1、化工原理課程設計 設 計 題目：均相液體機械攪拌夾套冷卻反應器設計 設計者班級：樹達學院化學工程與工藝1班 設計者姓名：陳儒濤、李菁文、潘慧 設計者學號：201321370101、201321370106、201321370110 設 計 日期：2015-11-22 指 導 老師： 蘭支利化工原理課程設計成績評定欄評定單元評審要素評審內容分值指導教師評 分評閱教師評 分設計說明書，40%格式規范設計說明書是否符合規定的格式要求5內容完整設計說明書是否包含所有規定的內容5設計方案方案是否合理及符合選定題目的要求10工藝計算過 程工藝計算過程是否正確、完整和規范20設計圖紙，40%圖紙規范圖紙是否

2、符合規范5標注清晰標注是否清晰明了5與設計吻合圖紙是否與設計計算的結果完全一致10圖紙質量設計圖紙的整體質量的全面評價20答辯成績，20%內容表述答辯表述是否清楚10回答問題回答問題是否正確10100綜合成績 成績等級 指導教師 評閱教師 答辯小組負責人(簽 名) (簽 名) (簽 名)年 月 日 年 月 日 年 月 日說明: 評定成績分為優秀(90-100)，良好(80-89)，中等(70-79)，及格（60-69）和不及格(<60)。設計任務書一、設計題目： 均相液體機械攪拌夾套冷卻反應器設計帶攪拌裝置的夾套式反應器是有機化工的最常見反應器，是精細化工生產中常采用的間歇式反應釜，對其

3、的設計具有重要的應用背景。二、設計任務及操作條件1. 處理能力 120000m3a均相液體2. 設備型式 機械攪拌夾套冷卻裝置三、操作條件均相液體溫度保持60平均停留時間20min需要移走熱量120kW采用夾套冷卻，冷卻水進口溫度20，冷卻水出口溫度3260下均相液體物性參數：比熱容Cp=1 050J(kg·)，導熱系數=0.65W(m·)，平均密度=950kgm3，粘度2.735x10-2Pa·s。忽略污垢及間壁熱阻年按300天，每天24小時連續攪拌四、設計項目1、設計方案簡介：對確定的工藝流程及設備進行簡要論述。2、攪拌器工藝設計計算：確定攪拌功率及

4、夾套傳熱面積。3、攪拌器、攪拌器附件、攪拌釜、夾套等主要結構尺寸的工藝設計計算，完成結構設計。4、主要輔助設備計算與選型：冷卻水泵、攪拌電機及接管等。5、設計結果匯總。6、工藝流程圖（PFD）及主體設備工藝條件圖7、設計評述 五、設計要求1、設備的工藝設計計算過程中所出現的各種設備（包括管線）均采用手工進行工藝設計計算，不得使用各種模擬軟件（如Aspen等）獲得結果，并編制詳細的計算說明書；2、工藝流程草圖一張，用于設計說明書中工藝流程說明；3、附圖兩張，物料流程圖（PFD）一張，要求對管道進行標注；主體設備工藝條件圖一張。4、設計說明書要求用MS-Word編輯，保存為DOC格式；所有的圖紙均

5、用AutoCAD繪制（A3）。 目 錄第一章 設計方案簡介11.1攪拌器的選型11.2攪拌器的安裝選擇21.3電動機的選型31.4減速機的選型31.5 密封裝置的選擇41.6 物料進口出口安置31.7 夾套進出口安置41.8 泵的選擇41.9 支座的選擇51.10 人孔和手孔的選擇51.11 管子的選擇51.12 封頭的選擇5第二章 工藝流程圖及說明7第三章 工藝計算及主要設備的計算83.1均相液體和冷卻水的物性數據83.2攪拌槽的計算83.3攪拌器的功率計算123.4總傳熱面積133.4.1被攪拌液體側的對流傳熱系數.113.4.2夾套測冷卻水對流傳熱系數113.4.3總傳熱系數13 3.4

6、.4夾套傳熱面積.13第四章 設備的選型164.1電動機的選型164.2支座的選擇164.3泵的選型174.3.1 輸料泵的選型計算174.3.2 冷水泵的選型計算18第五章 設計結果一覽表20第六章 附圖（另附攪拌器工藝流程圖及設備設計條件圖）22第七章 設計心得22第八章 主要符號說明23第九章 參考文獻24第一章 設計方案簡介 攪拌設備在石油、化工、食品等工業生產中應用范圍很廣，尤其是化學工業中，很多的化工生產或多或少地應用著攪拌操作，化學工藝過程的種種物理過程與化學過程，往往要采用攪拌操作才能得到好的效果。攪拌設備在許多場合時作為反應器來應用的，而帶攪拌的反應器則以液相物料為特征，有液

7、-液、液-固、液-氣等相反應。 攪拌的目的是：1、使互不相溶液體混合均勻，制備均勻混合液、乳化液、強化傳質過程；2、使氣體在液體中充分分散，強化傳質或化學反應；3、制備均勻懸浮液，促使固體加速溶解、浸取或發生液-固化學反應；4、強化傳熱，防止局部過熱或過冷。所以根據攪拌的不同目的，攪拌效果有不同的表示方法，攪拌操作分為機械攪拌和氣流攪拌。氣流攪拌是利用氣體鼓泡通過液體層，對液體產生攪拌作用，或使氣泡群以密集狀態上升借所謂氣升作用促進液體產生對流循環。與機械攪拌相比，僅氣泡的作用對液體所進行的攪拌時比較弱的，所以在工業生產，大多數的攪拌操作均是機械攪拌。本設計實驗要求的就是機械攪拌攪拌器設備的設

8、計遵循以下三個過程：根據攪拌目的和物理性質進行攪拌設備的選型，在選型的基礎進行工藝設計與計算，進行攪拌設備的機械設計與費用評價。在工藝與計算中最重要的是攪拌功率的計算和傳熱計算。1.1攪拌器的選型攪拌器主要類型有：槳式，開啟渦輪式，圓盤渦輪式，推進式，框式，螺帶式，三葉后掠式等。攪拌器的選用應滿足下列要求：保證物料的混合均勻，功率消耗最少，所需費用最低，操作方便，易于制造和維修。由于本設計是低黏度的液體混合，是難度最小的一種攪拌過程，主要目的是在給定的時間內達到或接近均相混合的要求。其主要控制因素是容積循環速率。由于三葉推薦式的循環強且消耗動力少，循環容易，所以是最適用的。而渦輪式雖有高的剪切

9、力，但對于這種混合過程并沒太大的必要，所以若用在大容量液體混合時就不合理。槳式的因其結構簡單，在小量液體混合中廣泛的應用，但用在大量液體混合時，其循環能力就不足。透平式是化工廠中運用最為廣泛的攪拌器,能有效的完成幾乎所有的攪拌操作并能處理粘度范圍較廣的液體,他們在差生徑向液流時特別有效,但亦同時引起軸向液流,尤其在槽壁上有擋板之時.對混合密度大致相同的液體,他們的效力極為顯著,此外,它們的造價也比多數其他形式的攪拌器低.結合這次設計的各種條件選擇是的六個平片的透平式攪拌器.1.2攪拌器的安裝及組成選擇1.2.1攪拌器上端可用機械密封，易維護、檢修、壽命長。攪拌器的安裝高度要有利于底部出料，使出

10、料口處得到充分的攪動，使輸料管路暢通。1.2.2組成  攪拌罐由攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、支承、傳動裝置、軸封裝置等組成，還可根據工藝要求配置加熱裝置或冷卻裝置。攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封等選用材料可根據不同的工藝要求選用碳鋼或不銹鋼等材料來制作。攪拌罐體與攪拌罐蓋可采用法蘭密封聯結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據工藝要求開進料、出料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動裝置（電機或減速器），由傳動軸驅動攪拌罐內的攪拌器.軸封裝置可采用機封或填料、迷宮密封等多種形式(根據用戶需要確定)。1.3電動機的選型電機功率選用應滿足攪拌器

11、運動轉功率與轉動系統，軸封系統功率損失的要求，還要考慮到有時在攪拌操作中會出現不利的條件導致功率過大。攪拌轉動裝置常配用4極或6極電動機,8極電動機比較少用,2極電動機幾乎不用。通常，減速機有多種減速比可選擇，配用4極或6極電動機有可能獲得相近的攪拌轉速。當電動機功率相同時，4極電動機比6極電動機便宜，質量輕，但所要求的減速機的減速比較大，減速機可能比較貴。所以我們選用6極的電動機。1.4減速機的選型減速機的選擇是根據反應釜攪拌傳動所需的電機功率，攪拌軸轉速（即減速機輸出軸轉速），然后再根據其他具體條件綜合考慮，確定適用的減速機。其中反應釜為立式安裝，采用耳式反應。由于設備需要保溫，反應釜直接

12、支撐在樓板上，所以選B型，選四個支座。由于反應釜的直徑為1900mm，大于900mm所以需要開設入人孔。便于安裝，拆卸，清洗和檢修設備內部的裝置。選用圓形入孔的機器制造方便。圓孔的大小及位置以進出設備方便；攪拌器的尺寸，以方便攪拌器軸及攪拌器能通過的入孔放入罐體內。1.5 密封裝置的選擇用垂直于軸的平面來密封轉軸的機械密封裝置。與填料密封相比，機械密封是一種功耗小，泄漏率低，密封性能可靠，使用壽命長的轉軸密封形式。機械密封裝置主要由動環、靜環、彈簧加荷裝置和輔助密封圈等四部分組成。1.6 物料進口安置出料管的結構設計主要考慮物料是否易于放出且能放盡，阻力小，不易賭塞，溫應力等因素。我們設計的出

13、料口在反應釜的下端，便于物料排凈，不用設置出料泵。另外，出料口設置溫度測量點，以便控制物料的冷卻溫度。1.7夾套進出口安置冷卻液進口管安置在反應釜兩側，使液體從底部進入，高端流出，從而避免氣泡的產生，使傳熱介質能充滿整個夾套空間。1.8 泵的選擇泵的選型的重要依據是：工藝裝置生產中，要求泵輸送的介質流量Q；要求額定流量不小于裝置的最大流量，或取正常流量的1.11.5倍；進口壓力和出口壓力；進口介質溫度；操作狀態為連續操作或間歇操作；裝置汽蝕余量。根據本設計的均相料液和冷卻用水的粘度、要求的流量、估算的揚程和連續操作的要求，我們選用離心泵，料液泵型號選IS80-65-125，冷卻水型號選IS-6

14、5-50-160。由于預防操作過程中出現意外，所以，離心泵應一開一備。1.9 支座的選擇立式安裝的反應釜最常用的支座為耳式支座。標準耳式支座為（JB/T4725-92）。分為A型和B型兩種。當設備需要保溫或直接支承載樓板上時選B型，否則選擇A型。所以本次設計所用B型耳式支座。由于每臺反應釜常用4個支座。 所以再根據所要支撐的重量來選擇合適的允許載荷。1.10 人孔、法蘭、螺母、螺栓、墊片的選擇孔蓋需經常開閉時，宜選用快開式人、手孔。常壓人、手孔只適用于無毒和非易然介質，其允許工作壓力(包括蒸汽壓力和液柱壓力)按標準規定。容器公稱直徑為1900mm，一般選用DN 500mm人孔;手孔直

15、徑一般不小于DN150mm，檢查孔直徑一般不小于DN80mm. 1.11 管子的選擇化工廠中介質的流體運動，絕大多數是湍流。當輸送流體的流量一定時，管徑的大小直接影響經濟效果。管徑小，介質流速大，管路壓力降大，從而增加了流體輸送機械（泵或壓縮機）的動力操作費用;反之，增大管徑，雖然動力費用減少，但管路建造費用卻增加。管徑的大小，依據化工運行中介質可能出現的最大流量，介質的推薦流速和允許的壓力降來確定。1.12 封頭的選擇封頭是壓力容器必不可少的重要組成部分，封頭分為半圓形封頭、標準橢圓形封頭、蝶形封頭、球冠形封頭四種，其中分別以外徑和內經為基準取封頭的高度，然而封頭的選取根據其攪拌槽的內壓力又

16、有所不同，主要是看是否能符合生產的需要等因素。 第二章 工藝流程圖及說明27流程的說明首先，將冷水放入冷水儲罐，在里面停留一定的時間，達到要求溫度之后，通過離心泵將加熱后的水抽入夾套，通過調節閥控制水的流量，流出的水進入流出水儲罐。其次，均相料液由料液泵抽入攪拌槽，開動并調節攪拌器轉速，通過料液進口的調節閥，控制料液進料的流量，使得料液在攪拌槽中停留一定時間，最后，流出的均相液體進入儲罐。第三章 工藝計算及主要設備的計算3.1均相液體和冷卻水的物性數據均相液體60下的物性參數比熱容1050J/(kg. )；導熱系數0.65w/(m. )平均密度950kg/m3粘度 Pa·s；冷卻水定

17、性溫度選進出口的平均溫度(20+32)/2=26；查物性手冊【化工原理 第二版】在26下水的物性參數如下： 比熱容4178J/(kg·) 導熱系數0.610w/(m·) 密度996.7kg/m3 粘度 Pa·s 查物性手冊【化工原理 第二版】在20下水的物性參數如下： 密度998.2kg/m3 粘度 Pa·s 查物性手冊【化工原理 第二版】在32下水的物性參數如下：密度955.0kg/m3 粘度Pa·s3.2攪拌槽的計算一、攪拌器選型因為該攪拌器只要是為了實現物料的均相混合，所以，推進式、槳式、渦輪式、三葉后掠式等都可以選擇，此處選擇六片平直葉

18、圓盤渦輪式攪拌器。二、攪拌器設備設計計算確定攪拌槽的結構與尺寸，明確攪拌槳及其附件的幾何尺寸和安裝位置，計算攪拌轉速和功率，傳熱計算等，最終為機械色好幾提供條件。（一）攪拌槽的結構設計1、攪拌器的容積、類型、高徑比對于連續操作，攪拌槽的有效體積有如下公式：攪拌槽的有效體積=流入攪拌槽的液體處理量×物料平均停留時間流入攪拌槽的液體處理量=120000m3/a所以，攪拌槽的有效體積 V=120000/(300×24) ×(20/60)=5.556m3一般取攪拌液體深度與攪拌槽內徑相等以攪拌槽為平底近似估算直徑。由攪拌槽的有效體積可計算出攪拌槽內徑為1.9m，攪拌液體深

19、度為1.9m，即DH 1.9m由于罐體沒有特殊要求，一般選取最常用的立式圓筒型容器，根據傳熱要求，罐體帶夾套，膠套選用螺旋板夾套。夾套內設導流板，螺距P=0.05m,夾套環隙E=0.05m一般實際攪拌槽的高徑比為1.11.5，現取1.2.攪拌槽筒體總高H0=1.2×1.92.28m2、攪拌槳尺寸及其安裝位置 攪拌器為六片平直葉圓盤渦輪式。由化工原理上冊計算得： (1)葉輪為透平式，有6個平片，安裝在直徑S=0.5m的中心圓片上 (2)葉輪直徑d0.33D0.33×1.90.63m (3)葉輪距槽底的高度C=1.0d0.63m (4)葉片寬度b=d/5=0.63/5=0.13

20、m (5)葉片長度L=d/4=0.63/4=0.16m (6)液體深度H=1.0D=1.0×1.9=1.9m (7)擋板數=6，垂直安裝在槽壁上并從槽底延伸到液面之上 (8)擋板寬度Wb=D/10=1.9/10=0.19m (9)攪拌器的轉速： Ut=dn Ut-葉片末梢速度，在此處取值為5.2 m·s-1（依據下表） n-攪拌器轉速 表一、透平式葉輪的末梢速度范圍攪拌強度Ut/m·s-1低度攪拌2.53.3中度攪拌3.34.1高度攪拌4.15.6所以n=Ut/d=5.2/(3.14×0.63)=2.63/s.取n=2.7/s3、攪拌槽的附件為了消除可能

21、的打旋現象，強化傳熱和傳質，安裝6片寬度為(1/10)D即0.19m的擋板。全擋板的條件判斷如下：nb=()n=(0.19/1.9)1.2×6=0.379由于0.3790.35，因此，符合全擋板條件。根據GB/T規定，材料選擇是Q235-B,根據化工設備機械基礎第六版選材的一般原則：（1）壓力容器用鋼材應符合GB1501998鋼制壓力容器的要求，材料適用于設計壓力不大于35Mpa的壓力容器，選材應接受國家質量技術監督局頒發的壓力容器安全技術監察規程的減速。壓力容器受壓元件用鋼應是由平爐、電爐或氧氣頂吹轉爐冶煉的鎮靜鋼，鋼材（板材、帶材、管材、型材、鍛件等）的質量與規格應符合現行國家標

22、準、行業標準或者有關技術規定。 壓力容器承壓構件使用普通低碳鋼的適用范圍見表，當操作溫度在-203500C，壁厚不大，且無頻繁溫、壓波動是，可采用半鎮靜鋼代替鎮靜鋼。表二、壓力容器用碳素鋼鎮靜鋼版的適用范圍鋼版牌號使用溫度/0C設計壓力/MPa殼板鋼版厚度/mm其他限制Q235-B03501.620不得用于毒性程度為高度或極度危害介質的壓力容器Q235-C04002.530表三、容器按壓力等級的分類容器種類代號設計壓力范圍/Mpa低壓容器中壓容器高壓容器超高壓容器LMHU0.1p1.61.6p1010p100P100所以在實際制造中應選擇Q235-B來制造。設計壓力為p=1.0Mpa攪拌槽的壁

23、厚計算： =1.0×1900/(2×113×0.8-1.0)=10.57mmn=+C+圓整=10.57+0.63+圓整=12mm式中圓筒的技術厚度，mm；PC=P=1.0Mpa圓筒的計算壓力，Mpa；D攪拌槽的內徑，mm；圓筒的焊接接頭系數，設圓筒局部無損傷，取=0.80；圓筒材料在設計溫度下的許用應力，Mpa，查化工設備機械基礎附九圖得：=113Mpa整合后取攪拌槽壁厚為12mm。3.3攪拌器的功率計算（二）、攪拌槽的設計計算1、攪拌功率計算采用永田進治公式法計算Re=0.632×2.7×950÷2.735×100=372

24、22.98>300Fr=(2.7)2×0.63/9.81=0.468由于Re數值很大，處于湍流區，因此，應該安裝擋板，以消除打旋現象。功率計算需要知道臨界雷諾數Rec，用Rec代替Re進行攪拌功率計算。Rec可以從圖上湍流和層流的轉折點得出，根據已知條件，從圖上讀出Rec=14.0六片平直葉渦輪槳葉的寬b=0.13m,槳葉數z=6b/D=0.13/1.9=0.068d/D0.63/1.9=0.332H/D=1.0sin=1.0A=14+( b/D)670(d/D-0.6)2+185=14+0.068×670×(0.332-0.6)2+185=29.85 P=

25、1.1+4(b/D)-2.5(d/D-0.5)2-7(b/D)4=1.1+40.068-2.5×(0.332-0.5)2-7×0.0684=1.301Np=29.85/14+1.496(103+1.2×140.66)/(103+3.2×140.66)1.301×1×1=2.132+1.496×0.985=3.61N= Np·n3·d5=3.61×950×2.73×0.635=6699W在查圖中檔流動變為充分湍流時，即Re>10000以后，功率曲線變成水平線，此時流動與雷

26、諾數和佛勞德數都無關，應讀圖得到=Np=6.1，所以對于有擋板的典型構型攪拌器，Re>10000時N=6.1·n3·d5=6.1×950×2.73×0.635=11320.03W如果采用查Rushton算圖計算，當Re=6.62×104時，查得=Np=6.1,與用永田進治公式計算所得結果有一定的差距，這也不難理解，因為查圖本身就有一定的誤差，同時，經驗公式也有一定誤差。3.4總傳熱面積1、被攪拌液體側的對流傳熱系數j 采用佐野雄二推薦的關聯式計算Nuj=N/m=N/=4N/D2H =6699×4/（950×3

27、.14×1.92×1.9）=1.31W/Kg=/=2.735×10-2/950=2.879×10-5 =2354.97Pr=Cp/=1050×2.735×10-2/0.65=44.18Nuj=D/=1.9/0.65=0.512×2354.97×44.181/3×0.3320.52×0.0680.08j=662.85w/(m2·0C)2、夾套側冷卻水對流傳熱系數，計算時可忽略V項Nu=D/=0.027Re0.8Pr0.33Vis0.14下面計算水的流速u查物性手冊定性溫度（20+32）/

28、2=260C.冷卻水的物理參數如下：比熱容：Cp=4178J/(Kg·0C)導熱系數=0.610 w/(m2·0C)密度=996.7Kg/m3粘度=8.825×10-4pa·s需要移走的熱量為：Q=120000+N=120000+6699=126699W冷卻水的質量流率：Q=mCp(t2-t1) m=Q/ Cp(t2-t1)= 126699/4178（32-20）=2.53Kg/s夾套中水的流速：u=（2.53/996.7）/（0.05×0.05）=1.02m/sD=4E=4×0.05=0.2mD=1.850mRe.=Du/=(0.2

29、×1.02×996.7)/(8.825×10-4)=230398.64Pr= Cp/=4178×8.825×10-4/0.610=6.040.2/=0.027×230398.640.8×6.040.331+3.5×(0.2/1.85)=4006.44w/(m2·0C)3、求總傳熱系數K,忽略污垢熱阻和攪拌槽壁熱阻 K=1/(1/j+1/)=1/(1/662.85+1/4006.44)=568.75w/(m2·0C)4、求夾套傳熱面積由Q=KF=33.640CF=126699/（568.75

30、15;33.64）=6.62m²需要可算一下夾套可能提供的傳熱面積是否能滿足傳熱要求，計算是可考慮攪拌槽內表面能提供的傳熱面積，如果該面積能滿足要求，即可認為將夾套設計符合要求。攪拌槽內表面能提供的傳熱面積（按最小面積計算）：DH=3.14×1.9×1.9=11.34m²該面積大于計算所需要的傳熱面積F=6.62m²,因此，夾套設計符合要求。 第四章 設備的計算和選型4.1電動機的選型電動機的功率：7.44(KW)式中Pm所需要的電機功率，KW；總傳動效率。（一般取0.850.95，機械密封結構時，可以取值較高；填料密封結構時，取值較低）取系列

31、值后圓整后功率為7.5KW,選取型號為Y-160M1-6的電動機，功率7kW，額定電流17A，額定轉速970/min。表四、Y-160M1-6三相電動機的相關參數型號 單位額定功率額定電流額定轉速效率功率因數振動速度重量kWAr/min%COSmm/skgY-160M1-67.51797086.00.81.81164.2支座的選擇 在立式容器中，對于支座的選擇主要有耳式支座、腿式支座、支承式支座和裙式支座這四種，中、小型直立容器一般都是采用前三種支座，只有較為高大的塔型設備才廣泛使用裙式支座。在我們的這個設計中，我們選用的是耳式支座。耳式支座又被分為A型（短臂）和B型（長臂）兩類，其中，B型耳

32、式支座有較寬的安裝尺寸，當設備外面有保溫層，或者將設備直接放在樓板上的，應該盡量選用B型耳式支座，否則選用A型耳式支座。查化工設備機械基礎附表17可知：JB/T4725-95，支座個數為四個，支座允許的載荷100KN，適用容器的公稱直徑DN13002600mm。支座高度320，支座質量28.7Kg.地腳螺旋規格M24，d=30.底板l¬1=250,b1=180,=16,s1=90,筋板l2=330，b2=200，=12，墊板l3=400，b3=320，=10，e=48。4.3泵的選型4.3.1 輸料泵的選型計算： 8取管內u=1.5m/sVs=Q/Cpt=126699/(1050&#

33、215;60×950)=0.002117 (m3/s)由 則取d=43mm，管路452.0mm；取=0.15（新的無縫鋼管）Re=d/=0.04×1.5×950/()=2.084×103(2100<Re<105)取用光滑管經驗公式=0.3164/Re0.25=0.3164/(2.084×103)0.25=0.047全管路設計中有3個90°彎頭，=0.75;一個全開閥，=0.17；管長L=5+3=8（m） 罐內壓強計算： 式中P1罐內壓強，Pa；H液靜液面高度，m；r重度，kg/（m2·s2），（m是均相液體密度，

34、kg/m3）。H底反應罐到地面的高度，m取H底=0.5 m, H=1.9m由機械能守恒得： 根據GB/T中有，標準橢圓形封頭中，當以攪拌槽內經為基準時，則按公式：Di/2(H-h)=2計算的封頭的高度經過計算查化工設備設計基礎附表8，封頭高度H應為0.5 m（m）z2取1.2m，he=5.128（m）h=1.1×5.128=5.641mVs =0.002117m3/s=2.117L/s選擇IS65-40-200B型離心泵較合適 ，n=1450r/min 表五、IS65-40-200B型離心泵型號轉速n流量Q揚程H效率 功率（KW）(r/min)(m3/h)(L/s)(m)(%)軸功率

35、電機功率IS65-40-200B290021.76.0338564.015.5145010.839.5510.550.75 4.3.2 冷水泵的選型計算由攪拌槽的計算中可知：ms=2.53kg/s，u=1.02m2/s Vs=ms/= =2.53/996.7=0.002538（m3/s） （m） 冷水進口直管選熱軋無縫鋼管622.5mm；取=0.16mm，冷水進口直管管路設計三個90度彎頭，一個標準閥（全開），一個搖板止逆閥。直管總長L=6.0米，流體輸送高度h=1.0m，查表得三個90度彎頭的阻力系數le/d=38，標準閥全開的阻力系數 l2/d=322,管口突然擴大=1.0 突然縮小=0.

36、5，搖板止逆閥l3/d=107.管內流動總阻力損失由公式式中摩擦阻力系數； L總管長度，m；阻力系數；u流體流速，m/s；由Re=ud/=996.7×1.02×0.05638.825×10-4=6.49×104查摩擦系數與Re及/d的關系圖得=0.028J/kg =3.122+7.068=10.19 J/kg水槽液面與夾套進口建立機械能守衡方程有：其中Z1=0, Z2=1 , u1=0 , u2=1.01假設p1 =p2所以 直管輸送需要泵提供的壓頭he2=/g=20.52/9.81=2.09m故所選泵需要提供的總壓頭he總= 1.1×he2=

37、1.1×2.09=2.299（m）根據管內體積流量VS=2.538L/S管路所需壓頭he總=2.299m選擇IS65-50-160B離心泵，n=1450r/min表六、選擇IS65-50-160B離心泵型號轉速n流量Q揚程H效率 功率（KW）(r/min)(m3/h)(L/s)(m)(%)軸功率電機功率IS65-50-160B290021.76.0324612.333145010.836460.380.55第五章 設計結果一覽表項目符號單位設計計算數據及選型攪拌器類型六片平直葉圓盤渦輪式葉輪直徑dm0.63葉片寬bm0.13葉輪距槽底高度Cm0.63攪拌轉速nr/s2.7槳葉數z6攪

38、拌功率Nw6699攪拌器附件全擋板數Nb個6擋板寬度Wbm0.19攪拌槽攪拌槽厚度m0.012攪拌槽體積Vm³5.556攪拌液體深度Hm1.9攪拌槽內徑Dm1.9攪拌筒體實際高度H0m2.28反應釜的壓強P1kPa17.71封頭高度Hm0.5料液質量流量mSkg/s2.53夾套夾套型式空心夾套螺旋板螺距Pm0.05夾套環隙Em0.05夾套內冷卻水流速um/s1.02冷卻水移出熱量QW126699被攪拌液體側的對流傳熱系數ajW/(m2.0c)662.85夾套側冷卻水傳熱系數aW/(m2.0c)4006.44攪拌槽總傳熱系數KW/(m2.0c)568.75所需夾套面積Fm26.62電動

39、機型號Y-160M1-6功率PmKW7.5額定電流A17額定轉速r/min970支座規格JB/T4725-95允許載荷KN100數量個4進料泵型號IS65-40-200B壓頭hem5.641流量Q3m3/h7.621冷水泵型號IS65-50-160B壓頭he1m2.299流量Q4m3/h9.137物料管規格452.0mm材料無縫鋼管輸料管的摩擦損失WfJ/kg14.985單位重量流體的沿程損失hfm1.528摩擦系數0.047管內流速um/s1.5冷水管規格622.5mm材料無縫鋼管摩擦系數0.028管內流動總阻力損失J/kg10.19規格452.0mm人孔直徑m0.5材料無縫鋼管厚度m0.0

40、03輸料管的摩擦損失WfJ/kg14.985法蘭型號C-M110-1.0單位重量流體的沿程損失hfm1.528減速機類型擺線針輪減速機摩擦系數0.047管內流速um/s1.5規格622.5mm材料無縫鋼管摩擦系數0.028管內流動總阻力損失J/kg7.269 第六章 附圖 （另附攪拌器工藝流程圖及設備設計條件圖） 第七章 設計心得 在我們組三名成員的精誠合作下，我們本學期的化工原理課程設計得到了圓滿的完成。這里首先要感謝我們的指導老師蘭支利老師，是他在整個設計過程中持續不斷地對我們展開指導，幫助我們解決了大量學術上的問題，并且給予了我們許多的鼓勵?；ぴ磉@一門課程是培養我們化工設計能力的重要教學環節，通過本次課程設計，我們初步