河南城建学院毕业设计
6.2 聚合釜搅拌装置的计算
6.2.1 计算桨叶直径
依据反应釜内物料的物理性质，可选择的搅拌桨为：选用圆盘涡轮式桨叶，桨叶层数为三层。由于桨叶直径D与釜径T的比值范围0.33～0.40,取D/T=0.40 则D=3.630.40=1.44 m；查得总体流速=12.8m/min。则由公式qd=u3.62/4）=130.22m3/min；
假设为湍流操作 取NRe=23103
查图6－1 排出流量数与搅拌雷诺数的关系 得：Nqd=0.67； 此时的转速:Nqd=qd/ND3；则N=则计算雷诺数为:
130.22qd==65.09r/min＝1.08r/s； NqdD30.67?1..443T2/4)=12.83（3.143
?ND2899?1.08?1.443NRe===2579.89 ；由图6－1所示，可读出Nqd≈0.66；
1?
图6-1 排出流量数与搅拌雷诺数的关系[2]
重新算转速得： N=
qd=1.10 r/s； 3NqdD从而计算雷诺数为：
?ND2NRe==2050.58
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从图6-1读出Nqd≈0.66，与上一个设定的Nqd接近，故搅拌桨叶转速可确定为N=1.10 r/s。
对桨叶直径进行黏度校正，当NRe为2050.58时（＞700），CF=1，即桨叶直径不需校正，仍取D=1.44 m。
6.2.2 搅拌功率P的计算
已知NRe=2050.58＞103，，在此区域内为湍流区功率曲线呈一水平直线，此时功率准数NP为常数，所以 P=K1N3D5
设计桨叶为六叶平直涡轮，（湍流，有挡板）查得：K1=3.82 所以P=3.8238993（66.07/60）331.445=28391.91W=28.39 KW
在一般的情况下，搅拌轴功率为额定功率的80％，所以电动机的额定功率Pn ＝P/0.8＝28.39/0.8＝35.49 KW 。
6.2.3 聚合釜传热的计算
A=
Q K??TQ-每釜热量总和（J/s） K-系统传热系数(W/m2.℃)0 T-两侧温差（℃）
111?????K?i?0?
?i-釜内壁传热膜系数
?0-釜外壁传热膜系数
???-釜壁固体导热部分的总热阻（?厚度，?为导热系数） 所选的搅拌桨为圆盘涡轮则： （1）?i的计算
????
Cp=0.24630.548＋0.094630.396＋0.000630.2＋0.617230.977＋0.038730.995??ND2??iL??0.09???????0.65?CP???????0.33??b??D????????T???w?0.40.33?2??n?b0.2＋0.00230.2
=0.82kal/kg﹒℃=3.42kJ/kg﹒℃
假设管子外径d0=0.036m,直立管数目nb=420 L=d0
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?=1pa2s
?=17.4W﹒m-1﹒k-1(换热器材质为不锈钢)
?b?w≈1
所以： ?i=1585.67 W/m2?℃
（2）氨列管中冷剂对管壁的表面传热系数的计算： 由
0.25???2gr?3?0=1.13???L?t????知：
假设直立管外径d=0.036m，长L=3.4m，管数nb=450 壁温tw=-7℃，t液氨=-10℃
在温度t=[（-7）+（-10）]/2=-8.5℃时冷凝液有关物性（250kpa）为：?=652kg/m3;
?=0.246310-3pa.s；?=0.562W/（m.℃）；r=1296.8kJ/kg(汽化潜热)。
假定氨列管内冷凝液膜为层流，则有：
?6522?9.8?1.3?106??0.562?3???0=1.13??3??0.246?10?3.4?3??0.25=347.23W/m2.℃
?0＝347.23 W/m2.℃；则有：
?111?????（?可忽略）可得出
?K?i?0?
K=283.83 W/m2.℃ 第六章 泵的设计
第 7 章 泵的设计
7.1.1 管内流速的计算
以调节剂泵为例?
3??0.845g /cm 调节的平均密度：
调节剂的粘度： ??0.82mPa?s
压强： P1=13105Pa P2=43105Pa
调节剂流量的流量qm=24.51kg/h 活化剂的体积流量：
qv/?=
?6324.51=8.06?10m/s
3600?845初选u=0.8m/s
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横截面积A?2qQ24.51?m??10.75?10?6m u??u3600?845?0.8?3?24A4?10.75?10?6由A=D 得：D?=3.70?10m ?4?3.14雷诺数：
3.7?10?3?0.9?845Re???0.82?10?3=3434.52
du?Re在2000~4000的过度区内，管内流型因环境而异，摩擦系数波动。工程上为了安全常做湍流处理
图7-2 终止剂泵的示意图
取d=0.02
3.7?10?3?0.9?845>4000 流体为湍流状态 Re???3?0.82?10du?- 31 -
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.
图6-3摩擦系数与雷诺数Re及相对粗糙程度/d的关系
取管壁的绝对粗糙度=0.3㎜，e ?=0.047
?d ?0.015 由Re查图6-3-2[2]，取摩擦系数
7.1.2 直管阻力和局部阻力的计算
直管阻力的计算：
其中l为管线长，大约为50m;
Lu2hf1????=28.8J/kg
d2局部阻力的计算：
有90°的标注弯头4个：=0.75
进口突然扩大：?=0.16，入管口：?=0.5
总的阻力：hf=hf1＋hf2=28.8+34.61=63.41 J/kg;
7.1.3 理论压头的计算
调节剂剂泵输送调节剂溶液,整个过程对其进行作机械守恒为:
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