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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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