喷放锅稀释区流场模拟及优化

利用数值模拟方法中的计算流体动力学(CFD)方法研究了平底喷放锅稀释区浆料的流动情况,并对侧进式叶轮搅拌器进行优化。通过模拟,得到了稀释区浆料在搅拌过程中的速度场、黏度场分布,形象地显示出了纸浆和弧形壁面之间的水环。优化后,具有导流套筒的搅拌器在不改变转速的条件下明显提高了整个流场的搅拌推动效果。     

食品工业中挡板对于搪玻璃反应釜固液悬浮的影响研究

搪玻璃反应釜因其良好的防腐性被广泛应用于食品工业中,轴流式搅拌釜具有轴向流动大,循环作用好的优点,是果肉饮料生产、发酵搅拌过程较好的选择。采用数值模拟和试验的方法,研究了挡板对流式搅拌釜内固液悬浮的影响规律。通过试验得出结论:试验中改变转速,可以发现存在一个"临界转速",在该转速之前,无挡板时搅拌轴扭矩更小;而在该转速之后则发现有挡板的情况下搅拌轴扭矩更小,挡板抑制"打漩"效果明显。在此基础上采用大于"临界转速"的转速进行非定常两相混合数值模拟计算,结果表明转速超过"临界转速"后,挡板对于反应釜固液悬浮有促进作用。     

双层桨自吸式反应器结构和性能参数的研究进展

双层桨自吸式反应器是为满足工业化发展而设计的新型组合式搅拌槽。因其兼有自吸式反应器耗能小和传统搅拌器传质性能高的优点,在食品发酵工业领域被广泛采用。文章主要介绍双层桨自吸式反应器的主要性能参数,包括气体吸入临界转速、功率消耗、气含率和体积溶氧系数。并从上层桨桨型、下层桨桨型、桨间距、有无定子等结构对双层桨自吸式反应器性能参数的影响进行综述。     

脱色剂调和罐的研究设计

结合油脂精炼的特点，谈谈搅拌设备的设计经验，植物油与白土的搅拌混合用推进式搅拌器最合适。用直接计算法确定悬浮临界搅拌转速为３１４ｒ／ｍｉｎ，轴功率为１５６Ｗ；实际设计转速３１５ｒ／ｍｉｎ，轴率２．２ＫＷ。采用斜插管出料结构。     

一种基于事故浆液箱的顶进式搅拌机设计与加工

在传统烟气脱硫脱硝行业中,事故浆液箱由于筒高液深,经常发生搅拌轴过长易断状况,因此通常选用侧进式搅拌机进行搅拌。市场上,侧进式搅拌机价格十分昂贵,针对这一情况,文章提出了一种新型顶进式搅拌机来代替原来价格昂贵的侧进式搅拌机的方案。此新型顶进式搅拌机设计特点包括了底部增加了一个支撑;叶片选用双层组合桨,其中上层为双折叶桨叶,下层为矛形桨叶;机架采用了双支点设计;减速机采用齿轮箱形式。本研究通过理论计算、有限元分析和成本核算,确定了此新型顶进式搅拌机的可行性。类似行业中,涉及筒高液深的搅拌釜,本次新型顶进式搅拌机都可以作为参考。     

基于PIV测量的磁性搅拌流场分析

以质量浓度为0.01%蔗渣纸浆纤维悬浮液作为研究对象,采用粒子图像测速(PIV)技术探讨了转速为150r/min~450 r/min时磁性搅拌器在特制容器中的流场特性,得到了相关流场的速度矢量及其涡量的分布规律。结果表明:存在一临界转速N_0,在临界转速内,涡量峰值随着搅拌器转速的增加而增加,超过临界转速,涡量峰值随着搅拌器转速的增加而减小;速度矢量场的速度梯度v_x/和v_y/的数值大小随着转速的变化规律和涡量的计算分析结果一致。涡心区域的涡量值最大,沿涡心向外逐渐减小;当转速不超过300 r/min时,涡量分布具有对称性,超过该转速,涡量分布不再对称。所在点的涡量值与径向距离呈现Lorentz函数规律分布;随着转速的增加,涡量为(y_c-y_0)/2的区域变得越来越小。     

偏心率对双层搅拌桨偏心搅拌槽内流场的影响

偏心搅拌大都集中在对单层桨叶搅拌槽的研究,对双层的研究很少且集中在数值模拟研究,文章利用粒子图像测速技术对轴偏心搅拌釜内流场进行实验研究。分析了不同偏心率对搅拌槽内宏观流场的影响,探讨了桨间轴向位置处无因次化径向和轴向速度的分布。结果表明:搅拌槽内的速度最大值并不是随着偏心距的增大而增大;当偏心率e分别为0.1和0.2时,可以提高径向速度的分布区间;当偏心率e0.2时,内部存在一些漩涡导致速度波动比较大,这种流体趋势并不有利于筒体内部流体的混合。研究结果对双层桨偏心搅拌器的设计具有指导意义。     

大双叶片式搅拌器搅拌特性的研究

对大双叶片式搅拌器及国内4种搪玻璃搅拌器进行了实验研究及流场数值模拟,考察了桨型、转速、物料对各种搅拌器搅拌功率和混合时间的影响。实验表明,综合考虑搅拌功率和混合时间,作者提出的大双叶片式搅拌器的混合效率最高。     

基于CFD流场分析的反应釜搅拌器结构改进

承压反应釜在固液混合过程中往往伴随强烈的热传递效应,而密度较低的粉末状固相介质与液体混合的难度相对较大,投料溶入效果不佳和物料结团漂浮等问题较常见。针对此类反应釜的搅拌不充分等问题,采用CFD技术指导反应釜内搅拌器结构进行设计和改进,对反应釜内的固液搅拌混合过程进行了三维数值模拟。数值计算采用多重参考系法(MRF),κ-ε湍流模式以及Mixture多相流模型,模拟了反应釜中的流场形态,通过混合过程的两相流计算得到固相体积分数的分布情况和变化规律,并在此基础上预测了混合时间。结果表明:改进后的搅拌器效果明显增强,该混合过程的CFD模拟可得到相对准确的流场分布及各项特性参数预测结果,可为该类反应釜搅拌器的设计和优化提供参考。     

食品工业用搅拌器的设计

在分析搅拌系统作用力的基础上,对机械搅拌器的主要零件作了详细设计计算。并针对运转机械质量偏心会产生不平衡离心力引起振动和噪音问题,文中特别强调搅拌轴临界转速n_k计算,制造装配精度及动、静平衡调整试验。