3.3搅拌器的功率计算
（二）、搅拌槽的设计计算 1、搅拌功率计算 采用永田进治公式法计算 Re=
d2n??=0.632×2.7×950÷2.735×100=37222.98>300
Fr=n2dg=(2.7)2×0.63/9.81=0.468
由于Re数值很大，处于湍流区，因此，应该安装挡板，以消除打旋现象。功率计算需要知道临界雷诺数Rec，用Rec代替Re进行搅拌功率计算。Rec可以从图上湍流和层流的转折点得出，根据已知条件，从图上读出Rec=14.0 六片平直叶涡轮桨叶的宽b=0.13m,桨叶数z=6 b/D=0.13/1.9=0.068 d/D＝0.63/1.9=0.332 H/D=1.0 sin?=1.0
A=14+( b/D)［670(d/D-0.6)2+185］=14+0.068×［670×(0.332-0.6)2+185］=29.85
???1.3?4(bD?0.5)2?1.14d?B?10D???1.496
P=1.1+4(b/D)-2.5(d/D-0.5)2-7(b/D)4=1.1+4?0.068-2.5×(0.332-0.5)2-7×
0.0684=1.301
NA103p=?1.2Rec0.66(H(b)Rec?B?103?3.2Rec0.66?PD)0.35?Dsin?1.2=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=3.61 N= Np?·n3·d5=3.61×950×2.73×0.635=6699W
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在查图中档流动变为充分湍流时，即Re>10000以后，功率曲线变成水平线，此时流动与雷诺数和佛劳德数都无关，应读图得到φ=Np=6.1，所以对于有挡板的典型构型搅拌器，Re>10000时
N=6.1?·n3·d5=6.1×950×2.73×0.635=11320.03W
如果采用查Rushton算图计算，当Re=6.62×104时，查得φ=Np=6.1,与用永田进治公式计算所得结果有一定的差距，这也不难理解，因为查图本身就有一定的误差，同时，经验公式也有一定误差。
3.4总传热面积
1、被搅拌液体侧的对流传热系数αj 采用佐野雄二推荐的关联式计
算
?0.520.08Nuj=0.512(D40.2271/3?d???b??3)Pr??D???D??
ε=N/m=N/ρν=4N/ρπD2H
=6699×4/（950×3.14×1.92×1.9）=1.31W/Kg ν=?/ρ=2.735×10-2/950=2.879×10-5
0.227?D40.227?1.31?1.94(??3)=?????2.879?10?5?3?=2354.97
?Pr=Cp?/λ=1050×2.735×10-2/0.65=44.18
0.52Nuj=??D40.2771/3?d??b?0.08jD/λ=0.512(?3)Pr??D????D??
1.9?1/3j/0.65=0.512×2354.97×44.18×0.3320.52×0.0680.08
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∴αj=662.85w/(m2·0C)
2、夹套侧冷却水对流传热系数?，计算时可忽略Vis项
Nu=?De/λ=0.027Re0.8Pr0.33Vis0.14 下面计算水的流速u
查物性手册定性温度（20+32）/2=260C.冷却水的物理参数如下： 比热容：Cp=4178J/(Kg·0C) 导热系数λ=0.610 w/(m2·0C) 密度ρ=996.7Kg/m3 粘度?=8.825×10-4pa·s 需要移走的热量为：
Q=120000+N=120000+6699=126699W 冷却水的质量流率：
Q=mCp(t2-t1) m=Q/ Cp(t2-t1)= 126699/［4178?（32-20）］=2.53Kg/s 夹套中水的流速： u=
m/?P?E=（2.53/996.7）/（0.05×0.05）=1.02m/s De=4E=4×0.05=0.2m DC=1.850m
Re.=Deu?/?=(0.2×1.02×996.7)/(8.825×10-4)=230398.64 Pr= Cp?/λ=4178×8.825×10-4/0.610=6.04
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0.2?/λ=0.027×230398.640.8×6.040.33[1+3.5×(0.2/1.85)]
?=4006.44w/(m2·0
C)
3、求总传热系数K,忽略污垢热阻和搅拌槽壁热阻
K=1/(1/?j+1/?)=1/(1/662.85+1/4006.44)=568.75w/(m2·0C)
4、求夹套传热面积
由Q=KF?tm
?t??t2=(60?20)?(60?32)m=
?t1=33.640C ln?t132?tln220F=QK?t=126699/（568.75×33.64）=6.62m2 m
需要可算一下夹套可能提供的传热面积是否能满足传热要求，计算是可考虑搅拌槽内表面能提供的传热面积，如果该面积能满足要求，即可认为将夹套设计符合要求。
搅拌槽内表面能提供的传热面积（按最小面积计算）： πDH=3.14×1.9×1.9=11.34m2
该面积大于计算所需要的传热面积F=6.62m2,因此，夹套设计符合要求。
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第四章 设备的计算和选型
4.1电动机的选型
电动机的功率：PPm???66990.90?7443.33?W?≈7.44(KW) 式中Pm——所需要的电机功率，KW；
η——总传动效率。（一般取0.85~0.95，机械密封结构时，可以取值较高；填料密封结构时，取值较低）
取系列值后圆整后功率为7.5KW,选取型号为Y-160M1-6的电动机，功率7kW，额定电流17A，额定转速970/min。
表四、Y-160M1-6三相电动机的相关参数
额定 额定 额定 型号 单位 功率 电流 转速 效率 功率 振动 因数 速度 重量 kW A r/min % COSФ mm/s kg Y-160M1-6 7.5 17 970 86.0 0.8 1.8 116 4.2支座的选择
在立式容器中，对于支座的选择主要有耳式支座、腿式支座、支承式支座和裙式支座这四种，中、小型直立容器一般都是采用前三种支座，只有较为高大的塔型设备才广泛使用裙式支座。
在我们的这个设计中，我们选用的是耳式支座。耳式支座又被分为A型（短臂）和B型（长臂）两类，其中，B型耳式支座有较宽的安装尺寸，当设备外面有保温层，或者将设备直接放在楼板上的，应该尽量选用B型耳式支
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均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计.成版.
