【正文】 應(yīng)等于或大于與其相接的夾套筒體壁厚,若必須增加封口錐的壁厚,則應(yīng)在下列長度內(nèi)同時增加與其相接的夾套筒體壁厚. （351）[20] 磁力偶合器主要由外磁極組合件（驅(qū)動磁極），內(nèi)磁極組合件（轉(zhuǎn)子）和隔離密封罩組成。磁極塊與導(dǎo)磁環(huán)和托架的連接固定用螺栓連接。磁力偶合器內(nèi)，外磁極組合件的間隙應(yīng)越小越好，但它取決于隔離密封罩的厚度，即取決于它的材料和承受的內(nèi)壓。對于用哈氏合金和聚合材料（工程塑料）作隔離密封罩的磁力偶合器，其各層的間隙和總間隙可按下表所列的參考值。（表36）磁力偶合器的間隙 磁力偶合器平均直徑117152空氣間隙隔離密封罩厚度工程塑料容器內(nèi)側(cè)介質(zhì)間隙內(nèi)磁極防銹蝕材料層厚度內(nèi)，外磁極總間隙工程塑料 磁力偶合器的工作原理 [21] 磁力偶合器傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩的原理如下所述。當(dāng)磁力偶合器在靜止?fàn)顟B(tài)時，內(nèi)，外磁極均為異性極相對，即極（北極）與極（南極）相對，并形成磁力線回路，如圖（32）所示：此時磁力偶合器的傳遞扭矩等于零。當(dāng)外磁極被電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)，外異性相對的磁極開始錯位，形成旋轉(zhuǎn)磁場，因而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。如圖（33）所示：當(dāng)外磁極相對于內(nèi)磁極轉(zhuǎn)動角時，便產(chǎn)生了正弦波狀的扭矩。當(dāng)轉(zhuǎn)角增大到（為內(nèi)，外磁極相對應(yīng)的極數(shù)）時，扭矩達(dá)到最大值，此時內(nèi)，外磁極進(jìn)入同步旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，以后在最大扭矩下一直維持同步旋轉(zhuǎn)。如果被拖動的外載扭矩大于磁力耦合器的最大扭矩時，磁力偶合器的輸出扭矩立刻沿正弦波曲線下降，很快降為零，這時內(nèi)磁極（轉(zhuǎn)子）就停止旋轉(zhuǎn)。磁力耦合器的這一特性，使它能起到過載保護(hù)器的作用。圖（32）磁力偶合器的磁力線回路 圖（33）磁力偶合器的扭矩特性[21]⑴常用磁極材料 磁力偶合器的常用磁極材料由三種：（釹鐵錋稀土金屬），（釤化鈷稀土金屬），（鋁鎳鈷稀土金屬）。在這三種磁極材料中，的磁極最強(qiáng)，產(chǎn)生的磁力扭矩最大；但它的允許工作溫度低于。磁極強(qiáng)度居第二位的時，的磁性強(qiáng)度最低。它們在數(shù)量上的比較如下：在時，比的磁力扭矩大20%；比的磁力扭矩大4倍。的允許工作溫度；的允許工作溫度；所以是允許工作溫度的兩倍。但從價格上看，比貴兩倍。⑵常用磁極材料的物理性能和磁力偶合器的磁極尺寸見下表：（根據(jù)實踐經(jīng)驗，最佳磁極塊的尺寸按下列比例關(guān)系）表（37）稀土金屬磁極的物理性能密度/拉伸強(qiáng)度壓縮強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度 表（38） 磁極材料的熱膨脹系數(shù) 磁極材料平行于磁極塊的軸向垂直于磁極塊的軸向936磁極塊寬度 磁極塊長度 式中 ：磁極塊的厚度當(dāng)磁極塊的厚度增加2倍時，其磁力性能增加20%。⑶溫度對磁極材料的影響 當(dāng)溫度升高時，永磁性磁極材料的磁性會減弱，將磁極材料再冷卻至原來溫度時，其磁性可完全恢復(fù)，這種磁性的消失，稱為可逆性消失；當(dāng)溫度升至最高時，其磁性將完全消失，再將其冷卻至原來溫度時，其磁性不會再恢復(fù)，這種磁性的消失，稱為不可逆磁性消失。磁極材料的這個最高溫度稱為是居里溫度。常用磁極材料的允許工作溫度和居里溫度列于下表：表（39）磁極材料的允許工作溫度和居里溫度磁極材料允許工作溫度 居里溫度(最高溫度) 305425120~137（隨材料的級別而變）310260~350（隨材料的級別而變）700因為溫度對磁極材料由上述的影響，所以當(dāng)溫度升高時，磁力偶合器的傳遞扭矩（功率）會降低。標(biāo)準(zhǔn)釤化鈷（）和釹鐵錋（）磁極的磁力偶合器，隨工作溫度的升高，其傳遞扭矩的降低率如下圖：圖（34）磁極材料的傳遞扭矩與溫度的關(guān)系（釤化鈷）磁極材料的傳遞扭矩與溫度的關(guān)系見下圖：圖（35）磁力偶合器扭矩隨溫度升高的減小率從圖中可看出，當(dāng)溫度達(dá)到250時，磁力偶合器的扭矩（功率）降低30%；溫度達(dá)到200時，其扭矩（功率）降低18%；溫度在100時，其扭矩（功率）降低8%。所以（釤化鈷）磁極的經(jīng)濟(jì)工作溫度范圍在100~+300對于標(biāo)準(zhǔn)系列磁極材料（，）的磁力偶合器，其扭矩（功率）隨工作溫度升高而減小的平均百分率見圖（36）：⑷磁力偶合器隔離密封罩材料 磁力偶合器隔離密封罩的材料由金屬和非金屬兩種。金屬材料可用，,哈氏合金，因康乃爾625，鎳鉻鈦90合金，鈦，K蒙乃爾，20號合金。非金屬材料可用增強(qiáng)塑料，陶瓷，（310）。圖（36）標(biāo)準(zhǔn)系列磁極材料磁力偶合器的扭矩（功率）溫度關(guān)系表（310）隔離密封罩材料的物理性質(zhì)材料金屬增強(qiáng)塑料陶瓷金屬襯加工結(jié)構(gòu)焊接或沖壓注塑燒結(jié)金屬噴涂溫度極限150~+4004~+1200~1000~175厚度~~熱導(dǎo)率：35：43高于金屬本身驟變溫度 /537190260蠕變無無無有一些電磁渦流是的2倍無無與純金屬的相同注：1=。表（311）隔離密封罩材料的電阻殼體材料電阻殼體材料電阻13011574鈦535812920號合金75表（312）隔離密封罩的電磁渦流熱效應(yīng)隔離罩材料厚度/mm啟動時間/min發(fā)熱量/溫度升高/升溫率/11剛啟動27112605211771541118838⑸磁力偶合器的防銹蝕材料磁力偶合器內(nèi)外轉(zhuǎn)子（磁極組件）的防銹蝕材料常用兩種材料：環(huán)氧樹脂和極薄的耐蝕合金襯皮。⑹磁力偶合器的傳遞扭矩釹鐵錋稀土金屬（）磁極的磁力偶合器的傳遞扭矩能力可參考下列數(shù)值。①磁極總體積的磁力偶合器，其平均直徑，內(nèi)外磁極總間隙，產(chǎn)生的扭矩為。當(dāng)磁極的磁通密度減少3%時，相當(dāng)與傳遞扭矩的能力減低6%。②磁極的磁力耦合器，磁極塊的尺寸為長寬厚；導(dǎo)磁環(huán)厚度為；其傳遞扭矩的能力見下表：磁極磁力偶合器的扭矩傳遞能力磁力偶合器平均直徑內(nèi)外磁極的塊數(shù)/每圈內(nèi)外磁極的總間隙傳遞扭矩10912401521880③磁力偶合器的扭矩計算，磁力偶合器傳遞的扭矩按下列公式計算，即： (352)式中：——扭矩； ——磁極的磁通密度； ——磁極塊長度； ——內(nèi)外磁極每圈磁極塊的數(shù)量； ——外磁極組件內(nèi)徑與內(nèi)磁極組件外徑之比，即； ——內(nèi)外磁極的總間隙； ——常數(shù)，與磁力偶合器的結(jié)構(gòu)形狀有關(guān)。⑺磁力偶合器的電磁渦流損失在磁力偶合器隔離密封罩內(nèi)會產(chǎn)生電磁渦流損失，其值的大小與密封罩的材料有關(guān)，與罩的殼體厚度成正比，非金屬材料無電磁渦流損失。一般對于金屬材料的隔離密封罩，其電磁渦流損失最大可達(dá)到磁力偶合器總傳遞功率的20%。磁力偶合器的電磁渦流損失按下式計算，即： (353)式中：——磁力耦合器的電磁渦流損失； ——常數(shù)，與磁力偶合器的結(jié)構(gòu)形狀有關(guān)； ——隔離密封罩的厚度； ——磁極塊長度； ——磁力偶合器的轉(zhuǎn)速，； ——磁極材料的磁通量密度； ——磁力偶合器的平均直徑； ——內(nèi)外磁極一圈的磁極數(shù)量； ——隔離密封罩材料的電阻。⑻磁力偶合器的效率磁力偶合器的功率損失，主要消耗在電磁渦流損失上。渦流損失隨磁力偶合器直徑的平方增加。對于用（哈氏合金）制的隔離密封罩，轉(zhuǎn)速為的磁力偶合器，其效率會更高（因為無電磁渦流損失）。用其他金屬材料制的隔離密封的磁力偶合器的工作效率為。⑼磁力偶合器的啟動特性因為磁力偶合器的內(nèi)外磁極有相互吸引力，所以磁力偶合器的啟動特性時啟動時只傳遞最大扭矩，而電機(jī)在啟動或停車時，有較大的慣性矩，如果驅(qū)動機(jī)（如電機(jī)）的功率與磁力偶合器能傳遞的功率（扭矩）不匹配，則啟動時，磁力偶合器的內(nèi)外轉(zhuǎn)子會脫落，出現(xiàn)不同轉(zhuǎn)速。根據(jù)磁力偶合器的這種啟動特性，在確定電機(jī)功率時，還應(yīng)考慮啟動時的增速轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)額定功率和磁力偶合器的功率匹配。⑽磁力偶合器的啟動條件對于結(jié)構(gòu)和功率（扭矩）已確定了的磁力偶合器和電動機(jī)，應(yīng)校核其啟動條件，即啟動時，磁力偶合器內(nèi)外磁極組合件不脫轉(zhuǎn)的條件。 (354) (355) (356)式中：——磁力偶合器的額定功率； ——電動機(jī)功率； ——外磁極組合件的慣性矩+聯(lián)軸器的慣性矩+電機(jī)轉(zhuǎn)子慣性矩； ——內(nèi)磁極組合件的慣性矩+攪拌器葉輪的慣性矩+攪拌器軸的慣性矩； ——常數(shù)，取=⑾磁力偶合器的選用準(zhǔn)則在磁力驅(qū)動傳送中選用磁力偶合器，必須保證啟動機(jī)側(cè)的總轉(zhuǎn)矩與被驅(qū)動側(cè)的總扭矩協(xié)調(diào)。根據(jù)這個條件，磁力偶合器的選用準(zhǔn)則如下。①攪拌器（外載荷）所需功率加磁力偶合器的電磁渦流損失的功率應(yīng)小于電機(jī)的額定功率，即： (357)式中：——攪拌器（外載荷）功率； ——磁力偶合器的電磁渦流損失功率； ——電機(jī)額定功率。②電機(jī)額定功率必須小于或等于磁力偶合器的額定功率，即： （358）本設(shè)計經(jīng)方案對比，磁鋼使用材料，隔離罩使用材料?；瘜W(xué)工藝過程中的化學(xué)變化，是以參加反應(yīng)物質(zhì)的充分混合為前提的。[16]攪拌設(shè)備的作用有：；；（如催化劑）在液相中均勻地懸?。?。（如吸收等）。混合的快慢，均勻程度和傳熱情況的好壞，都會影響反應(yīng)的結(jié)果。對于非均相系統(tǒng)，則還影響到相界面的大小和相同的傳質(zhì)速度，情況就更為復(fù)雜。所以攪拌情況的改變，常常很敏感地影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。攪拌過程有賴于攪拌器的正常運轉(zhuǎn)，當(dāng)然攪拌器的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度液是不容忽視的問題。由于攪拌操作的多樣性，使攪拌器存在著多種型式。各種攪拌器在配備各種可控制流動狀態(tài)的附件后，能使流動狀態(tài)以及供給能量的情況出現(xiàn)多種變化，更有利于強(qiáng)化不同的攪拌過程。典型的攪拌器型式有槳式，渦輪式，推進(jìn)式，錨式，框式，螺帶式，螺桿式等，如圖（37）所示：[16]概括地說，攪拌器的功能就是提供攪拌過程所需要的能量和適宜的流動狀態(tài)，以達(dá)到攪拌的目的。攪拌器的攪拌作用有運動著的槳葉產(chǎn)生，因此，槳葉的形狀，尺寸數(shù)量以及轉(zhuǎn)速都影響著攪拌的功能。攪拌的功能還與攪拌介質(zhì)的特性以及攪拌器的工作環(huán)境有關(guān)。另外，攪拌槽的形狀，尺寸，擋板的設(shè)置情況，物料在槽中的安裝位置及方式都會影響攪拌器的功能。各種攪拌過程對于攪拌的要求有共性，而各種攪拌器的性能也有共性，這樣，往往時幾種型式的攪拌器適用于同一種攪拌操作，而同一種攪拌器液適用于幾種攪拌操作。當(dāng)然，嚴(yán)格地說還是各有所長的，如黏度高低，容積大小，轉(zhuǎn)速范圍等，都會影圖（37）典型的攪拌器響攪拌器的使用效果。目前的選型方法多數(shù)是根據(jù)實踐經(jīng)驗，選擇習(xí)慣應(yīng)用的槳型，再在常用的范圍內(nèi)確定攪拌器的種種參數(shù)。也有通過小型試驗，取得數(shù)據(jù)，進(jìn)行比擬放大的設(shè)計方法。不論哪種做法，都離不開最初的根據(jù)攪拌目的選擇攪拌器類型這一步。選型不僅要考慮攪拌的目的，也要考慮動力消耗的問題。在達(dá)到同樣的攪拌效果時，當(dāng)然不希望過多地消耗動力。而當(dāng)需要給攪拌過程較大動力時，某些攪拌器卻又無能為力，這些都會影響攪拌器的選型。另外，攪拌器的結(jié)構(gòu)也是選型中要考慮的因素。所以一個完整的選型方案必須滿足經(jīng)濟(jì)與安全的要求。這里所說的選型不只是基于操作目的和槳葉功能的選型。 攪拌器初步設(shè)計本設(shè)計根據(jù)實際情況，參考文獻(xiàn)[14]P37選用雙層攪拌，上，下攪拌器均為二葉槳式攪拌。設(shè)定反應(yīng)釜內(nèi)徑與攪拌器直徑之比為：，其中反應(yīng)釜內(nèi)徑為，則，攪拌器直徑為=600。[16]本設(shè)計為雙層攪拌，底層安裝在下封頭焊縫高度上，第二層裝在液面至底層槳距離的中間位置。槳式攪拌器與軸的連接常用螺栓對夾，當(dāng)軸徑時，還應(yīng)在加緊定螺釘固定；當(dāng)，再加穿螺栓或圓柱銷固定。參考確定本設(shè)計的攪拌器結(jié)構(gòu)如下：圖（38）平直葉槳式攪拌器同時參考確定其尺寸。攪拌器尺寸/許用扭矩參考質(zhì)量60050M108010608014300[16]攪拌過程進(jìn)行時需要動力，統(tǒng)稱這一動力為攪拌功率。具有一定結(jié)構(gòu)形狀的設(shè)備中裝有一定物性的液體，其中用一定型式的攪拌器以一定轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌時，將對液體做功，并使之發(fā)生流動，這時為使攪拌器連續(xù)運轉(zhuǎn)所需要的功率稱為攪拌器功率。顯然攪拌器功率是攪拌器的幾何參數(shù)，攪拌槽的幾何參數(shù)，物料的物性參數(shù)和攪拌器的運轉(zhuǎn)參數(shù)等的函數(shù)。這里所指的攪拌器功率不包括機(jī)械傳動和軸封部分所消耗的動力。被攪拌的介質(zhì)在流動狀態(tài)下都要進(jìn)行一定的物理過程和化學(xué)反應(yīng)過程，即都有一定的目的。不同的攪拌過程，不同的物性及物料量在完成其過程時所需要的動力不同，這是由工藝過程的特性所決定的。這個動力的大小是被攪拌介質(zhì)的物理，化學(xué)性能以及各種攪拌過程所需要的功率叫做攪拌作業(yè)功率。最理想的狀況時攪拌器功率正好等于攪拌作業(yè)功率，這就可使攪拌過程以最佳方式完成。攪拌器功率小于攪拌作業(yè)功率時，只能浪費動力而于過程無益。目前無論是攪拌器功率還是攪拌作業(yè)功率，都還沒有很正確的求法，當(dāng)然液很難評價最佳方式是否達(dá)到的問題。[16]攪拌器功率與槽內(nèi)造成的流動狀態(tài)有關(guān)，所以影響流動狀