3000L型反应分离器设计说明书+CAD图纸(8)
搅拌轴常用实心和空心直轴。其结构型式轴上安装的搅拌器的类型、支撑的结构和数量以及与联轴器的链接要求不高而定。还要考虑腐蚀等因素的影响。
下面介绍几种常用的搅拌器将结构和特点。
1. 桨式搅拌器
桨式搅拌器结构简单，制造容易。缺点是主要产生旋转方向的液流，即便是折叶式桨式搅拌器，所造成的轴向流动范围也不大。它主要应用于流体的循环或黏度较高物料的搅拌。
（a）平直叶式 （b）折叶式
图4-2 桨式搅拌器
2. 涡轮式搅拌器
涡轮式搅拌器（又称透平式叶轮）的主要优点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高。它是应用较广的一种搅拌器，能有效地完成几乎所有的教版操作，并能处理黏度范围很广的流体。
3. 推进式搅拌器
推进式搅拌器结构简单、制造方便，适用于黏度低，流量大的场合，利用较小的搅拌功率通过高速转动的叶片能获得较好的搅拌效果，主要用于液—液系混合，使温度均匀，在低浓度固—液系中防止淤泥沉降等。推进式搅拌器循环性能好，剪切作用不大，属于循环型搅拌器。
4. 螺带式搅拌器
螺带式搅拌器是由桨式搅拌器变化而来的。它主要特点是消耗功率小。根据资料介绍，在雷诺数相同的情况下，单螺旋搅拌器的消耗功率是涡轮式搅拌器的消耗功率的二分之一，因此在化工生产中应用较为广泛，并主要适合在高粘度、低转速的情况下使用。
推进式搅拌器结构简单、制造方便，适用于黏度低，流量大的场合，主要用于液—液系混合。鉴于以上各种搅拌器的特点和此次设计的基本条件，本次设计选用推进式搅拌器作为反应釜的搅拌装置，搅拌器直径取DJ=400mm。
3.2 搅拌功率的计算
搅拌过程进行时需要动力，这动力也称搅拌功率，具有一定结构形状的设备中装有一定物性的液体，其中用一定形式的搅拌器以一定的转速进行搅拌时，将对液体做功并使之发生流动，这是使搅拌器连续运转所需要的功率即搅拌功率。因为本次设计任务书中已经给定电机功率、转速以及搅拌轴转速，所以根据公式 计算。
式中 —电动机功率，kW;
—搅拌器功率，kW;
—轴封系统的摩擦损失功率，kW；
—传动装置的机械效率。
由于反应釜中物料具有毒性、易燃易爆，对密封要求很高，因此采用了机械密封，所以轴封系统的摩擦损失功率 =0.03% 。传动系统采用的是双级圆柱齿轮减速机， ，电动机功率 =4 kW。所以本次设计的搅拌器功率为3.8 kW。
3.3 搅拌轴材料的选择及支承条件
搅拌轴材料的选择主要根据轴的工作条件并考虑制造工艺等共同来确定。轴的材料应有较高的强度和刚度，同时还要考虑材料的来源、工艺性和经济性。通常轴的常用材料是碳素钢和合金钢。锻件的内部组织比较均匀，强度较好，故重要的轴（或尺寸变化大的轴）应采用锻件，常用优质碳素钢有35、45、50钢，其中以45钢应用最多。有时还需要适当热处理，以提高轴的强度、刚度和耐磨性。这类钢板的强度、塑性与韧性等综合机械性好，一般经正火、调质处理，且材料来源方便，加工方便，经济性好，可用于一般要求较高的轴，对于不重要或受载荷较小的轴可采用Q235—A、Q275等普通碳素钢。综合考虑，本次设计选用45钢作为搅拌轴的材料。
本次设计中，由于价值腐蚀性较高，为减少设备内的构件，故优先选用了悬臂式搅拌轴。轴封处采用角接触轴承，能够承受轴向的载荷，所以采用单支点机架。为了保证搅拌轴悬臂稳定性，轴的悬臂长L1、轴径d和两支承间距B应满足下列关系：
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