1.作用1、将物料混合均匀。第一节概述2、强化传热，在液相中分散气井传质在液相中均匀悬浮固体颗粒（如催化剂）在液相中均匀悬浮或乳化另一不混溶液相以加强相间传质（如吸收）以加强传热1-搅拌器2-槽3-夹套4-搅拌轴5-挤出管6-支架7-人孔8-轴封9-传动装置图9-1搅拌设备结构图2结构截面2搅拌器类型及选型1常见类型2搅拌器的作用提供搅拌过程中所需的能量和合适的流动状态，以达到搅拌过程的目的。叶片的旋转运动产生能量，能量作用于液体，形成流动状态。关键在于叶片，还与其他因素有关，如介质特性、搅拌器工作环境等。3.选择搅拌器选择搅拌物料粘度在选择搅拌容器体积时，除满足工艺要求外，还应考虑电耗低、运行成本低、制造、维护和检修方便等因素。表9-1混合器类型的适用条件。表中空白是不舒服的或未知的，这是合适的。搅拌器型式、流动状态、搅拌目的、搅拌容器容积转速范围(r/min)、最大粘度、混合传热反应1～10010～300、500、1～20010～300、20、螺旋桨1～100010～500、500、折叶开式涡轮几种常用搅拌器简介桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器是搅拌反应设备中应用最广泛的搅拌器。据统计，约占搅拌器总数的75～80%。结构最简单的叶片是由扁钢制成的，扁钢焊接或螺栓连接到叶片上。叶片可分为扁平叶片和折叠叶片两种。图9-3桨式搅拌器10主要用于液-液系统防止分离，使罐内温度均匀，用于固-液系统防止固体沉降。主要用于流体循环。由于在相同位移下，折叠式叶片比直叶片功耗小，运行成本低，因此轴流式叶片得到广泛应用。还用于高粘性流体的搅拌，促进流体上下交换，替代昂贵的螺旋带叶轮，可取得良好效果。11桨式搅拌器转速一般为20～100r/min，不适合以气体滞留和细度为目的的气液分散操作。12推进搅拌器推进搅拌器（也称为船用螺旋桨）通常用于低粘度流体。标准推进式搅拌器有三个叶片，桨距等于搅拌器的直径d。其直径较小，d/d=1/4～1/3，叶尖速度一般为7～10。图9-4当推进式搅拌器13搅拌时，流体从叶片上部被吸起，从下部呈圆柱螺旋状排出，流体到达容器底部后沿壁面返回叶片上部，形成轴向流动。特点--搅拌时流体湍流度不高，循环量大，结构简单，制造方便。它循环性能好，剪切作用小，属于循环搅拌器。14当粘度较低、流量较大时，用较小的搅拌功率可获得较好的搅拌效果。主要用于液-液体系的混合，使温度均匀，在低浓度的固-液体系中防止泥沙沉降。改进了容器内部的挡板，搅拌轴偏心安装，搅拌器倾斜，可防止涡流形成。15 3.透平搅拌器透平搅拌器（又称透平叶轮）是一种应用广泛的搅拌器，能有效完成几乎所有的搅拌操作，并能处理粘度范围较宽的流体。图9-5涡轮搅拌器16具有高剪切力的涡轮搅拌器的使用使流体颗粒的分散非常细，适合于混合低至中等粘度的流体、液-液分散体、液-固悬浮液，并促进良好的传热传质和化学反应。17 4.锚式搅拌器结构简单。适用于搅拌粘度在100pas以下的流体。当流体粘度为10～100pas时，锚式叶轮中部可加横向叶片，为框架式搅拌器，以增加容器中部的混合。图9-6锚式搅拌器18锚式或框架式叶片不适合混合，只适用于混合要求不太高的情况。应用锚式搅拌器常用于传热和结晶操作，因为其在容器壁附近的流速比其它搅拌器大，而且可以获得表面传热系数。常用于高浓度浆料的搅拌和浆料的沉降。搅拌粘度大于100pas的流体时，宜采用螺杆带或螺杆式。19 1.搅拌器功率和搅拌器操作功率1。定义搅拌器功率搅拌器操作功率第3节搅拌器功率理想状态：搅拌器功率=搅拌器操作功率在搅拌过程中需要功率，一般称为搅拌功率。使搅拌器连续运转所需的功率称为搅拌器功率。搅拌器使搅拌槽中的液体以最佳方式完成搅拌过程所需的功率。202、影响搅拌器功率的因素搅拌器的几何参数和操作参数搅拌槽的几何参数搅拌介质的物理参数213、从搅拌操作功率的角度决定搅拌过程的功率。每单位体积液体平均搅拌功率推荐值（表9-2）搅拌工艺类型每单位体积液体平均搅拌功率/(HP/M液混合固体有机物悬浮液～固体有机溶解～固体无机溶解乳液聚合（间歇）～悬浮聚合（间歇）～气体分散1HP=表9-2不同搅拌液体单位体积平均搅拌功率22按搅拌工艺计算搅拌功率图9-7从搅拌工艺计算搅拌功率图23将该点与某一搅拌工艺联系起来，与搅拌电源线相交，可得到该工艺的搅拌功率由液体体积值和液体粘度值连接并与基准线相交；把这个点和液体的比重连接起来，交叉图9-7。从搅拌过程计算搅拌功率图24。1.罐体尺寸的确定。槽长径比对搅拌功率的影响4。搅拌槽结构设计。储罐长径比对传热的影响如果需要较大的搅拌功率，可以选择较小的长径比。体积一定时，长径比越大，表面积越大，越有利于传热；当传热面靠近贮箱中心时，材料的温度梯度越大，越有利于传热效果。因此，从导管架传热角度考虑，一般希望长宽比大一些。1.罐体长径比25物料特性对罐体长径比的要求几种搅拌槽的设备长径比物料种类一般搅拌槽的长径比聚合釜悬浮液乳化液发酵液~26装料系数的初步计算钢瓶直径和钢瓶高度的确定一般取~2。混合装料量271、传动装置和搅拌轴在第五段一般包括电机、减速器、联轴器和搅拌轴图9-8齿轮减速器图9-9涡轮减速器282、轴计算1、轴强度计算2、轴刚度计算100180 292、轴密封机械搅拌反应器轴密封主要有两种轴密封装置填料密封机械密封防止介质通过转轴从搅拌容器泄漏或外部杂质渗入搅拌容器。用途：30 1。填料密封特点：结构简单，易于制造，适用于非腐蚀性和弱腐蚀性介质，密封要求低，并允许定期维护搅拌设备。填料密封结构及工作原理：底环、本体、油环、填料、螺柱、压盖和油杯等31工作原理安装在搅拌轴与填料函本体之间的填料在压盖压力的作用下，对搅拌轴表面产生径向压缩力。填料中含有润滑剂，润滑剂对搅拌轴产生径向压力，形成极薄的液膜一方面可以润滑搅拌轴，另一方面可以防止流体逸出或渗入设备，从而达到密封的目的。32有问题填料中的润滑剂在运行过程中会不断消耗，通过设置在填料中间的油环向填料中加油来维持润滑。填料密封不可能绝对密封。增加填料对转轴的压缩力，会加速轴与填料之间的磨损，使密封失效更快。操作时应适当调整压盖的压紧力，并定期更换填料。图9-10填料结构密封1-压盖3-螺母4-垫圈7-填料8-本体34填料特点密封盒成型环填料盘填料装配时很难保证尺寸公差。填料压紧后，不能完全保证每个环与轴均匀良好接触，受力状态不好，容易导致填料密封失效而泄漏。采用具有一定公差的模制环形填料，可大大提高密封效果。填料一般在切割、压入填料环后使用。成型环形填料形状见图8-34。在填料函压盖上设置衬套，可提高装配精度，使轴对齐良好，保证填料密封在良好的状态下工作。图9-11压紧填料36当轴向转速大于1m/s时，摩擦热大，填料的使用寿命会降低，轴也容易烧坏。措施：提高轴面硬度和加工精度，提高填料的自润滑性能，如在轴面堆焊坚硬；合金或喷涂陶瓷或水套。轴面粗糙度应控制在。37填料密封选择根据填料选择的性能：密封要求不高时，使用一般石棉或油浸石棉填料，密封要求高时，使用膨胀聚四氟乙烯、柔性石墨等填料。各种填料材料的性能不同，按表8-13选择。介质为非易燃、易爆、有毒的一般材料，压力不高时，根据介质的设计压力、设计温度和腐蚀性，按表8-12选择填料密封。38材料公称压力/MPa许用压力范围/MPa（负值指真空度）许用温度范围/轴速/