搅拌釜双层桨叶的优化设计(3)

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C.比较搅拌器优化前后的搅拌效果，验证优化的正确性，为实际生产设备的设计提供参考。

2 搅拌釜

搅拌釜是化工生产中常用的典型设备之一，通过搅拌操作，使介质充分混合。除此之外，还广泛应用于冶金、制药和合成材料等过程工业。它的作用一般是使物料混合均匀和强化传热传质，搅拌釜一般由釜体、釜盖、夹套、搅、拌器、传动装置、支承等组成。

2.1 搅拌釜釜体的设计

夹套反应釜广泛应用在化工、制药等生产过程中，使用夹套的目的是加热或冷却容器内的介质，以满足工艺要求。根据设计要求和条件，对搅拌釜容器和夹套进行选用和计算。

2.1.1 设计要求

设计一个搅拌釜，完成桨叶优化设计任务，要求固液搅拌混合效果最佳，溶解时间最短，功耗最低。

2.1.2 设计条件

表2.1 物料表

原料质量（kg）密度（g/cm3）黏度（mPa·s）总质量（kg）特性

苯乙烯 36.6 0.839 0.681（30oC) 183 有毒、易燃、刺激性

聚苯乙烯 19.7 1.05（0.67） / 98.5 无臭、无毒

搅拌釜参数：搅拌釜用于苯乙烯和聚苯乙烯（粒子）固液混合搅拌，常压，电加热30-40℃，转速80-150rpm，双层搅拌，保温，带夹套，密封。

2.1.3 设计方案

夹套反应釜由内筒和夹套两部分组成。

（1）筒体

在选择搅拌釜釜体结构形式时，由于圆柱形筒体是最常见的一种压力容器结构形式，具有结构简单、易于制造、便于在内部安装设置等优点，被广泛应用于反应器、换热器等压力容器。因此，选择圆柱形筒体作为釜体的结构形式。

（2）封头

GB150.3中规定了受内压或外压的凸形封头、平盖、锥形封头（含偏心锥壳）、变径段、紧缩口以及內压元件的拉撑结构设计方法。其中，凸形封头包括椭圆形封头、碟形封头、球冠形封头和锥形封头。

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