Ho=1.2×1.8 = 2.16 mo2.揽拌尺寸及其安装位置搅拌器为六片平直叶圆盘涡轮式。由《化工流体流动与传热》教材中表4-1并根据经验可以选取：叶轮直径d=0.6m，叶宽b=0.18m，叶轮距槽底的高度为C=0.6m，桨叶数6，搅拌转速为n = 4.74 = 4.743 =2.51 r/s=元d=3.14×0.6取n=2.5r/so3.搅拌槽的附件为了消除可能的打旋现象，强化传热和传质，安装6块宽度为（1/10）D，即0.18m的挡板。全挡板条件判断如下：(W) 1.2(0.18)12×6=0.378()·ng=(.g)由于0.378>0.35，因此，符合全挡板条件，（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。n_ 0.6 ×2.5×1 00 =2.70×10 >300Re元53.333×10-2ptFr='d_2-53 x0.6=0.389.81B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Re.，用Re.代替Re进行搅拌功率计算。Re,可以从图2-2上端流和层流的转折点得出。根据已知条件，图中曲线6是全挡板六片平直叶圆盘涡轮式搅拌器的功率曲线。从图上读得流区全挡板曲线的延长线与层流区的全挡板曲线的延长线的交点对应的雷诺数Re。=14.0。六片平直叶涡轮浆叶的宽度b=0.18m，浆叶数=6。6/D=0.18/1.8=0.1d/D=0.6/1.8=0.333H/D=1.0sin 6 =1.0A =14+()[670(号-0.6) +185]=14 +0.1 ×[670× (0.333 ~ 0.6)2+1851 = 37.28B= 10 13-(-0.3)-14g) = 10-28) =1.9]p=1.1+4(台)-2.5(-0.5)"-7(台)=1.1+4×0.1-2.5×(0.333-0.5)2--7×0.1*=1.43- +% (6)0-0)(sin 0)1.2N,=Re.+·32
37.28[10° +1.2×14.06+ 1.91 ××1×1[10+3.2×14.006]14.0=2.66+1.91x0.984=4.54N=N0nd4.54×1000.0×2.5×0.6=5516.1W如果采用查Rushton算图计算，曲线6符合条件，当Re=2.70×10时，查得=N，=6.2，与用永用进治公式计算所得结果有一定差别，这也不难理解，因为查图本身有定误差，同时，经验公式也有一定误差。2.夹套传热面积的计算（1)被搅拌液体侧的对流传热系数α采用佐野雄二推荐的关联式（2-22）计算。632/610.08dPaNu,=0.5123（D）(D)N5516.1E==1.20W/kg3.141000.0×D2H1000.0x×1.8 ×1.84.033.33×10-3=3.333×10-5m2/s1000.01 0.227ED41.20 × 1.84=1989.35（(3.333×10-5）Cplt_899×33.3×10-3Pr ==51.440.582a,D=0.512(.pa(d)3.(D)Da,×1.8=0.512×1989.35×51.44()0.1810.582(T.8)(1.8aj=575.38W/(m2.C)(2）夹套侧冷却水对流传热系数α采用式（2-20)计算，计算时可忽略V项。ad =0.027 es pe gw1 +3.A下面计算水的流速u。套物性手册得定性温度（25+35)/2=30℃下，冷却水的物性参数如下：比热容c=4174J/(kg℃)导热系数入=0.618W/（m?℃）密度p=995.7kg/m粘度μ=8.007×10-4Pa's.需要移出的热量：Q=150591.5+N=150591.5+5S16.1 =156107.6W冷却水的质量流率：0156107.6m=",(t-)=4174(35-23)=3.74 kg/s火套中水的流速：33:
3.74/995.7m/o=1.50m/su=p×E=0.05x0.05D,=4E=4×0.05=0.2mD.=1.850mD. = 0.2 × 1.50 995.7/0.000800 = 373 061.07Re =u=4 174×0.00 800 7/0.618=5.41Pr=aα×0.20.2= 0.027×373 061.070.85.410.3 (1 + 3.5(0.6181.850/α=5755.31W/(m.℃)（3)求总传热系数K忽略污垢热阻和搅拌槽壁热阳。=+11575.383755.31K=523.09 W/(m2.C)(4)求夹套传热面积由Q=KFA.At1 -12 ± (60 -25)- (60 -35) =29.72℃Atm=Al60-25InAinIn60-350156 107.6F=KZ。= 323.09 ×29.72 = 10.04 m2需要核算一下夹套可能提供的传热面积是否能满足传热要求。计算时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（按最小的面积计算）：元DH=3.14×1.8×1.8=10.17m该面积大于计算所需传热面积F=10.04m2，因此，夹套设计符合要求。至此，工艺设计完成。主要计算结果如表2-7所示。表2-7主要设计计算结果项目符号单位设计计算数据及选型搅持器型式六片平直叶圆盘涡轮式搅拌器叶轮直径dm0.6叶轮宽度bm0.18搅拌器叶轮距槽底高度Cm0.6搅拌转速nI/s2.5桨叶数26搅拌功率NW5516.1挡板数nu6搅拌器附件挡板宽度Wm0.18·34
续项门符弓单位设计计算数据及选型搅拌搏有效体积1nt4.578H搅拌液体深度1.8m搅拌槽D搅拌槽内径1.8n搅拌槽简体实际高度Ho2.16m夹套型式螺旋板夹套，内设导流板螺旋板螺距Pm0.05支套环酬Am0.05夹套内冷却水流速tm/s1.50夹食冷却水移出热量Qw156 107.6被搅拌液体侧的对流传热系数aW/(m.9)575.38火套侧冷却水对流传热系数aW(m2.C)5 755.31搅拌槽总传热系数KW(m·C)523.09所需夹套面积Fm210.04附：搅拌装置设计任务两则一、夹套冷机械搅拌装置设计(一)设计题目均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计。（二）设计任务及操作条件（1)处理能力140000m/a均相液体。(2)设备型式机械搅拌火套冷却装置。(3)操作条件①均相液温度保持50℃。②平均停留时间18min③需要移走热量105kW。①采用夹套冷却，冷却水进11温度20℃，冷却水出口温度30℃。50℃下均相液物性参数：比热容c，=1012J/（kg.），导热系数入=0.622W（m?℃），平均密度p=930kg/m2，粘度μ=2.733×10-2Pa*s。①忽略污垢及间壁热阻。②每年按300天，每天24小时连续搅拌。(三)厂址广址为天津地区。（四）设计项目(1)设计方案简介：对确定的工艺流程及设备进行简要论述。（2)搅拌器工艺设计计算：确定搅拌功率及夹套传热面积。￥35%
（3）搅拌器、搅拌器附件、搅拌槽、夹套等主要结构尺寸设计计算。（4）主要辅助设备选型：冷却水泵、搅拌电机等。(5)绘制搅拌器工艺流程图及设备设计条件图。(6)对本设计评述。二、蛇管冷却机械搅拌装置设计(一)设计题目均相液体机械搅拌蛇管冷却反应器设计。（二）设计任务及操作条件（1)处理能力150000m/a均相液体。(2)设备型式机械揽拌蛇管冷却装置。(3)操作条件①均相液温度保持60℃。②平均停留时间20min。③需要移走热量135kW。④采用蛇管冷却，冷却水进口温度18%，冷却水出口温度28℃。?60℃下均相液物性参数：比热容c=912J/（kg?℃)，导热系数入=0.591W/(m-℃），平均密度p=987kg/m2，粘度μ=3.5×10-2Pa*8。③忽略污垢及间壁热阻。②每年按300天，每天24小时连续搅拌。(三)厂址厂址为天津地区。(四)设计项目（1)设计方案简介：对确定的工艺流程及设备进行简要论述。（2）搅拌器工艺设计计算：确定搅拌功率及蛇管传热面积。（3)搅拌器、搅拌器附件、搅拌槽、蛇管等主要结构尺寸设计计算。（4）主要辅助设备选型：冷却水泵、搅拌电机等。（5)绘制搅拌器工艺流程图及设备设计条件图。(6)对本设计评述。参考文献1.柴诚敬，张国亮等.化工流体流动与传热.北京：化学工业出版社，20002.化工设备设计全书编辑委员会.搅拌设备设计上海：上海科学技术出版社，19853.王凯，冯连芳.混合设备设计.北京：机械工业出版社，2000:36