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　　【正文】 组合重心处质量偏 心引起的离心力； Fh — 搅拌器上流体径向 力； Le — 搅拌轴及各层圆盘 组合重心离轴承 （对悬臂轴为搅拌 侧轴承，对单跨轴 为传动侧轴承）的 距离。 应将轴单位长度最大扭转角 γ限制在允许范围内。m； n— 搅拌轴转速， r/min； Pn— 电机功率， kW； α— 空心轴内径和外径的比值； η— 传动装置效率； [γ]— 许用扭转角，对于悬臂梁 [γ]= ， 对于单跨梁 [γ]= 。 刚性轴 —— 工作转速 低于 第一临界转速的轴 柔性轴 —— 工作转速 大于 第一临界转速的轴 n≥ n≤ nc 工程上要求 搅拌轴的工 作转速避开 临界转速 搅拌装置设计 容器设计 按上述方法，具有 z个搅拌器的等直径悬臂轴可简化为图 1417的模型，一阶临界转速 nc：   sc maLLEIn1214 )1(330 （ 145） α— 悬臂轴两支点间距离， m； 式中 E— 轴材料的弹性模量， Pa； I— 轴的惯性矩， m4 L1— 第 1个搅拌器悬臂长度， m； 搅拌装置设计 容器设计 nc— 临界转速， r/min； ms— 轴及搅拌器有效质量在 s点的 等效质量之和， kg。 搅拌装置设计 容器设计 搅拌介质 刚性轴 柔性轴 搅拌器（叶片式搅拌器除外） 叶片式搅拌器 高速搅拌器 气体 n/nc≤ 不推荐 液体 — 液体 液体 — 固体 n/nc≤ n/nc(～ ) n/nc= ～ 液体 — 气体 n/nc≤ n/nc≤ 不推荐 表 147 搅拌轴临界转速的选取 n注：叶片式搅拌器包括：桨式、开启涡轮式、圆盘涡轮 式、三叶后掠式、推进式； 不包括：锚式、框式、螺带式。m； Mn— 扭矩， Nm； Mte— 轴上扭转和弯矩联合作用时的 当量扭矩 ， ， N  314 )1( teMd则搅拌轴的直径： （ 147） 搅拌装置设计 容器设计 轴封处径向位移的大小直接影响密封的性 能，径向位移大，易造成泄漏或密封的失效。 轴封处的 径向位移 主要由三个因素引起： 搅拌装置设计 容器设计 δL0 小于允许的径向位移 [δ]L0，即   00 LL  要分别计算其径向位移，然后叠加，使总径向位移 （ 148） 式中 [δ]L0— 轴封处的允许径向位移，   dKL 30  mm 通常 K3— 径向位移系数， 当设计压力 p＝ ～ ， n＞ 100r/min时， 一般物料 K3＝ 。 当有要求时，还应满足 扭转变形 、 径向总位移 的要求。 传动装置 容器设计 传动装置 包括 电动机 减速机 联轴器 机架 传动装置 容器设计 1— 电动机； 2— 减速机； 3— 联轴器； 4— 支架； 5— 搅拌轴； 6— 轴封装置； 7— 凸缘； 8— 上封头 图 1419 传动装置 轴承 传动装置 容器设计 由搅拌功率计算电动机的功率 Pe ： 一、电动机的选型 sePPP（ 149） 式中 Ps— 轴封消耗功率， kW； η— 传动系统的机械效率。 工作环境包括防爆、防护等级、腐蚀环境等。 选用时应优先考虑传动效率高的齿轮减速机和摆线针轮行星减速机。 常用： 摆线针轮行星减速机、齿轮减速机、三角皮带减速机以及圆柱蜗杆减速机。 目的： 轴封装置 容器设计 填料密封 特点： 结构简单，制造容易，适用于非腐蚀性和弱腐蚀性介质、 密封要求不高、并允许定期维护的搅拌设备。 轴封装置 容器设计 1422 填料密封的结构 1— 压盖 2— 双头螺柱 3— 螺母 4— 垫圈 5— 油杯 6— 油环 7— 填料 8— 本体 9— 底环 轴封装置 容器设计 工作原理： 在压盖压力作用下，装在搅拌轴与填料箱本体之间的填料，对搅拌轴表面产生径向压紧力。 轴封装置 容器设计 存在问题： 填料中的润滑剂会在运转中不断消耗，通过设置在填料中间的油环向填料内加油，保持润滑。增加压紧力，填料紧压在转动轴上，会加速轴与填料间的磨损，使密封更快失效。 轴封装置 容器设计 2．填料密封的选用 b. 根据填料的性能选用： 当密封要求不高时，选用一般石棉或油浸石棉填 料，当密封要求较高时，选用膨体聚四氟乙烯、 柔性石墨等填料。 a. 根据设计压力、设计温度及介质腐蚀性选用当介 质为非易燃、易爆、有毒的一般物料且压力不高 时，按表 14－ 9选用填料密封。 封 泄漏率低，密封性能可靠，功耗小，使用寿命长， 在搅拌反应器中得到广泛地应用。 1．机械密封的结构及工作原理 结构： 轴封装置 容器设计 1— 弹簧； 2— 动环； 3— 静环 图 1423 机械密封结构 釜用机械密 封基本结构 机械密封的基本结构及组成 轴封装置 容器设计 当转轴旋转时，动环和固定不动的静环紧密接触，并经轴上弹簧压紧力的作用，阻止容器内介质从接触面上泄漏。 A点： 图中有四个密封点： 轴封装置 容器设计 B点： 动密封 , 密封的关键 动环和静环作相对旋转运动时的端面密封，属动密 封，是机械密封的关键。 轴封装置 容器设计 静环座与设备之间的密封，属静密封。 C点： 静环与静环座之间的密封，属静密封。但结构复杂，制造、拆装比较困难，需一套封液输送装置，且不便于维修。 轴封装置 容器设计 b. 平衡型与非平衡型 根据密封面负荷平衡情况分为平衡型和非平 衡型，见图 14－ 24。 轴封装置 容器设计 JYAAK  （ 1410）  2224 dDA Y   21224 DDA J 由图 1424可知 2122222DDdDK液压负荷面积 密封面接触面积 轴封装置 容器设计 经过适当的尺寸选择，可使机械密封设计成 K＜ 1， K=1或 K＞ 1。K=～ K＜ 1 时： 图 1424（ a）机械密封的 K值 D2 D1 d p K＜ 1 轴封装置 容器设计 非平衡型

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