攪拌(ban)器的功(gong)率(lv)計(ji)算
1 攪拌器功率和(he)攪(jiao)拌作(zuo)業功率
攪拌時，以(yi)一定轉速(su)旋(xuan)轉的攪拌器將(jiang)對(dui)液(ye)體(ti)做功，並使(shi)之(zhi)發(fa)生流動(dong)，這(zhe)時(shi)為(wei)使攪拌器連(lian)續(xu)運(yun)轉所需(xu)要的(de)功率稱(cheng)為攪拌器(qi)功率，其大(da)小與攪拌器的幾(ji)何(he)參數、運行(xing)參數(shu)、攪拌釜(fu)的結構(gou)尺寸及物料(liao)的物(wu)性參數等密(mi)切相(xiang)關(guan)。此攪拌器功率不包括機械(xie)傳(chuan)動和軸(zhou)封(feng)所消(xiao)耗(hao)的動力(li)。實際設(she)計時，須(xu)兼顧(gu)係統傳動效(xiao)率。
生(sheng)產(chan)時，不(bu)同的攪拌過(guo)程(cheng)、不同(tong)的物性及(ji)物料量在完(wan)成其(qi)過程時所(suo)需的動力不同，這個動力的大小(xiao)是被攪拌介質的物理、化(hua)學性能(neng)以及各種攪拌過程所要求(qiu)的最(zui)終(zhong)結果(guo)的函數。習慣(guan)上(shang)把(ba)攪拌器使攪拌釜中的液體以最佳方式(shi)完成攪拌過程所需要的功率稱為攪拌作業(ye)功率。
理想(xiang)狀(zhuang)況是，攪拌器功率剛好(hao)等於攪拌作業功率，使攪拌過程以最佳方(fang)式完成。攪拌器功率小於攪拌作業功率時，過程可(ke)能無(wu)法(fa)完成(cheng)，也(ye)可能拖(tuo)長(zhang)操作時間(jian)；而過分(fen)大於時，隻(zhi)能是浪(lang)費(fei)動力。
2 攪拌器功率的影響因(yin)素(su)及計算
計算攪拌器功率的目(mu)的，一是用於設計或校(xiao)核(he)攪拌器和攪拌軸的強(qiang)度(du)和剛(gang)度，二是(shi)用於選(xuan)擇電(dian)動機(ji)和減(jian)速機等傳動裝置(zhi)。影(ying)響(xiang)攪拌器功率的因素很(hen)多(duo)，主(zhu)要(yao)有幾何因素和物理(li)因素兩(liang)大類(lei)，包括(kuo)以下四個方麵(mian)：
①攪拌器的幾何尺寸(cun)與轉速：攪拌器直(zhi)徑(jing)、槳葉(ye)寬度、槳葉傾(qing)斜(xie)角(jiao)、轉速、單(dan)個(ge)攪拌器葉片數、攪拌器距離(li)容器底部(bu)的距(ju)離等(deng)。
②攪拌容器的結(jie)構：容(rong)器內(nei)徑、液麵高(gao)度、擋板(ban)數、擋板寬(kuan)度、導(dao)流(liu)筒(tong)的尺寸等。
③攪拌介(jie)質(zhi)的特性：液體的密度、黏度。
④重(zhong)力加(jia)速度。
上述(shu)影響因素綜(zong)合(he)起(qi)來(lai)可用(yong)下(xia)式關聯(lian)：
式中：
B-槳(jiang)葉寬度，m；
d-攪拌器直徑，m；
D-攪拌容器內直徑，m；
Fr-弗(fu)魯(lu)德數，Fr=N²d/g ；
H-液麵高度，m；
K-係(xi)數；
N-攪拌轉速，s-1；
P-功率準數，無量(liang)綱(gang)；
P-攪拌功率，W；
r，q-指(zhi)數；
Re-雷諾(nuo)數，Re=d²Nρ/μ；
ρ-密度，kg/m³；
μ-黏(nian)度，Pa·s。
一般(ban)情(qing)況下，弗魯德準(zhun)數Fr的影響較小，而(er)容器內徑D、擋(dang)板寬度b等幾何參數可歸(gui)結到係數K。由式（11-6）得攪拌器功率P為：
上式中ρ、N、d為已知(zhi)數，故計算(suan)攪拌器功率的關鍵是求得(de)功率準數NP。在特(te)定的攪拌裝(zhuang)置上，可以測(ce)得功率準數NP與雷(lei)諾數Re的關係。將此(ci)關係繪(hui)於雙對數坐(zuo)標圖上即(ji)得功率曲線(xian)。圖(tu)11-10為六(liu)種(zhong)攪拌器的功率曲線。由圖(tu)可知，功率準數NP隨(sui)雷諾數Re變化。在低(di)雷諾數（Re≤10）的層(ceng)流區內，流體不會打(da)旋，重力影響可忽(hu)略(lve)，功率曲線為斜率-1的直線；當10≤Re≤10000時為過渡(du)流區(qu)，功率曲(qu)線為一下凹(ao)曲線；當Re>10000時，流動進(jin)入(ru)充(chong)分湍(tuan)流區，功率曲線呈(cheng)一水平直線，即NP與(yu)Re無關，保(bao)持(chi)不變(bian)。用式（11-7）計算攪拌器功率時，功率準數NP可直接從(cong)圖11-10查得。
3 攪拌作業功率
是攪拌混(hun)合過程最佳(jia)時所需要的功率，而實(shi)際(ji)生產中最佳狀態有(you)時很難(nan)獲(huo)取。因此，通(tong)常結合具(ju)體的攪拌過程和確(que)定(ding)的攪拌器類型，借(jie)助(zhu)日常生產或(huo)一些小型(xing)試(shi)驗來獲取(qu)功率數據(ju)，並(bing)以此作為攪拌作業功率的參考(kao)，進一步去(qu)確定能滿(man)足(zu)這一功率要求的攪拌器尺(chi)寸與運行參數。
（1）單位體積(ji)平(ping)均攪拌功率的推(tui)薦值
單位體積物料的平均攪拌功率的大小，常(chang)用來反(fan)映(ying)攪拌的難易(yi)程度。對同一種攪拌過程，取單位(wei)體積物料的平均(jun)攪拌功率也是一個常用的比例(li)放(fang)大準則(ze)。
對於(yu)Re>10⁴的湍流區操(cao)作的下述過程，液體單位體積的平均攪拌功率推薦(jian)值見表(biao)11-8。
表11-8不同攪拌種類液體單位體積的平均攪拌功率
注(zhu)：1Hp = 735.499 W。
（2）攪拌作業功率的算圖
如圖11-11所示，算圖依據攪拌過程的種類以及物料量、物性(xing)參(can)數來確定攪拌作業功率。將液體容積與液體黏度連線，交於參考線Ⅰ上某(mou)點，再(zai)將該點(dian)與液體相對密度連線，交於參考線Ⅱ上某(mou)點，之後(hou)將該(gai)點與某一操作連線，交於攪拌功率線上某(mou)點，即可由此確定該過程的攪拌作業功率。
