杯型搅拌器功率特性与气液传质特性研究
发布时间：2021-01-23 12:38
搅拌与混合设备在工业生产中应用广泛,搅拌器是其核心部件,其性能好坏直接影响搅拌设备的混合效果。搅拌器的发展一般有两种途径:一是设计开发新型桨叶;二是利用已有桨叶进行组合改进。随着现代化工的发展,对搅拌混合设备也提出了更高的要求,开发节能高效、性能优良和满足特定混合要求的搅拌器十分必要。杯型搅拌器是一种新型的搅拌混合设备,本文对杯型搅拌器的功率消耗特性和气液传质特性进行了系统研究,对其在进一步的应用和放大研究中提供基础和借鉴。首先,利用糖浆-水溶液体系系统测定了杯型搅拌器的功率消耗情况,考察了不同的转速、桨叶角度、桨叶结构、挡板和物料物性（粘度、密度）对杯型搅拌器功率消耗的影响,并得出了其功率曲线;辅助以CFD数值模拟技术对搅拌器的功耗、流体流场、速度和剪切速率分布进行了研究,模拟结果与实验结果呈现出较好的一致性;并且将实验测得功率值进行拟合得到了适用于杯型搅拌桨的功率关联式。所得功率准数关联式的计算值与实验值误差在20%以内,能够用于计算杯型搅拌桨的功率准数值。其次,利用动态法研究了杯型搅拌器的气液传质特性,考察了在有挡板情况下不同转速、桨叶角度、桨叶结构、通气气量、表面活性剂对杯型搅...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型轴流式搅拌器Fig.1-1Newaxialflowagitators
促进全釜流体的均匀混合。设备根据不同的分类标准可以划分为多种类型，比如可以分为：立式容器中心搅拌、偏心式搅拌、卧式容式搅拌等等；按照搅拌器的结构特点来分，可以分为布鲁马金式、锚式、框式、螺带式等等；根据主要用：高粘度流体搅拌器、中高粘度流体搅拌器、低粘度流体流动形态分类，可以分为：轴流式、径流式、复这几种搅拌器。式搅拌器拌器是指工作时流体运动方向与搅拌轴平行，典型的螺带式、螺杆式等，如图 1-2 所示。轴向流叶轮在运，在搅拌釜内形成较大循环，搅拌叶轮处的排液速度的流体速度较低，如果物料固含量较高，则容易导致中央，形成循环死区。除此之外，轴向流叶轮能够提固液悬浮、混合等过程非常有利。
轮与桶壁之间几乎无间隙。螺带式叶轮在运行时，能够使循环流为主的流动，锚式叶轮也适用于高粘度流体，但是下流动，在搅拌釜中心部分的混合效果也较差。 者开发的扭弯叶片 JH 型轴流式搅拌器，由于其为光滑的消耗，可适用于多种反应过程，节能效果显著[5]。由清华的英力桨，由于其在叶片下边缘的独特设计，在运行时能产生轴向流和径向流[6]。 式搅拌器搅拌器叶轮在运行时，会由叶轮出口向水平排液，产生强撞击桶壁后，物料会分为上下两股循环，在搅拌釜的顶部不同结构型式的径流式搅拌器所形成的流场流形基本相径流式搅拌器有布鲁马金式、直叶桨式、三叶后掠式和圆3 所示。Rushton 涡轮桨搅拌器是最典型的一种径流桨搅简单。涡轮式叶轮因为叶片的形状与角度的不同，其用途分为圆盘涡轮式和开启涡轮式。
【参考文献】：
期刊论文
[1]同心双轴复合式搅拌釜用于牛顿流体时的功耗及混合特性[J]. 谢泳,包雨云,刘涛,张忠东,高雄厚. 过程工程学报. 2010(03)
[2]旋风分离器流场的数值计算方法研究[J]. 魏新利,张海红,王定标. 郑州大学学报(工学版). 2005(01)
[3]新型搅拌桨研究进展[J]. 靳兆文,潘家祯. 化工装备技术. 2004(04)
[4]新型搅拌桨在大型发酵罐中的应用[J]. 王展,尹应武. 食品与发酵工业. 2004(02)
[5]涡轮桨搅拌槽流动场数值模拟[J]. 侯拴弟,张政,王英琛,施力田. 化工学报. 2001(03)
[6]JH型轴流式搅拌桨流场分析及设计[J]. 张锁龙,沈惠平,张国忠. 化学工程. 1999(05)
[7]试论搅拌技术发展的主趋向[J]. 戴干策. 化工装备技术. 1992(04)
[8]回转兼上下动搅拌器混合非牛顿流体时的功率消耗及混合特性[J]. 朱秀林,宋秋安,徐步泉,王凯. 合成橡胶工业. 1984(06)
[9]高粘度非牛顿流作用搅拌器的混合特性[J]. 朱秀林,宋秋安,徐步泉,王凯. 合成橡胶工业. 1984(04)
博士论文
[1]基于流场和结构优化的搅拌桨设计/制造集成技术研究[D]. 薛兆鹏.天津大学 2003
本文编号：2995224
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
新型轴流式搅拌器Fig.1-1Newaxialflowagitators
促进全釜流体的均匀混合。设备根据不同的分类标准可以划分为多种类型，比如可以分为：立式容器中心搅拌、偏心式搅拌、卧式容式搅拌等等；按照搅拌器的结构特点来分，可以分为布鲁马金式、锚式、框式、螺带式等等；根据主要用：高粘度流体搅拌器、中高粘度流体搅拌器、低粘度流体流动形态分类，可以分为：轴流式、径流式、复这几种搅拌器。式搅拌器拌器是指工作时流体运动方向与搅拌轴平行，典型的螺带式、螺杆式等，如图 1-2 所示。轴向流叶轮在运，在搅拌釜内形成较大循环，搅拌叶轮处的排液速度的流体速度较低，如果物料固含量较高，则容易导致中央，形成循环死区。除此之外，轴向流叶轮能够提固液悬浮、混合等过程非常有利。
轮与桶壁之间几乎无间隙。螺带式叶轮在运行时，能够使循环流为主的流动，锚式叶轮也适用于高粘度流体，但是下流动，在搅拌釜中心部分的混合效果也较差。 者开发的扭弯叶片 JH 型轴流式搅拌器，由于其为光滑的消耗，可适用于多种反应过程，节能效果显著[5]。由清华的英力桨，由于其在叶片下边缘的独特设计，在运行时能产生轴向流和径向流[6]。 式搅拌器搅拌器叶轮在运行时，会由叶轮出口向水平排液，产生强撞击桶壁后，物料会分为上下两股循环，在搅拌釜的顶部不同结构型式的径流式搅拌器所形成的流场流形基本相径流式搅拌器有布鲁马金式、直叶桨式、三叶后掠式和圆3 所示。Rushton 涡轮桨搅拌器是最典型的一种径流桨搅简单。涡轮式叶轮因为叶片的形状与角度的不同，其用途分为圆盘涡轮式和开启涡轮式。
【参考文献】：
期刊论文
[1]同心双轴复合式搅拌釜用于牛顿流体时的功耗及混合特性[J]. 谢泳,包雨云,刘涛,张忠东,高雄厚. 过程工程学报. 2010(03)
[2]旋风分离器流场的数值计算方法研究[J]. 魏新利,张海红,王定标. 郑州大学学报(工学版). 2005(01)
[3]新型搅拌桨研究进展[J]. 靳兆文,潘家祯. 化工装备技术. 2004(04)
[4]新型搅拌桨在大型发酵罐中的应用[J]. 王展,尹应武. 食品与发酵工业. 2004(02)
[5]涡轮桨搅拌槽流动场数值模拟[J]. 侯拴弟,张政,王英琛,施力田. 化工学报. 2001(03)
[6]JH型轴流式搅拌桨流场分析及设计[J]. 张锁龙,沈惠平,张国忠. 化学工程. 1999(05)
[7]试论搅拌技术发展的主趋向[J]. 戴干策. 化工装备技术. 1992(04)
[8]回转兼上下动搅拌器混合非牛顿流体时的功率消耗及混合特性[J]. 朱秀林,宋秋安,徐步泉,王凯. 合成橡胶工业. 1984(06)
[9]高粘度非牛顿流作用搅拌器的混合特性[J]. 朱秀林,宋秋安,徐步泉,王凯. 合成橡胶工业. 1984(04)
博士论文
[1]基于流场和结构优化的搅拌桨设计/制造集成技术研究[D]. 薛兆鹏.天津大学 2003
本文编号：2995224
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/2995224.html
