基于釜底压力测量的多相搅拌釜搅拌器气泛转速测量装置的制作方法

本实用新型涉及了一种釜搅拌器测量装置，尤其是涉及了一种基于釜底压力测量的多相搅拌釜搅拌器气泛转速测量装置。

背景技术：

气液搅拌设备能实现多相混合体系的均匀分散，在生物化工、石油化学、制药工程、食品加工等过程工业应用广泛，但由于多相体系混合行为的复杂性，确定其操作过程中的一些参数就变得困难且必要了。气泛转速N_f作为气泛和载气过程的临界转速，是确定搅拌器合理工作转速的关键参数，与气液分散效果密切相关。因此，准确快速确定气泛转速对气液搅拌设备具有十分重要的意义。

目前文献中所提及关于气泛转速的检测方法主要有两大类，分别为全局检测方法和局部检测方法，前者包括功耗法、气含率法等与可视化观察相结合的方法，后者有利用热膜风速计、阻抗探头、微型螺旋桨等设备实现气泛转速的检测，然而这些检测方法有着各自的局限性。例如，气液搅拌设备的局部检测方法大多是侵入式检测方法，会干扰流场，因而不适用于苛刻的工业生产环境。全局检测法也有很多的缺陷，如观察法虽然原理简单、测量方便，但其精度不高且只能用于透明装置内，应用范围有限；功耗法虽然是非侵入的测量手段，但灵敏度不高。因此，寻找一种能快速、准确地实现气泛转速检测的新型装置和方式具有重要的现实意义和广阔的工业应用前景。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供了一种基于釜底压力测量的多相搅拌釜搅拌器气泛转速测量装置，适用性广，能够适应于气液和气液固多相体系，有较宽通气率适用范围。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型包括釜体以及置于釜体内的挡板、搅拌器和气体分布器，釜体内壁设有挡板，釜体内的搅拌器经转速测量仪和电机的输出轴连接，电机与控制柜连接；釜体底部安装有压力变送器，搅拌器正下方的釜体内设有气体分布器。

还包括空气压缩机、稳压阀和转子流量计，空气压缩机依次经稳压阀、转子流量计和开关阀后与气体分布器连接。

还包括数字显示仪表，压力变送器和数字显示仪表连接。

本实用新型利用安装在搅拌釜釜体底部的压力传感器，测量由于搅拌器作用导致的搅拌釜内流动形态改变而引起的釜底压力变化，根据该压力随转速的变化测量气泛转速。

本实用新型具有的有益效果是：

(1)本实用能采用平膜压力传感器，传感器接收端面与釜底内表面平齐，不会影响流体的运动和反应；

(2)对测量条件要求低，能适应各种恶劣的测量环境；

(3)方法具有较好的适应性，能够适用于气液和气液固多相体系，有较宽通气率适用范围。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的测量系统示意图。

图2为本实用新型实施例获得的ΔP-N曲线的示意图。

图中：1、釜体，2、挡板，3、搅拌器，4、气体分布器，5、转子流量计，6、稳压阀，7、空气压缩机，8、转速测量仪，9、电机，10、控制柜，12、压力变送器、13、数字显示仪表。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型的实施例及其具体实施过程如下：

如图1所示，本实用新型测量装置包括釜体1以及置于釜体1内的挡板2、搅拌器3和气体分布器4，釜体1内壁设有挡板2，釜体1内的搅拌器3经转速测量仪8和电机9的输出轴连接，电机9与控制柜10连接；釜体1底部安装有压力变送器12，压力变送器12和数字显示仪表13连接，搅拌器3正下方的釜体1内设有气体分布器4，空气压缩机7依次经稳压阀6、转子流量计5和开关阀后与气体分布器4连接。

本实施例采用的工况如下：搅拌釜液面高度380mm，材料为有机玻璃，实验介质为空气和水。搅拌桨为直径135mm六直叶圆盘涡轮桨(Rushton)，转速为0～310rpm，通气量为2m³/h。压力传感器安装在搅拌釜底部，采样频率为10Hz。

步骤1)将压力变送器安装在搅拌釜底部，将电机连接转速测量仪；

步骤2)先对数字显示仪表调零，向搅拌釜内加入所需的液相物料到达指定位置；启动空气压缩机并调节气体流量，记录此时的釜底压力；

然后启动搅拌器，从小到大依次调节搅拌器转速。在转速较低时，转速调节间隔为40rpm；到达120rpm后，为保证曲线精度，转速间隔变为10rpm；到达气泛转速之后，远离气泛转速的若干测量点转速间隔取20rpm。并实时同步采集搅拌器转速和釜底压力数据。

步骤3)计算不同转速下釜底压力差ΔP，即当前采集点所对应的釜底压力与上一个采集点的釜底压力作差；绘制一条以N为横坐标，ΔP为纵坐标的曲线，为ΔP-N曲线，如图2所示。

步骤4)在ΔP-N曲线上找到曲线第一个低谷的谷底一点，该点对应的转速为气泛转速，如图2所示。

如果在搅拌釜内还加入大密度的固体，由于固体沉积在底部，对于搅拌器气泛转速不会造成太大的影响，因此本实用新型也能够适用于气液固三相体系。

上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。