ZJ变截面轴流式搅拌桨在磷酸生产中的应用

ZJ变截面轴流式搅拌桨在磷酸生产中的应用

传统的湿法磷酸生产工艺其萃取设备所使用的搅拌桨多为折叶桨。折叶桨的缺点是，在运行过程中桨叶背面液体对桨叶的托附力相当大，尤其是桨叶端部随着线速度的增大而增大，因而动力消耗较大。针对折叶桨的缺点，一些企业采用一种新型高效节能的搅拌桨——ZJ变截面轴流式搅拌桨(河海大学针对磷酸萃取研制的一种节能型桨叶)，见图1。由图1看出，从根部到端部桨叶角度从约90°平滑转变至接近0°，并且桨叶角度是可调的，可根据实际的使用条件进行调整。该结构设计考虑了桨叶背面的曲面形状对流场的影响，减低了桨叶尾部流体的托附力，大大降低了动力消耗。

图1 ZJ变截面轴流式搅拌桨

江苏工业学院将该搅拌桨与普通三折叶桨进行了对比实验，其功率准数NP:1)层流区域内，两种桨型大致相同; 2)过渡流区域内，当雷诺数Re=5 649时，ZJ型轴流式搅拌桨NP=0.36，三折叶桨NP=0.81;3)完全湍流区域内，当Re= 29 612时，ZJ型轴流式搅拌桨NP=0.14，三折叶桨NP=0.41。综合其他因素的影响，ZJ型轴流式搅拌桨比普通三折叶桨可减少30%～40%的功率消耗。

ZJ型轴流式搅拌桨的节能效果在实际生产中也得到验证。如四川宏达股份磷化工公司在年产15万t磷酸装置上采用了ZJ型轴流式搅拌桨，所配电机功率为45W，而采用折叶桨需要配用的电机功率应为75 W。与折叶桨相比，该装置8台搅拌器采用ZJ型轴流式搅拌桨每年可节约用电1.2×106kW·h，费用约60万元。另外，该新型搅拌桨因采用流线型结构，在运行中对萃取磷石膏结晶的破坏程度较折叶桨轻，大大提高了过滤效果及磷收率。该公司还在其他工序如中和反应工序采用ZJ型搅拌桨，每年可节约电费达上百万元。 易元志供稿