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均質乳化機攪拌的運行轉速應該避開臨界轉速多少的范圍,不同的專家有多種看法,比如:

《機械設計手冊(第五版)》認為當工作轉速低于一階臨界轉速時,其工作轉速應取N/Nk<0.75,當工作轉速高于一階臨界轉速時,其工作轉速應選在1.4Nk1<n<0.7nk2。edward p="" paul認為應避開臨界轉速20%。陳乙崇主編的《化工設備設計手冊-攪拌設備設計》對不同條件下的情況做了細化,hg20569也做了類似的細化,有興趣的讀者可直接去查hg20569中的表格。<=""> ;

均質乳化機攪拌的運行轉速應該避開臨界轉速多少

《化工設備設計手冊-攪拌設備設計》和HG20569中都提到一般攪拌器應N/Nk<0.7,氣液體系應N/Nk<0.6,對柔性軸,1.3 從前文葉片數量的影響可知,對槳式攪拌器來說,其葉片數量為2片,故有0.45

對于氣體-液體的攪拌介質而言,由于氣體的沖擊,葉輪受到的不平衡力更大,且由于氣體的存在,攪拌軸的阻尼系數更小,因此,這兩本參考書都針對氣液介質取了較低的轉速。但是,這里未考慮到氣體的量比較小不會產生較大沖擊的情況,也未考慮到氣體十分均勻的情況。當氣體十分均勻、對攪拌器的沖擊較為平衡時,氣液體系可以和單液相體系做同樣的考慮。

關于柔性軸,當缺乏二階臨界轉速的計算數據時,只能根據一階臨界轉速取個大致的結果,且在不知道二階臨界轉速的情況下,轉速的上線也盡量取的低些,所以就有了1.3

1.3 Nk1 < N <0.7 Nk2

式中 Nk1——一階臨界轉速,rps;

Nk2——二階臨界轉速,rps。

對固液體系而言,當固含量很高時,或者在固體中啟動時,流體的沖擊也比較大,均質乳化機的攪拌轉速也許避開臨界轉速更多些。文中不同狀態(tài)下的攪拌器水力學系數也可部分體現流體對攪拌器沖擊力的大小。

綜上所述,結合作者的經驗,作者認為,在一般狀態(tài)下,攪拌器的轉速應避開臨界轉速20%,即:

N/Nk<0.8

1.2 Nk1 < N <0.8 Nk2

當流體對攪拌器的沖擊力較大或阻尼較小時,比如氣液過程或高固含量過程,攪拌器的轉速應避開臨界轉速30%,即:

N/Nk<0.7

1.3 Nk1 < N <0.7 Nk2

對設置了底支撐的攪拌軸來說,近似的計算方法得到的結果誤差更大些,但是由于攪拌軸的撓度變小,攪拌軸可在更接近臨界轉速的工作點工作,即使臨界轉速的誤差達到10%也不會帶來太大的影響,因此按上述范圍避開臨界轉速也已經足夠。

另外,均質乳化機攪拌轉速越低,流體的雷諾數越小,流體對攪拌器的阻尼就越大,攪拌軸在臨界轉速點進行工作時軸的橫向撓度也未必很大,因此,對低轉速攪拌來說,攪拌轉速避開臨界轉速不需要太多。根據筆者的經驗,轉速越低,越可以在接近臨界轉速的工作點進行工作,但缺乏有理論性的數據與判據,因此此處僅將此概念提出。

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