搅拌实验室
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搅拌实验室
 

威海化机从做精细化工反应釜起家,到现在的大化工设备,设备上的搅拌装置一般都是自己设计制造,30年来了积累了大量搅拌器设计制造经验。随着大化工行业的不断发展,我们发现许多大型搅拌器装置已经不能光凭经验就能够设计出来,一个成功的搅拌装置的设计要结合化学工程与工艺、搅拌流体力学计算以及机械设计等方面的知识。鉴于这种情况, 我们在2008年与哈尔滨工业大学联合成立了流体混合与搅拌器研发中心,专门致力于搅拌器方面的理论研究,随着研究的不断深入,2012年6月成立了流体混合与搅拌实验。
流体混合与搅拌实验室专门致力于搅拌混合方面的研究,实验室配备了综合试验台、搅拌比对试验台、PIV粒子成像仪器、高性能电脑以及CFD计算软件。

综合实验台式是用于测量搅拌器的功率准数和宏观搅拌器流场的设备。它是由升降搅拌机、玻璃槽、激光发射器、电脑以及高性能相机组成。搅拌器的功率准数是一个重要的搅拌器参数,通过它就可以求得搅拌器在工作时所消耗的功率。测试时候,通过不断变换搅拌器的转速,通过升降搅拌机中的扭矩传感器将搅拌器产生的扭矩传到电脑上,通过电脑上附带的软件处理得到搅拌器的功率准数。同时通过给玻璃罐中加荧光粒子,能够将搅拌器产生的流场宏观图呈现出来,通过高性能相机就可以将流场图拍摄下来。

搅拌比对试验台是由双轴升降搅拌器、玻璃槽、电脑及其测试软件组成。搅拌对比实验台式用来进行两种不同搅拌器在同条件下进行对比(如相同转速、相同物料等),通过对流场以及搅拌功率的判断,得出最优的搅拌器组合。

PIV粒子成像仪器用于搅拌流场的测绘,通过测绘可以直接得到搅拌罐内真实的流场图,并通过电脑转化成速度矢量图、云图等,可以直观地与CFD模拟的流场图进行对比。PIV设备是由数字相机图像系统、PIV脉冲激光器系统、同步控制器系统、计算机以及软件组成。数字相机系统用来进行图像的采集,系统PIV脉冲激光器用来发射片光源,同步控制器用来控制测量视场的同步性,计算机及软件用来对测量的数据进行处理。

高性能电脑是用来为CFD模拟做准备的。我们的这台电脑是现在市场上工作站的顶配。现在我们利用CFD软件能够准确模拟出搅拌釜内的速度场、压力场,还可以做搅拌釜内气含率的模拟。通过CFD计算软件的模拟,对搅拌器的选型、放大等都有非常大的帮助,尤其在搅拌器的放大方面,我们现在可以通过搅拌模拟和实验达到客户的要求,我们先通过搅拌槽模拟实验测出搅拌器的功率准数以及搅拌流场图,再通过计算机CFD模拟得出搅拌器的功率以及流场图,通过二者进行对比,如果相差不大,证明计算模拟没有问题。我们可以用电脑模拟与实物一样大的模型,进行流场模拟,得出的流场我们就可认为它能够反应设备内的真实流场情况,依据这个流场图对设备进行改进。
实验室的成立,极大促进了我们在搅拌器方面的研究。我们将会以市场为导向,以客户为宗旨,设计中更优秀的搅拌装置。

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