攪拌過程中所產生的流動狀態與各種攪拌目的的因果關系。

2.按照所確定的攪拌器型式及攪拌器在攪拌過程中所產生的流動狀態，工藝對攪拌混合時間、沉降速度、分散度的控制要求，通過實驗手段和計算機模擬設計，確定電動機功率、攪拌速度、攪拌器直徑。

3.按照電動機功率、攪拌轉速及工藝條件，從減速機選型表中選擇確定減速機機型。如果按照實際工作扭矩來選擇減速機，則實際工作扭矩應小于減速機許用扭矩。

4.按照減速機的輸出軸頭d和攪拌軸系支承方式選擇與d相同型號規格的機架、聯軸器

5.按照機架攪拌軸頭do尺寸、安裝容納空間及工作壓力、工作溫度選擇軸封型式

6.按照安裝形式和結構要求，設計選擇攪拌軸結構型式，并校檢其強度、剛度。

如按剛性軸設計，在滿足強度條件下n/nk≤0.7

如按柔性軸設計，在滿足強度條件下n/nk>=1.3

7.按照機架的公稱心寸DN、攪拌軸的擱軸型式及壓力等級、選擇安裝底蓋、凸緣底座或凸緣法蘭

8.按照支承和抗振條件，確定是否配置輔助支承。

在以上選型過程中，攪拌裝置的組合、配置可參考(攪拌裝置設計選擇流程示意圖)，配置過程中各部件之間連接關鍵尺寸是軸頭尺寸，軸頭尺寸一致的各部件原則上可互換、組合。