攪拌分散設(shè)備設(shè)計(jì)包括工藝設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容(如:雙軸高速分散機(jī))。工藝設(shè)計(jì)提出機(jī)械設(shè)計(jì)的原始條件,即給出處理量,操作方式,最大工作壓力(或真空度),最高工作溫度(或**工作溫度),被攪物料的物性和腐蝕情況等,同時還需提出傳熱面的型式和傳熱面積,攪拌器型式,攪拌轉(zhuǎn)速與功率等。而機(jī)械設(shè)計(jì)則應(yīng)對攪拌容器,傳動裝置,軸封以及內(nèi)構(gòu)件等進(jìn)行合理的選型,強(qiáng)度(或剛度)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。具體選型步驟分析:
1. 攪拌分散設(shè)備選型之明確任務(wù),目的。
設(shè)計(jì)的全部依據(jù)來源于攪拌的任務(wù)和目的。
其基本內(nèi)容應(yīng)包括:
明確被攪拌物料體系;
攪拌操作所達(dá)到的目的;
被攪拌物料的處理量(間歇操作按一個周期的批量,連續(xù)操作按時班或年處理量);明確有無化學(xué)反應(yīng),有無熱量傳遞等,考慮反應(yīng)體系對攪拌效果的要求。
2. 攪拌分散設(shè)備選型之了解物料性質(zhì)。
物料體系的性質(zhì)是攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)。物系性質(zhì)包括物料處理量,物料的停留時間,物料的黏度,體系在攪拌或反應(yīng)過程中達(dá)到的最大黏度,物料的表面張力,粒狀物料在懸浮介質(zhì)中的沉降速度,固體粒子的含量和通氣量等。
3. 攪拌分散設(shè)備選型之?dāng)嚢杵鬟x型。
攪拌器的結(jié)構(gòu)型式和混合特性很大程度上決定了體系的混合效果。并且還因根據(jù)攪拌物質(zhì)來選定攪拌器(分散機(jī))的型號。(如:攪拌分散固體物質(zhì),就因選用雙軸高速分散機(jī),它的攪拌效率比單軸高速分散機(jī)更高。)因此,攪拌器的選型好壞直接影響著整個攪拌設(shè)備的攪拌效果和操作費(fèi)用。目前,對于給定的攪拌過程,攪拌器的選型沒有成熟,完善的方法。往往在同一攪拌目的下,幾種攪拌器均可適用。此時多數(shù)依靠過去的經(jīng)驗(yàn)。或相似工業(yè)實(shí)例分析以及放大極速的掌握程度。有時對一些特殊的攪拌過程,還需進(jìn)行中試甚至需要模型演示過程才能確定合適的攪拌器結(jié)構(gòu)型式。在攪拌器結(jié)構(gòu)型式選定之后,還應(yīng)考慮攪拌器直徑的大小與轉(zhuǎn)速的高低。
4. 攪拌分散設(shè)備選型之確定操作參數(shù)
操作參數(shù)包括攪拌設(shè)備的操作壓力與溫度,物料處理量與時間,連續(xù)或間歇操作方式,攪拌器直徑與轉(zhuǎn)速,物料的有關(guān)物性與運(yùn)動狀態(tài)等,而最基本的目的是要通過這些參數(shù),計(jì)算出攪拌雷諾數(shù),確定流動類型,進(jìn)而計(jì)算攪拌功率。(雙軸高速分散機(jī)參數(shù)是緊密圍繞固體粉狀物料所需屬性所制作的。)
5. 攪拌分散設(shè)備選型之?dāng)嚢柙O(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在確定攪拌器結(jié)構(gòu)型式和操作參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),主要內(nèi)容是確定攪拌器構(gòu)型的幾何尺寸,攪拌容器的幾何形狀和尺寸。(雙軸高速分散機(jī)適用各種位置。)
6. 攪拌分散設(shè)備選型之?dāng)嚢杼匦杂?jì)算
攪拌特性包括攪拌功率,循環(huán)能力,切應(yīng)變速率及分布等,根據(jù)攪拌任務(wù)及目的確定關(guān)鍵攪拌特性。攪拌功率計(jì)算又分兩個步驟,**步確定攪拌功率;第二步考慮軸封和傳動裝置中的功率耗,確定適當(dāng)?shù)碾妱訖C(jī)額定功率,進(jìn)而選用相應(yīng)的電動機(jī)。
7. 攪拌分散設(shè)備選型之傳熱設(shè)計(jì)
為攪拌操作過程中存在熱量傳遞時,應(yīng)進(jìn)行傳熱計(jì)算。其主要目的是核算攪拌設(shè)備提供的換熱面積是否滿意是傳熱的要求。
8. 攪拌分散設(shè)備選型之費(fèi)用估計(jì)
9. 在滿足工藝要求的前提下,花費(fèi)**的總費(fèi)用是評價攪拌設(shè)備性能,校驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理的重要指標(biāo)之一。完整的費(fèi)用估算包括以下幾個方面:
① 設(shè)備加工與安裝費(fèi)用,包括設(shè)備材料,加工制造與安裝,通用設(shè)備購置等所需費(fèi)用。
② 操作費(fèi)用 包括動力消耗,載熱劑消耗,操作管理人員配備等所需的費(fèi)用。
③ 維修費(fèi)用 包括按生產(chǎn)周期進(jìn)行維修時對耗用材料,更新零部件,人工,器材等所需的費(fèi)用。
④ 整體設(shè)備折舊費(fèi)用的估算。