立式搅拌反应釜设计
搅拌反应釜设计论文
引言
反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。由于反应过程中的压力不同对容器的设计要求也不尽相同。不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和各种科研实验项目的研究，用来完成水解、中和、结晶、蒸馏、蒸发、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程的容器。反应釜是综合反应容器，根据条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料到出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的步骤要求，对反应过程中的温度、压力等重要参数进行严格的调整。
图5-6人孔……………………………………………………………………………………19
图5-7视镜……………………………………………………………………………………21
图6-1联轴器结构形式及尺寸………………………………………………………………24
图6-2 C型凸缘联轴器轴头…………………………………………………………………24
图6-3搅拌器型式……………………………………………………………………………25
图6-4桨式搅拌器的结构……………………………………………………………………25
图7-1电动机结构及安装尺寸………………………………………………………………27
图7-2 机架结构……………………………………………………………………………28
表格清单
表2-1 几种搅拌设备筒体的高径比…………………………………………………………6
表3-1 封头尺寸…………………………………………………………………………… 11
搅拌反应釜机械设计
搅拌反应釜机械设计JIAOBAN FANYINGFU JIXIE SHEJI──专业课课程设计指导过程装备与控制工程专业编淮海工学院机械工程学院过程机械系目录1 绪论 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的要求 (1)1.3 课程设计的内容 (2)1.4 课程设计的步骤 (2)1.5 设计任务、参数和参考进程 (2)2 搅拌反应釜的机械设计 (5)2.1 反应釜的总体结构 (5)2.2 反应釜机械设计的内容和步骤 (5)2.3 釜体（罐体）和夹套的设计 (5)2.4 反应釜的搅拌装置 (9)2.5 反应釜的传动装置 (13)2.6 反应釜的轴封装置 (17)2.7 反应釜的其他附件 (19)3搅拌反应釜机械设计举例 (24)3.1 已知条件 (24)3.2 确定釜体的直径和高度 (24)3.3 确定夹套的直径和高度 (25)3.4 验算夹套传热面积 (25)3.5 釜体和夹套的强度计算 (25)3.6 水压试验及其强度校核 (28)3.7 选配筒体和封头的连接法兰 (29)3.8 支座的选用计算 (29)3.9 人孔选择和补强校核 (30)3.10 接管及其法兰的选择 (30)3.11 反应釜的搅拌装置 (30)3.12 机械密封的选择 (31)3.13 绘制总装配图 (31)参考文献 (32)附录 (33)1 绪论专业课课程设计是培养学生设计能力的重要教学环节。
在老师指导下，通过课程设计，培养学生综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。
1．1 课程设计的目的完成本课程设计应达到以下目的：（1）通过课程设计，把过程设备设计和有关先修课所学知识，在设计中综合地加以运用，从而得到巩固、深化和提高。
（2）培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握化工设备设计的基本方法和步骤，为今后从事工程设计打下良好的基础。
（3）使学生能够熟悉和运用设计资料，如有关设计标准、规范、手册、图集等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件的独立工作能力，以完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的基本训练。
立式搅拌反应釜设计
立式搅拌反应釜设计第一节 推荐的设计程序一、工艺设计1、作出流程简图；2、计算反应器体积；3、确定反应器直径和高度；4、选择搅拌器型式和规格；5、按生产任务计算换热量；6、选定载热体并计算K 值；7、计算传热面积及夹套高度；8、计算搅拌轴功率。
二、机械设计1、确定反应器的结构型式及尺寸；2、选择材料；3、强度计算；4、选用零部件；5、绘图；6、提出技术要求。
三、化工仪表选型四、编制计算结果汇总表 五、绘制反应釜装配图 六、编写设计说明书第二节 釜式反应器的工艺设计一、反应釜体积和段数的计算 1、间歇釜式反应器：V=V R /φ （3—1） V R =V O (τ+τ') （3—2） 式中 V —反应器实际体积，m 3； V R —反应器有效体积，m 3。
V O —平均每秒钟需处理的物料体积，m 3/s ； τ' —非反应时间，s ； τ —反应时间，s ；（3—3）⎰=Af x RAA V dx n 00,τ等温等容情况下（3—4）对一级反应对二级反应φ—装料系数，一般为0.4～0.85，具体数值可按下列情况确定： 不带搅拌或搅拌缓慢的反应釜 0.8～0.85； 带搅拌的反应釜 0.7～0.8； 易起泡沫和在沸腾下操作的设备 0.4～0.6。
2、连续釜式反应器(1)单段连续釜式反应器：（3—5）其中 F A,O —每秒钟所处理的物料摩尔数，kmol/s 。
对于一级反应：（-γA ）=kC A =kC A,O （1-）则有效反应体积： 其中 V O —每秒所处理的物料体积，m 3/s对于二级反应：（-γA ）=，代入式（3-5）中则有效反应体积为：V R =其中 —转化率，其它符号同前。
(2)多级连续釜式反应器V=， 而 V R,i = （3—6） 其中 V R,i —第i 段釜反应体积, m 3，—第 i 段反应釜进口及出口物料浓度，kmol/ｍ３—第 i 段反应釜内反应物反应速度，kmol/ｍ３．s V R,i 的计算方法有解析法和图解法 I ．解析法A ．对于一级反应 V R,i = （3—7）B ．对于二级反应 V R,i = （3—8）II ．图解法，常用的有两种()⎰-=Afx A A A r dx C 00,τAfx k -=11ln1τ()Af A A x xC x -=10,0,τ()φφA A A R r x F VV -==0,A x ()()20,00,0,1AA A A A A A R KC C C V x kC x F V -=-=()220,21AA A x kC kC -=()()20,020,01A A A A A AkC C C V x kC x V -=-A x φ∑=ni iR V1,()()iA i A i A r C C V ---,1,01,-i A C i A C,()i A r -()()i A i A i A x k x x V ,1,,01---()()2,0,1,,01i A A i A i A x kC x x V ---A ．对于一级反应：根据式V R,i =，采用图解代替运算，求出V R ，i ，具体步骤如下：a ．将根据动力学方程计算或实验测得的~（-γA ）数据，标绘在以 （－γA）为纵坐标，以为横坐标的图上，可得一曲线。
搅拌釜设计说明书
1 反应釜的设计参数及要求2 夹套反应釜设计2.1反应釜的罐体和夹套的设计2.1.1罐体和夹套的结构设计罐体一般是立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或 平台上。
根据反应釜的设计参数及要求可知， 罐体采用立式圆筒形结构，上、下封头 均采用标准椭圆形封头。
下封头与筒体焊接，上封头与筒体采用法兰连接。
夹套 采用焊接式整体结构形式。
2.1.2筒体的几何尺寸计算查资料选取该反应釜筒体的长径比i=H/ D 1=1.2,则筒体的内径为将计算结果圆整至公称直径标准系列，选取筒体直径 D 1=1100m m 。
此时，由计算得每一米高的筒体容积为V 1m = P D L ? 1 0.950m 3，表面积4F 1m = pD 1 = 3.454m 2，查表得，DN= =1100mm 时的标准椭圆封头曲面高度 h 1 = 275mm ，直边高度= 40mm ，封头容积V 封 = 0.1980m ，表面积 F 封 = 1. 39 810。
筒体高度为筒体高度圆整为H 1 = 1200mmH 1 =V- V 封V1mLL78101m 0. 9 50D 1 @=1.084m于是i = D=1100 = 1.09，复核结果基本符合原定范围 2.1.3夹套几何尺寸计算罐体直径D 1 = 1100mm,则夹套内径为D 2 = D 1 + 100= 1200mm ，符合压力容 器公称直径系列。
取反应釜装填系数为h = 0.80，则 估算夹套高度为选取夹套高度 H 2=950mm ，贝U H 0 = H 1- H 2 = 1200- 950= 250mm ，这样满足筒体法兰螺栓的装拆要求。
夹套的传热面积为2 2F = F 1m H 2 + F 封 = 3.14? 0.950 1.3980= 4.38m 3m2.1.4按内压计算厚度罐体和夹套材料选用Q235-A,,设计温度t 1= 100 C （罐体内）,t 2 = 150 C （夹套内），设计压力p 1= 0.2Mp a （罐体内），P 2= 0.3Mp a （夹套内）。
立式底搅拌反应釜的结构设计
立式底搅拌反应釜的结构设计发表时间：2017-07-10T15:56:55.867Z 来源：《基层建设》2017年第8期作者：陈飞强[导读] 摘要：立式底搅拌反应釜是一种常见的化工设备，本文针对生产过程中需加热且有固体结晶颗粒产生时，设备结构设计应该注意的问题，采取的措施，介绍了一种方法。
佛山市金银河智能装备股份有限公司 528100 摘要：立式底搅拌反应釜是一种常见的化工设备，本文针对生产过程中需加热且有固体结晶颗粒产生时，设备结构设计应该注意的问题，采取的措施，介绍了一种方法。
关键词：底搅拌；反应釜；结构设计引言立式底搅拌釜的作用是：物料(包括原料、溶剂、催化剂等)加入反应釜内，反应釜内充氮气加压保护；在盘管内通蒸汽预热，启动搅拌装置，锚式搅拌器将固体物料与溶剂混合均匀；螺带式搅拌器将物料从反应釜底向上提升，以利于聚合反应的进行。
启动远红外加热装置加热至300℃。
原料发生聚合反应，生成产品。
此时在盘管内通入冷却水，将反应釜内温度降至8O℃左右，打开反应釜底的放料阀，将物料放出，完成一次产品的聚合作业。
1主要设计参数该设备的主要设计参数见表1。
2设备关键难点（1）本设备因生产过程的需要，壳体外(下部)需安装远红外加热夹套；设备所需要的物料、溶剂、催化剂等进口。
以及压力表、温度计、安全阀等仪表接口只能布置在顶盖上。
只有物料出口布置在壳体下部。
因此，搅拌轴及轴密封装置必须布置在设备底部；而设备内物料进行聚合反应，反应过程中有副产物氯化钠结晶颗粒产生。
因此，搅拌轴密封装置应考虑对固体颗粒的密封。
以减少对密封端面的磨损。
故轴封装置的设计是一个难点。
（2）设备由四个耳式支座支撑在楼板上，工作时温度达到300℃，设备的上、下部都需要一定的自由膨胀量。
上部可自由伸缩；下部由于设置搅拌轴减速器基础，限制了下部的自由膨胀。
必须采取其它措施加以解决。
3设备结构设备结构如图1所示。
3.1搅拌轴的机械密封装置是本设备设计的关键点之一机械密封装置具有功耗小、泄漏率低、密封性能可靠、使用寿命长的特点，是一种理想的旋转轴密封形式。
立式带夹套的反应釜设计
❖ 但是并不是限制设计的创造和发展，因此遇到与设计要
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❖ 求有矛盾时，经过必要的手续可以放弃标准而服从设计要 ❖ 求。但非标准件中的参数，一般仍宜按标准选用。 ❖ ③学会统筹兼顾、抓主要矛盾 ❖ ⅰ) 计算结果要服从结构设计的要求：对初学设计者，最 ❖ 易把设计片面划解为就是理论上的 ❖ 强度、刚度、稳定性等计算，认为这些计算结果不可更 ❖ 改，实际上，对一个合理的设计，这些计算结果只对零件 ❖ 尺寸提供某一个方面的依据。而部件实用尺寸一定要符合 ❖ 结构等方面的要求。 ❖ ⅱ) 按几何等式关系计算而得的尺寸，一般不能随意圆整 ❖ 变动；按经验公式得来的尺寸一般应圆整使用。 ❖ ⅲ) 处理好计算与绘图的关系：设计中要求算、画、选、
V
4
Di 2 H
Di
3
4V
H
Di
❖ 将选定的 H / Di 值代入上式，可初步估算出釜体的内径。 ❖ 考虑到釜体的内径应符合压力容器公称直径的标准。 ❖ ②筒体的长度 H 的确定
❖ 筒体的长度 H可由下式确定
V VT VF
VT V VF
4
Di 2 H
V
VF
H
V VF
4
D
2 i
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❖ 二、釜体壁厚的设计
❖ 一、釜体的结构型式
❖ 反应釜的釜体由圆筒形壳体、上封头和下封头组成。封 ❖ 头型式多为椭球形，但对于含有固体颗粒或粘度较大物料 ❖ 的釜体，其下封头常采用便于出料的锥型封头；筒体与下
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❖ 筒体与下封头一般采用焊接。上封头与筒体的连接方式由
❖ 釜体的直径确定。当釜体直径 Di ＜800时，人在釜内的活 ❖ 动空间较小，故一般采用法兰联接。当釜体直径 Di ＞800
化工容器搅拌反应釜设计说明书
<<化工容器>>课程设计—搅拌反应釜设计:学号:专业:学院:指导老师:年月日目录一设计容概述1. 1 设计要求1. 2 设计步骤1. 3 设计参数二罐体和夹套的结构设计2. 1 几何尺寸2. 2 厚度计算2. 3 最小壁厚2. 4 应力校核三传动部分的部件选取3.1 搅拌器的设计3.2 电机选取3.3 减速器选取3.4 传动轴设计3.5 支撑与密封设计四参考文献一设计容概述（一）设计要求：压力容器的基本要安全性和经济性的统一。
安全是前提，经济是目标，在充分保证安全的前提下，尽可能做到经济。
经济性包括材料的节约，经济的制造过程，经济的安装维修。
搅拌容器常被称为搅拌釜，当作反应器用时，称为搅拌釜式反应器，简称反应釜。
反应釜广泛应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、化肥等行业。
反应釜由搅拌器、搅拌装置、传动装置、轴封装置及支座、人孔、工艺接管等附件组成。
压力容器的设计，包括设计图样，技术条件，强度计算书，必要时还要包括设计或安装、使用说明书。
若按分析设计标准设计，还应提供应力分析报告。
强度计算书的容至少应包括：设计条件，所用规和标准、材料、腐蚀裕度、计算厚度、名义厚度、计算应力等。
设计图样包括总图和零部件图。
设计条件，应根据设计任务提供的原始数据和工艺要求进行设计，即首先满足工艺设计条件。
设计条件常用设计条件图表示，主要包括简图，设计要求，接管表等容。
简图示意性地画出了容器的主体，主要件的形状，部分结构尺寸，接管位置，支座形式及其它需要表达的容。
（二）设计步骤：1.进行罐体和夹套设计计算；2.搅拌器设计；3.传动系统设计；4.选择轴封；5.选择支座形式并计算；6.手孔校核计算；7.选择接管，管法兰，设备法兰。
（三）设计参数：设计一台夹套传热式配料罐设计参数及要求容器内夹套内工作压力，MPa 0.18 0.25设计压力，MPa 0.2 0.3工作温度，℃100 130设计温度，℃120 150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积, 3m 1.0 操作容积, 3m0.80 传热面积, 2m 3腐蚀情况微弱推荐材料Q235--A接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途A 25 蒸汽入口B 25 加料口C 80 视镜D 65 温度计管口E 25 压缩空气入口F 40 放料口G 25 冷凝水出口H 100 手孔二、罐体和夹套的结构设计(一) 几何尺寸1-1全容积 V=1.0m 3 1-2 操作容积V 1=0.80 m 3 1-3 传热面积 F=3m 2 1-4 釜体形式：圆筒形 1-5 封头形式：椭圆形 1-6 长径比 i= H 1/ D 1=1.61-7 初算筒体径 1D ≈ 带入计算得：1D ≈0.9267m 1-8 圆整筒体径 1D =1000mm1-9 1米高的容积1m V 按附表D-1选取 1m V =0.785 m 3 1-10 釜体封头容积1V 封 按附表D-2选取 1V 封=0.1505 m 3 1-11 釜体高度1H =(V-1V 封)/ 1m V =1.08m 1-12圆整釜体高度1H =1100mm1-13 实际容积V=1m V *1H +1V 封=0.636*1.43m +0.11133m =1.0143m 1-14 夹套筒体径2D 按表4-3选取得：2D =1D +100=1100mm 1-15 装料系数η=V 操/V=0.8 1-16操作容积V 操=0.83m1-17 夹套筒体高度2H ≥(ηV-1V 封)/1m V =0.827 1-18 圆整夹套筒体高度2H =900mm1-19 罐体封头表面积1F 封 按附表D-2选取 F 1封=1.16252m 1-20 一米高筒体表面积 1m F 按附表D-1选取 F 1m =3.142m1-21 实总传热面积 按式4-5校核 F=F 1m *H 2+F 1封=3.14*0.9+1.1625=3.6252m >32m 。
搅拌釜式反应器课程设计
搅拌釜式反应器课程设计任务书一、设计内容安排1. 釜式反应器的结构设计包括：设备结构、人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等。
2. 设备壁厚计算及其强度、稳定性校核3. 筒体和裙座水压试验应力校核4. 编写设计计算书一份5. 绘制装配图一张（电子版）二、设计条件三、设计要求1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计；2.根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。
四、设计说明书的内容1.符号说明2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。
3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。
4.绘制结构草图（1）按照工艺要求，绘制工艺结构草图；（2）确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。
5.标准化零、部件选择及补强计算：（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。
内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。
补强计算。
（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。
补强计算。
（3）其它标准件选择。
6.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。
7.主要参考资料。
【设计要求】：1.计算单位一律采用国际单位；2.计算过程及说明应清楚；3.所有标准件均要写明标记或代号；4.设计计算书目录要有序号、内容、页码；5.设计计算书中与装配图中的数据一致。
如果装配图中有修改，在说明书中要注明变更；6.设计计算书要有封面和封底，均采用A4纸，正文用小四号宋体，行间距1.25倍，横向装订成册。
目录0.搅拌釜式反应器设计条件 (1)1.确定筒体的直径和高度 (2)2.确定夹套的直径和高度 (2)3.确定夹套的材料和壁厚 (3)4.确定内筒的材料和壁厚 (4)5.水压试验及其强度校核 (5)6.选择釜体法兰 (6)7.选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 (6)8.选择搅拌传动装置和密封装置 (7)9.校核L1/B和L1/D (8)10.容器支座的选用计算 (8)11.选用手孔、视镜、温度计和工艺接管 (9)12.参考资料 (10)13.设计感想 (11)0.搅拌釜式反应器设计条件工艺条件管 口工艺条件图1.确定筒体的直径和高度反应釜的H/D i 值如表1所示。
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立式搅拌反应釜工艺设计1. 推荐的设计程序1.1 工艺设计1、做出流程简图；2、计算反应器体积；3、确定反应器直径和高度；4、选择搅拌器型式和规格；5、按生产任务计算换热量；6、选定载热体并计算K 值；7、计算传热面积；8、计算传热装置的工艺尺寸； 9、计算搅拌轴功率；1.2 绘制反应釜工艺尺寸图 1.3 编写设计说明书2. 釜式反应器的工艺设计 2.1 反应釜体积的计算2.1.1 间歇釜式反应器V a =V R /φ （2-1） V D =F v (t+t 0) （2-2）式中 V a —反应器的体积，m 3； V R —反应器的有效体积，m 3。
V D —每天需要处理物料的体积，m 3。
F v —平均每小时需处理的物料体积，m 3/h ； t 0 —非反应时间，h ； t —反应时间，h ；⎰=Ax RA AA V r dx n t 0（2-3） 等温等容情况下⎰=Ax AAA r dx C t 00 （2-4）对于零级反应A A x kC t 0=（2-5） 对一级反应Ax k t -=11ln 1 （2-6） 对二级反应 2A →P ；A+B →P （C A0=C B0）()A A A x kC x t -=100（2-7）对二级反应 A+B →P()ABA B x x C C k t ---=11ln 100 （2-8）φ—装料系数，一般为0.4～0.85，具体数值可按下列情况确定： 不带搅拌或搅拌缓慢的反应釜 0.8～0.85； 带搅拌的反应釜 0.7～0.8； 易起泡沫和在沸腾下操作的设备 0.4～0.6。
2.2反应器直径和高度的计算在已知搅拌器的操作容积后，首先要选择罐体适宜的长径比(H/D)，以确定罐体直径和高度。
长径比的确定通常采用经验值，即2-1表2-1 罐体长径比经验表在确定了长径比和装料系数之后，先忽略罐底容积，此时⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≈≈i i i D H D H D V 3244ππ（2-9） 选择合适的高径比，将上式计算结果圆整成标准直径。
椭圆封头选择标准件，其内径与筒体内径相同。
可参照《化工设备机械基础课程设计指导书》的附录查找。
通过式（2-10）得出罐体高度。
π42⋅-=i D V V H 封 （2-10） 其中 V 封——封头容积，m 32.3 搅拌器的选择搅拌器的作用是使釜内物料混合均匀。
搅拌器的类型很多，分为：推进式、桨式、涡轮式、锚式、框式、螺杆式、螺带式等，搅拌器选型时，主要考虑：（1）保证从反应器壁或浸入式热交换装置到反应混合物能有高的给热系数。
（2）具有显著的搅拌效果，特别是对多相反应。
（3）搅拌所消耗的能量应尽可能小。
搅拌器尺寸与转速的大小与搅拌目的及被搅拌物料的物性有关。
例如，均相液相的混合与固体的溶解对转速的要求较低。
而非均相液体的乳化或气相的分散则要求较高的转速。
对黏度小的液体，搅拌器的作用范围较大，可用较小直径的搅拌叶。
液体的黏度很高时，则搅拌器的有效作用范围变小，需要较大的搅拌器。
对于要不断清除釜壁上析出的固体物料时，则需要采用直径接近釜体内径的锚式搅拌器。
搅拌器结构的确定按标准构型搅拌装置考虑。
表2-2 搅拌器型式选择2.4 搅拌器转速的确定搅拌速的确定根据经验确定，表2-3列举了常用类型搅拌器的尺寸范围与转速范围。
若物料粘度不是太高，通常转速在80～120转/分。
表2-3 几种常用类型就搅拌器的尺寸范围与转速范围搅拌器转速、直径与叶段切线之间有如下关系D n u π= （2-11）u —叶端切线速度，m/s n —转速，r/s D —直径，m叶端切线速度反映了搅拌作用的剧烈程度，根据搅拌目的、物料性质等确定叶端切线速度，u 的值大致范围如下：（1） 浆式，u=1.0-3.0（m/s ）； （2） 推进式，u=4.0-15.0（m/s ）； （3） 涡轮式，u=2.5-6.5（m/s ）。
一直设备内径T 以及D/T 值以后，可计算需要的转速()min /60r Du n π⨯=（2-12）2.5 搅拌功率的计算2.5.1 对均相液—液系统关联式y x p Fr K N Re = （2-13）其中 ;53DN PN p ρ= ;Re 2μρN D = g D N Fr 2= 或者 y xy p g D N D N P K Fr N ⎪⎪⎭⎫⎝⎛===Φ253Re ρ （2-14）（1）对于不打旋的系统53Re D N PK N xp ρ===Φ其中 N p —功率准数； Re —叶轮雷诺数； Fr —弗鲁德准数； P —功率消耗，W ； g —重力加速度，m/s 2；N —叶轮转速，转/s ；参考经验值 D —叶轮直径，m ； ρ—液体密度，kg/m 3； μ—液体粘度，Pa ﹒S ；K —系统几何构型的总形状系数。
Φ—功率函数Φ或N p 可由功率曲线图上查出。
或用下述公式计算：Re<10 321D N K P μ=（2-15） Re>104 532DN K P ρ=（2-16）（2）对无挡板而Re>300的搅拌系统，不能忽略重力影响时，须用式2-11，其中βαRelg -=y （2-17） K 1、K 2值及α、β值可由表2-4和表2-5上查得。
表2-4 搅拌器的K 1和K 2值表2-5 Re>300时搅拌器的α和β值当搅拌器的形式在文献上查不到功率曲线；可根据搅拌器的形状因子对构型相近的搅拌器的功率曲线加以校正，估算出该装置的功率值。
（1） 叶轮直径与器径比对径向流叶轮（平桨、涡轮），湍流态下：2.1-⎪⎭⎫⎝⎛∝T D N p （2-18）对轴向流叶轮，湍流态下：9.0-⎪⎭⎫ ⎝⎛∝T D N p （2-19）其中 T ——容器直径。
（2） 叶片宽度W 、叶片数目n bI . 叶片宽度W 对平桨和涡轮：4.0~3.0⎪⎭⎫⎝⎛∝D W N p （2-20）对六叶片盘式涡轮：W/D=0.2～0.5时67.0⎪⎭⎫ ⎝⎛∝D W N p （2-21）II . 涡轮n b 的影响：湍流搅拌：495.0bp n N ∝ （2-22） 层流搅拌：327.0bp n N ∝ （2-23）以六叶片涡轮为基准：8.0~7.06⎪⎭⎫⎝⎛∝b p n N （2-24）其中：n b —叶片数目随叶片数目的减少，平叶片涡轮的排液量降低，而弯叶片涡轮排液量降低不多，但功率消耗降低。
在层流时弯叶片涡轮与平直叶片涡轮的功率消耗相同，但在湍流时弯叶片的功率消耗低于平直叶片。
（3）叶层深度H6.0⎪⎭⎫⎝⎛∝T H N p （2-25）对高粘度液体上式的指数近似于0，功率消耗与液深无关。
（4）对低、中粘度液体，叶轮安装高度H j 对功率无影响；对高粘度液体，叶轮近液面（H j =0.9T ）时功率消耗低，反之高。
（5）各种涡轮其叶轮间距距离S 对功率输入的影响见《精细化工过程及设备》（濮存恬，化学工业出版社，2005）。
2.5.2非均相液-液体系对于非均相的液-液体系，由于两相的存在，其物性与均相体系是不相同的。
在计算其搅拌功率时，须先求出两相的平均密度和平均黏度，再用均相液体体系搅拌功率的计算方法和计算公式来求取液-液非均相体系的搅拌功率。
平均密度的计算：()c d ρϕφρρ-+=1 （2-26）d ρ：分散相的密度 c ρ：连续相的密度φ：分散相的体积分率平均黏度的计算（1）两相液体黏度较低时)1(φφμμμ-=c d （2-27）d μ：分散相黏度 c μ：分散相黏度（2）两相液体黏度较高时⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++=c d c d c μμμμφμμ4.05.21 （2-28） （3）对于常见的水和有机溶剂体系，当水的体积分率在40%以上时⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=o w o o w w μμμφφμμ61 （2-29）当水的体积分率在40%以下时⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=o w w w o o μμμφφμμ5.11 （2-30） w μ：水相的黏度 o μ：有机溶剂的黏度 w φ：水相的体积分率 o φ：有机溶剂的体积分率2.5.3固-液非均相体系的搅拌功率对于固相含量不大，能形成均一的悬浮状态的固-液体系，在计算器搅拌功率时，可以应用平均黏度和平均密度，按照均相液体的计算方法和计算公式求得。
（1）平均密度的计算()c d ρϕφρρ-+=1 （2-31）其中固相为分散相 （2）平均黏度的计算 当φ'≤1时，()φμμ'+=5.21 （2-32）当1>'φ时，()φμμ'+=5.41 （2-33）μ：液体相的黏度φ'：固体相与液体相的溶积比2.5.4 气-液非均相体系的搅拌功率气液体系的搅拌功率比单纯液体的搅拌功率低，其降低的程度与桨叶附近的气泡分散状态有关，用无因此的通气系数Na 表示浆叶附近的气泡分散程度。
3nd Q N aa =（2-34） Q a ：通气速率m 3/s在实际求取气液体系的搅拌功率sg P 时，须按照通气时的操作条件计算单纯液体的搅拌功率s P ，再根据a N 由图或者公式（2-35）求取sg P 。
（左识之，精细化工反应器及车间工艺设计，P123）()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛396.12115.0238.4192log nd Q g d n nd D d P P g D ds sg μρ （2-35）2.5.5 锚式和框式搅拌器功率的计算锚式和框式搅拌器功率的计算可以采用永田进治式。
()()2.135.066.0366.03sin Re 2.310Re 2.110Re θD B pp D h s s B s A N +⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++'+'= （2-36）⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡+⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+='1856.0670142D d D B A （2-37）()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡---='D d D B B 14.15.043.1210（2-38）()()()4275.05.241.1D B D d D Bp ---+= （2-39）B ：叶片宽度θ：浆叶平面与叶轮旋转平面之间的夹角。
当高黏度下操作，Res 很小，永田进治公式右边第二项可以忽略，可以使用式sA N p Re '=（2-40） 当9.0≤D d 时，仍用式（2-37）计算A ' 当9.0>Dd时，可用式（2-41）计算()21282⎥⎦⎤⎢⎣⎡-='d D DA （2-41）2.6 电动机功率的确定在求算电动机功率时，可用下式表示：()ηmi i s P q m P P ++=∑1电机 （2-42）P s —稳定条件下，搅拌器在不带附属装置的容器内运转的功率，W ； m i —同一种附件的个数； q i —每一种附件的功率增加率。