ZJ變截面軸流式攪拌槳在磷酸生產中的應用

傳統的濕法磷酸生產工藝其萃取設備所使用的攪拌槳多為折葉槳。折葉槳的缺點是，在運行過程中槳葉背面液體對槳葉的托附力相當大，尤其是槳葉端部隨著線速度的增大而增大，因而動力消耗較大。針對折葉槳的缺點，一些企業(yè)采用一種新型高效節(jié)能的攪拌槳——ZJ變截面軸流式攪拌槳(河海大學針對磷酸萃取研制的一種節(jié)能型槳葉)，見圖1。由圖1看出，從根部到端部槳葉角度從約90°平滑轉變至接近0°，并且槳葉角度是可調的，可根據實際的使用條件進行調整。該結構設計考慮了槳葉背面的曲面形狀對流場的影響，減低了槳葉尾部流體的托附力，大大降低了動力消耗。

圖1 ZJ變截面軸流式攪拌槳

江蘇工業(yè)學院將該攪拌槳與普通三折葉槳進行了對比實驗，其功率準數NP:1)層流區(qū)域內，兩種槳型大致相同; 2)過渡流區(qū)域內，當雷諾數Re=5 649時，ZJ型軸流式攪拌槳NP=0.36，三折葉槳NP=0.81;3)完全湍流區(qū)域內，當Re= 29 612時，ZJ型軸流式攪拌槳NP=0.14，三折葉槳NP=0.41。綜合其他因素的影響，ZJ型軸流式攪拌槳比普通三折葉槳可減少30%～40%的功率消耗。

ZJ型軸流式攪拌槳的節(jié)能效果在實際生產中也得到驗證。如四川宏達股份磷化工公司在年產15萬t磷酸裝置上采用了ZJ型軸流式攪拌槳，所配電機功率為45W，而采用折葉槳需要配用的電機功率應為75 W。與折葉槳相比，該裝置8臺攪拌器采用ZJ型軸流式攪拌槳每年可節(jié)約用電1.2×106kW·h，費用約60萬元。另外，該新型攪拌槳因采用流線型結構，在運行中對萃取磷石膏結晶的破壞程度較折葉槳輕，大大提高了過濾效果及磷收率。該公司還在其他工序如中和反應工序采用ZJ型攪拌槳，每年可節(jié)約電費達上百萬元。 易元志供稿