搅拌器提资表表格：QL308
S e l e c t c h e c k b o x:d o u b l e c l i c k t h e p a n e,p o i n t t h e o p t i o n o f s e l e c t i o n,a n d t h e n e n t e r f i n i s h e d.I f f r e e f r o m t h e s e l e c t i o n,p l e a s e p o i n t t h e o t h e r o p t i o n a n d e n t e r.
潜水搅拌机结构和选型方法 作者：南京兰江水处理设备有限公司 【QJB型潜水搅拌机】结构特点： 混合搅拌系列产品选用多极电机，采用直联式结构，能耗低，效率高；叶轮通过精铸或冲压成型，精度高，推力大，外型美观流畅，结构紧凑。 低速推流系列产品采用摆线针轮减速机，配备功率小，转速低，叶轮直径大，服务面积广。叶轮由聚胺脂材料和铝合金铸成，强度高，耐腐蚀性强，除了具有搅拌的功能外还能外还兼有推流和创建水流的作用。 潜水搅拌机的电机绕组为F级绝缘，防护等级为IP68。在污水厂的曝气系统中配合使用，可使系统能耗大大降低，且充氧量明显提高，能有效的防止沉淀。根据工艺要求，直联式潜水搅拌可配用导流罩。 【QJB型潜水搅拌机】选型注意事项： 为保证潜水搅拌机取得最佳运行效果，请使用方提供如下资料; ◎运用目的； ◎池型及尺寸，包括水深； ◎搅拌介质的特性，包括粘度、密度、温度、及固体物含量等。
6．性能原理 电机能在全浸没条件下连续运行、间隙运行和长期停止状态（正常工艺停机）后恢复运行，搅拌器在整个运行过程中保持平稳状态，无故障运行时间不少于10000小时，每日能连续24小时运行或间隙运行。 6.1导轨系统 导轨系统可自由调整搅拌器的提升和下降，并无需排空水池情况下拆卸和安装搅拌器，搅拌器全部的重量受力在一个支架上，并且这个支架可承受搅拌器产生的推力。 6.2电机壳体 搅拌器的电机壳体由优质不锈钢制造，壳体厚度足以承受何载，其表面加工平整光滑。 6.3叶轮 叶轮用不锈钢制造，且经动平衡实验。叶轮与轴之间装有锁定装置，以防转动时松动，叶片设计为三片式，具有自清洁及免振功能。 6.4轴 搅拌器的电机和叶轮采用直联式传动方式，轴由不锈钢制造，轴能承受所有轴向和径向载荷，轴承的设计寿命不少于100000小时，叶轮轴完全与搅拌介质隔离。 6.5轴封 采用两个相互独立高质量机械密封，机械密封面材料均采用耐腐蚀碳化钨，机械密封的使用寿命不低于25000小时。 6.6电机 潜水搅拌机的电机为三相鼠笼异步电机，防护等级为IP68，绝缘等级为F，潜水电机可连续运行，每小时可启动至少10次，潜水电机与搅拌器应是同一厂家制造。 6.7电缆和电缆密封 电机配有控制和动力水下电缆，为了打动最大限度地保护电机，即使在偶然的不正常运行情况下，电缆损坏且电机仍在水下，电缆进口也不允许有湿气进入电机和接线盒，电缆进口宜采用三道密封，内侧采用单芯电缆剥皮并镀锡后嵌入树脂中，中间整个电缆嵌入树脂中，最外部用长橡胶环密封，电缆密封组件应做成一集成。 6.8搅拌器保护 电机绕组上装有温度传感器以监测电机绕组过热，在搅拌器中应设置泄露和湿气保护传感器，应能监测并在搅拌器出现严重损坏前发出报警信号。
潜水搅拌机选型方法 B1 搅拌型 B1·1 根据图B1或表B1确定待搅拌介质的污泥校正系数。 B1·2根据图B2或表B2确定搅拌池的池型校正系数。 B1·3按每立方米清水所需耗功4．8 w，乘以污泥校正系数，再乘以池型校正系数，得出每立方米待混合搅拌介质所需耗功的实际值，再乘以待搅拌介质的体积，得出整池待混合搅拌介质所需的功率。 B2推流型 B2·1 根据图B1或表B1确定待搅拌介质的污泥校正系数。 B2·2根据图B2或表B2确定搅拌池的池型校正系数。 B2·3根据搅拌介质初始流速y，通过图B3确定单位流量的耗功。 B2·4用搅拌介质初始流速y乘以叶轮旋转时所形成的截面积计算出搅拌机的流量。 B2·5用搅拌机的流量乘以单位流量的耗功，再乘以污泥校正系数和池型校正系数，即可得出整池介质所需的功率。 表B1 污泥校正系数表 固体物含量一次污泥二次污泥水解污泥重度 ％ g／cm 1.00 1.00 1.00 1.00 1.01 2.00 1.15 1.00 1.00 1.02 3.00 1.50 1.15 1.00 1.03 4.00 2.00 1.50 1.20 1.04 5.00 2.60 1.90 1.50 1.05 6.00 3.60 2.40 1.90 1.06 7.00 5.50 3.40 2.40 1.07 8.00 9.00 4.80 3.30 1.08 9.00 6.80 4.70 1.09 l0.00 10.00 6.40 1.10 11.00 8.40 1.11 表B2池型校正系数表 深度／直径池型系数深度／直径池型系数 0.10 1.40 0.85 1.05 0.15 1.3l 0.90 1.08 0.20 1.25 0.95 1.11 0.25 1.19 1.00 L15 0.30 1.14 1.05 1.19 0.35 1.10 1.10 1.25 0.40 1.08 1.15 1.32
搅拌器的选型
第三节搅拌器的选型 （一）搅拌器选型 桨径与罐内径之比叫桨径罐径比d / D，涡轮式叶轮的d / D一般为 0.25~0.5,涡轮式为快速型，快速型搅拌器一般在H 1.3D时设置多层搅拌器，且相邻搅拌器间距不小于叶轮直径d。适应的最高黏度 为50Pa?s左右。 搅拌器在圆形罐中心直立安装时，涡轮式下层叶轮离罐底面的高度 C 一般为桨径的1~1.5倍。如果为了防止底部有沉降，也可将叶轮放置低些，如离底高度C D/10.最上层叶轮高度离液面至少要有 1.5d 的深度。符号说明 b――键槽的宽度 B――搅拌器桨叶的宽度 d——轮毂内经 d o ――搅拌器桨叶连接螺栓孔径 d1 ――搅拌器紧定螺钉孔径 d2 ――轮毂外径 D J——搅拌器直径 D1 ――搅拌器圆盘的直径
G――搅拌器参考质量 h1 ――轮毂高度 h2 ――圆盘到轮毂底部的高度 L――搅拌器叶片的长度 R――弧叶圆盘涡轮搅拌器叶片的弧半径 M ――搅拌器许用扭矩（N?m） t――轮毂内经与键槽深度之和 ――搅拌器桨叶的厚度 i ――搅拌器圆盘的厚度 工艺给定搅拌器为六弯叶圆盘涡轮搅拌器，其后掠角为45。，圆盘涡轮搅拌器的通用尺寸为桨径d j：桨长I：桨宽b 20:5:4，圆盘直径一 般取桨径的2，弯叶的圆弧半径可取桨径的3。 3 8
查HG-T 3796.1~12-2005选取搅拌器参数如下表 由前面的计算可知液层深度H 2.45m，而1.3D i 2210mm，故 H 1.3 D，则设置两层搅拌器。 为防止底部有沉淀，将底层叶轮放置低些，离底层高度为425mm，上层叶轮高度离液面2D J的深度，即1025mm。则两个搅拌器间距为1000mm，该值大于也轮直径，故符合要求。 （二）搅拌附件 ①挡板 挡板一般是指长条形的竖向固定在罐底上板，主要是在湍流状态 时，为了消除罐中央的“圆柱状回转区”而增设的。 罐内径为1700mm，选择4块竖式挡板，且沿罐壁周围均匀分布地直立安装。
小型搅拌器三维设计及关键零部件工艺分析 摘要 搅拌设备使用历史悠久，应用范围广。在化学工业、石油工业、建筑行业等等传统工业中均有广泛的使用。搅拌操作看来似乎简单，但实际上，它所涉及的内容却极为广泛。本文介绍了小型搅拌器设计的基本思路和基本理论，分析了搅拌器的基本结构及其相关内容及搅拌器的运动和其动力装置。通过对搅拌器的基本设备的描述和对其基本工作原理、作用和功能等相关文献的参考，从而对小型搅拌器的设计加以综述。用pro/e 设计软件对搅拌器的零部件和整体进行三维设计。并对关键的零部件进行了工艺分析。 关键词：传动装置，联轴器，支承装置，电动机，减速器
The 3D Design of Small Blender and the Process analysis for the Key components Author:Du Bing Tutor:Yang Hansong Abstract The equipment of pulsator have a long history and are used in most areas. meawhile pulsator are used in tradition industry such as chemistry industry，petroleum industry，architecture industry and so on. The operation of mix round looks as if simpleness，but actually，the ingredient it involved are plaguy complexity. Tht text introduces the basic consider way and the basic theoretics of small pulsator design，and analyzed the basic configuration of pulsator and interfix content and analyzed the athletics and motivity equipment of describe the basic fixture of pulsator and consult its basic employment principle，function and operation，thereby summarize the design of small https://www.doczj.com/doc/1217750129.html,ing Pro/e software to draw a stirrer on the components and the overall three-dimensional image.And the analysis of key parts of the process. Key word: Gearing，Join shaft ware，Bearing device，Electromotor，Reducer 目录
搅拌器提资表表格：QL308 客户名称（业主）：Client / Owner: 联系人：Contactor: 地址：Contact address: 电话：Telephone: 项目名称：Project Description: 传真：Facsimile: 设备名称：Equipment Name: 位号：Item No.: 搅拌釜数据必填 T A N K D A T A 圆形槽 Circular Tank (mm) 长形槽 Rectangle Tank (mm) 方形槽 Square Tank (mm) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 槽体尺寸： Tank Dimension: 挡板数量： Qty. of Baffle 宽度： Width of baffle mm 长度： Length of baffle mm 离壁距离： Off-wall clearance mm 安装形式： Mounting 顶入 Top Entering 偏置 Off-set Entering 侧入 Side Entering 斜入 Inclined Entering 底入 Bottom Entering 装料量： Feed mass 最大 Max. m3 最小 Min. m3 空运转： No-load run 有 Y 否 N 安装环境： Installation 室内 ndoor 室外 Outdoor 操作条件及要求必填O P E R A T I N G D A T A 组分 Component 颗粒度 Granularity 重量 Weight ( % ) 体积 Volume ( % ) 密度 Density ( kg/m3 ) 粘度 Viscosity ( cp ) 温度 Temperature ( ℃ ) 压力 Pressure ( mPa ) 操作： Operating 设计： Design 混合物 Mixture 应用过程： Function of Agitator 混匀 Homogenizing 悬浮 Suspension 溶解 Solution 气体分散 Gas Dispersion 反应 Reaction 萃取 extraction 吸收 Absorption 传热 Heat Transfer 防止沉淀 Deposition Prevented 曝气 Aeration 发酵 Ferment 乳化 Emulsification 结晶 Crystallization 絮凝 Flocculation 稀释 Dilution 其它 Other 搅拌强度： Intensity of Mixing 温和（1~2级 Mild (class 1~2) 适中（3~5级） Moderate (class 3~5) 强烈（6~8级） Intensive (class 6~8) 剧烈（9~10级） Strenuous (class 9~10) 操作方式： Operating 连续 Continuous 间歇 Batch 混合时间： Mixing Time 分(min) 流体排量： Flowing Capacity m3/s ( ) ( )
搅 拌 釜 数 据 必 填 T A N K D A T A 卜 工 _ r 1 - __1-^*^ 长 度 Length of baffle 最大 m3最小 m3 Max. Min. 空运转： No-load run □“否 安装环境： Installation 表格：QL308 客户名称（业主）： Client / Owner: 联系人： Contactor: 地一 一址： Contact address: 电 话： Telephone: 项目名称： Project Description: 传 真： Facsimile: 设备名称： Equipment Name: 位 号： Item No.: 操 作 条 件 及 要 求 必 填 O P E R A T I N G D A T A 组 分 Component 颗粒度 Granularity 重量 Weight (% ) 体积 Volume (% ) 密度 Density (kg/m 3 ) 粘度 Viscosity (cp ) 温度 Temperature (C ) 压力 Pressure (mPa ) 操 作： Operating 设计： Design 混合物 Mixture 应用过程： Function of Agitator 口混匀 口悬浮 口溶解 口气体分散 匚1反应 Homogenizing Suspension Solution Gas Dispersion Reaction □萃取 口吸收 口传热 口防止沉淀 口曝气 extraction Absorption Heat Transfer Deposition Prevented Aeration 口发酵 口乳化 口结晶 □絮凝 口稀释 Ferment Emulsification Crystallization Flocculation Dilution □其它 Other 搅拌强度： Intensity of Mixing 口 温和(1?2级 □适中(3~5级) 口 强烈(6~8级) 口 剧烈(9~10级) Mild (class 1~2) Moderate (class 3~5) Intensive (class 6~8) Strenuous (class 9~10) 操作方式： Operating □连续 口间歇 Continuous Batch 混合时间： Mixing Time 分(min) 流体排量： Flowing Capacity m 3/s 搅拌器提资表 ) mm mm mm 槽体尺寸： Tank Dimension: 离壁距离 Off-wall clearance 方 形 槽 Square Tank (mm) .偏置 ■ Off -set Entering 圆 形 槽 Circular Tank (mm) 长 形 槽 Rectangle Tank (mm) 挡板数量： Qty. of Baffle 安装形式： Mounting .|侧入 口斜入 | 底入 — Side Entering Inclined Entering — Bottom Entering 宽度： Width of baffle I 顶入 Top Entering 装料量： Feed mass 室内 室外 I 室内 丨丨室外 ndoor Outdoor
反应釜搅拌器选型方法规范 反应釜搅拌器一个好的选型方法最好具备两个条件，一是选择结果合理，一是选择方法简便，而这两点却往往难以同时具备。 由于液体的粘度对搅拌状态有很大的影响，所以根据反应釜内搅拌介质粘度大小来选型是一种基本的方法。几种典型的搅拌器都随粘度的高低而有不同的使用范围。随粘度增高的各种搅拌器使用顺序为推进式、涡轮式、浆式、锚式和螺带式等，这里对推进式的分得较细，提出了大容量液体时用低转速，小容量液体时用高转速。这个选型图不是绝对地规定了使用浆型的限制，实际上各种浆型的使用范围是有重叠的，例如浆式由于其结构简单，用挡板可以改善流型，所以在低粘度时也是应用得较普遍的。而涡轮式由于其对流循环能力、湍流扩散和剪切力都较强，几乎是应用最广的一种浆型。 根据搅拌过程的目的与搅拌器造成的流动状态判断该过程所适用的浆型，这是一种比较合用的方法。由于苏联的浆型选择有其本国的习惯，所以与我国常用浆型并不尽相同。 推荐浆型是把浆型分成快速型与慢速型两类，前者在湍流状态操作，后者在层流状态操作。选用时根据搅拌目的及流动状态来决定浆型及挡板条件，流动状态的决定要受搅拌介质的粘度高低的影响。 其使用条件比较具体，不仅有浆型与搅拌目的，还有推荐的介质粘度范围、搅拌转速范围和槽的容量范围。 提出的选型表也是根据反应釜搅拌的目的及搅拌时的流动状态来选型，它的优点还在于根据不同搅拌过程的特点划分了浆型的使用范围，使得选型更加具体。比较上述表可以看到，选型的根据和结果还是比较一致的。下面对其中几个主要的过程再作些说明。 低粘度均相液体混合，是难度最小的一种搅拌过程，只有当容积很大且要求混合时间很短时才比较困难。由于推进式的循环能力强且消耗动力少，所以是最合用的。而涡轮式因其动力消耗大，虽有高的剪切能力，但对于这种混合的过程并无太大必要，所以若用在大容量液体混合时，其循环能力就不足了。
小直径高转速搅拌机的选型及使用 目前在SW中国的几个工厂使用最多的搅拌设备是小直径高转速搅拌机。其中尤其以涡轮式搅拌器（齿式叶片）为主，推进式搅拌器（桨状叶片）为辅，其他形式的叶片就更少了。现仅以前二种搅拌机为例，互相学习探讨一下相关的问题。 一、搅拌 搅拌是使釜（或槽）内物料形成某种特定方式的运动（通常为循环流动）。 搅拌注重的是釜内物料的运动方式和剧烈程度，以及这种运动状况对于给定过程的适应性。
二．小直径高转速搅拌机1.种类： （1）。推进式搅拌器 （2）。涡轮式搅拌器
(1)推进式搅拌器（旋桨式搅拌器） 其叶轮直径较小，通常仅为釜直径的0.2~0.5倍，但转速较高，可达 100~500r/min。 叶片端部的圆周速度较大，可达5~15m/s。 工作原理： 工作时，推进式搅拌器如同一台无外壳的轴流泵，高速旋转的叶轮使液体作轴向和切向运动。 液体的轴向分速度使液体沿轴向向下流动，流至釜底时再沿釜壁折回，并重新返回旋桨入口，从而形成如图3-3所示的总体循环流动，起到混合液体的作用。 液体的切向分速度使液体在容器内作圆周运动，这种圆周运动使釜中心处的液面下凹，釜壁处的液面上升，从而使釜的有效容积减小。下凹严重时桨叶的中心甚至会吸入空气，便搅拌效果急剧下降。 当釜内物料为液-液或液-固多相体系时，圆周运动还会使物料出现分层现象，
起着与混合相反的作用，故应采取措施抑制釜内物料的圆周运动。 推进式搅拌器的特点是液体循环量较大，但产生的湍动程度不高，常用于低黏度( <2Pa·s)液体的反应、混合、传热以及固液比较小的溶解和悬浮等过程。 (2)涡轮式搅拌器（齿状叶片为例） 该搅拌器有多种型式。大部分盘状叶片都属此类（如齿状叶片）其叶轮直径亦较小，通常也仅为釜径的0.2~0.5倍，转速可达10 ~ 500 r/min，叶端圆周速度可达4~ 10m/s。
第二节搅拌桨叶的设计和选型一、搅拌机结构与组成 组成：搅拌器电动机 减速器 容器 排料管挡板 适用物料：低粘度物料 二、混合机理 利用低粘度物料流动性好的特性实现混合 1、对流混合 在搅拌容器中.通过搅拌器的旋转把机械能传给液体物料造成液体的流动.属强制对流。包括两种形式： （1）主体对流：搅拌器带动物料大范围的循环流动 （2）涡流对流：旋涡的对流运动 液体层界面强烈剪切旋涡扩散 主体对流宏观混合 涡流对流 2、分子扩散混合 液体分子间的运动微观混合 作用：形成液体分子间的均匀分布 对流混合可提高分子扩散混合 3、剪切混合 剪切混合：搅拌桨直接与物料作用.把物料撕成越来越薄的薄层.达到混合的目的。 高粘度过物料混合过程.主要是剪切作用。 电 动 机 减速器 搅 拌 器 容 器 排料管
三、混合效果的度量 1、调匀度I 设A 、B 两种液体.各取体积vA 及vB 置于一容器中. 则容器内液体A 的平均体积浓度CA0为： （理论值） 经过搅拌后.在容器各处取样分析实际体积浓度CA.比较CA0 、CA . 若各处 CA0=CA 则表明搅拌均匀 若各处 CA0=CA 则表明搅拌尚不均匀.偏离越大.均匀程度越差。 引入调匀度衡量样品与均匀状态的偏离程度 定义某液体的调匀度 I 为： （当样品中CA < CA0时） 或 （当样品中CA > CA0时） 显然 I ≤1 若取m 个样品.则该样品的平均调匀度为 当混合均匀时 2、混合尺度 设有A 、B 两种液体混合后达到微粒均布状态。 B A A A V V V C +=00A A C C I =0 11A A C C I --=m I I I I m +??++=- 211 =-I
如何选择合适的搅拌器 搅拌装置的设计选型与搅拌作业目的紧密结合。各种不同的搅拌过程需要由不同的搅拌装置运行来实现，在设计选型时首先要根据工艺对搅拌作业的目的和要求，确定搅拌器型式、电动机功率、搅拌速度，然后选择减速机、机架、搅拌轴、轴封等各部件。共具体步骤方法如下： 1.按照工艺条件、搅拌目的和要求，选择搅拌器型式，选择搅拌器型式时应充分掌握搅拌器的动力特性和搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态与各种搅拌目的的因果关系。 2.按照所确定的搅拌器型式及搅拌器在搅拌过程中所产生的流动状态，工艺对搅拌混合时间、沉降速度、分散度的控制要求，通过实验手段和计算机模拟设计，确定电动机功率、搅拌速度、搅拌器直径。 3.按照电动机功率、搅拌转速及工艺条件，从减速机选型表中选择确定减速机机型。如果按照实际工作扭矩来选择减速机，则实际工作扭矩应小于减速机许用扭矩。 4.按照减速机的输出轴头d和搅拌轴系支承方式选择与d相同型号规格的机架、联轴器 5.按照机架搅拌轴头do尺寸、安装容纳空间及工作压力、工作温度选择轴封型式 6.按照安装形式和结构要求，设计选择搅拌轴结构型式，并校检其强度、刚度。
如按刚性轴设计，在满足强度条件下n/nk≤0.7 如按柔性轴设计，在满足强度条件下n/nk>=1.3 7.按照机架的公称心寸DN、搅拌轴的搁轴型式及压力等级、选择安装底盖、凸缘底座或凸缘法兰 8.按照支承和抗振条件，确定是否配置辅助支承。 在以上选型过程中，搅拌装置的组合、配置可参考(搅拌装置设计选择流程示意图)，配置过程中各部件之间连接关键尺寸是轴头尺寸，轴头尺寸一致的各部件原则上可互换、组合。
第三节搅拌器的选型 （一）搅拌器选型 桨径与罐内径之比叫桨径罐径比/d D,涡轮式叶轮的/d D一般为 0.25~0.5，涡轮式为快速型，快速型搅拌器一般在 1.3 H D >时设置多层搅拌器，且相邻搅拌器间距不小于叶轮直径d。适应的最高黏度为?左右。 50P a s 搅拌器在圆形罐中心直立安装时，涡轮式下层叶轮离罐底面的高度C 一般为桨径的1~1.5倍。如果为了防止底部有沉降，也可将叶轮放置低些，如离底高度/10 =.最上层叶轮高度离液面至少要有1.5d的深 C D 度。 符号说明 b——键槽的宽度 B——搅拌器桨叶的宽度 d——轮毂内经 d——搅拌器桨叶连接螺栓孔径 d——搅拌器紧定螺钉孔径 1 d——轮毂外径 2 D——搅拌器直径 J D——搅拌器圆盘的直径 1 G——搅拌器参考质量 h——轮毂高度 1 h——圆盘到轮毂底部的高度 2
L ——搅拌器叶片的长度 R ——弧叶圆盘涡轮搅拌器叶片的弧半径 M ——搅拌器许用扭矩()N m ? t ——轮毂内经与键槽深度之和 δ ——搅拌器桨叶的厚度 1δ——搅拌器圆盘的厚度 工艺给定搅拌器为六弯叶圆盘涡轮搅拌器，其后掠角为45 o α =，圆盘 涡轮搅拌器的通用尺寸为桨径j d :桨长l :桨宽20:5:4b =，圆盘直径一般取桨径的2 3 ，弯叶的圆弧半径可取桨径的3 8 。 查HG-T 3796.1~12-2005,选取搅拌器参数如下表
由前面的计算可知液层深度 2.45 =，而1.3210i D m m H m >， =，故1.3i H D 则设置两层搅拌器。 为防止底部有沉淀，将底层叶轮放置低些，离底层高度为425m m，上 层叶轮高度离液面2 D的深度，即1025m m。则两个搅拌器间距为 J 1000m m，该值大于也轮直径，故符合要求。 （二）搅拌附件 ①挡板 挡板一般是指长条形的竖向固定在罐底上板，主要是在湍流状态时，为了消除罐中央的“圆柱状回转区”而增设的。 罐内径为1700m m，选择4块竖式挡板，且沿罐壁周围均匀分布地直立安装。
搅拌器毕业设计 第一章绪论 搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散，从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。在工业生产中，搅拌操作时从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。 搅拌操作分为机械搅拌与气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气泡群一密集状态上升借所谓上升作用促进液体产生对流循环。与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体进行的搅拌时比较弱的，对于几千毫帕·秒以上的高粘度液体是难于使用的。但气流搅拌无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的搅拌时比较便利的。在工业生产中，大多数的搅拌操作均系机械搅拌，以中、低压立式钢制容器的搅拌设备为主。搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。其结构形式如下：（结构图） 第一节搅拌设备在工业生产中的应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用的。例如在三大合成材料的生产中，搅拌设备作为反应器约占反应器总数的99%。。搅拌设备的应用范围之所以这样广泛，还因搅拌设备操作条件（如浓度、温度、停留时间等）的可控范围较广，又能适应多样化的生产。 搅拌设备的作用如下：①使物料混合均匀；②使气体在液相中很好的
分散；③使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀的悬浮；④使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化；⑤强化相间的传质（如吸收等）； ⑥强化传热。 搅拌设备在石油化工生产中被用于物料混合、溶解、传热、植被悬浮液、聚合反应、制备催化剂等。例如石油工业中，异种原油的混合调整和精制，汽油中添加四乙基铅等添加物而进行混合使原料液或产品均匀化。化工生产中，制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺燃料和油漆颜料等工艺过程，都装备着各种型式的搅拌设备。 第二节搅拌物料的种类及特性 搅拌物料的种类主要是指流体。在流体力学中，把流体分为牛顿型和非牛顿型。非牛顿型流体又分为宾汉塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体。在搅拌设备中由于搅拌器的作用，而使流体运动。 第三节搅拌装置的安装形式 搅拌设备可以从不同的角度进行分类，如按工艺用途分、搅拌器结构形式分或按搅拌装置的安装形式分等。一下仅就搅拌装置的各种安装形式进行分类说明。 一、立式容器中心搅拌 将搅拌装置安装在历史设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动，用普通电机直接联接。一般认为功率3.7kW一下为小型，5.5~22kW为中型。本次设计中所采用的电机功率为18.5kW，故为中型电机。
一、搅拌机结构与组成 组成：搅拌器 电动机 减速器 容器 排料管 挡板 适用物料：低粘度物料 二、混合机理 利用低粘度物料流动性好的特性实现混合 1、对流混合 在搅拌容器中.通过搅拌器的旋转把机械能传给液体物料造成液体的流动.属强制对流。包括两种形式： （1）主体对流：搅拌器带动物料大范围的循环流动 （2）涡流对流：旋涡的对流运动 液体层界面 强烈剪切 旋涡扩散 主体对流 宏观混合 涡流对流 2、分子扩散混合 液体分子间的运动 微观混合 作用：形成液体分子间的均匀分布 对流混合可提高分子扩散混合 3、剪切混合 剪切混合：搅拌桨直接与物料作用.把物料撕成越来越薄的薄层.达到混合的目的。 高粘度过物料混合过程.主要是剪切作用。
三、混合效果的度量 1、调匀度I 设A 、B 两种液体.各取体积vA 及vB 置于一容器中. 则容器内液体A 的平均体积浓度CA0为： （理论值） 经过搅拌后.在容器各处取样分析实际体积浓度CA.比较CA0 、CA . 若各处 CA0=CA 则表明搅拌均匀 若各处 CA0=CA 则表明搅拌尚不均匀.偏离越大.均匀程度越差。 引入调匀度衡量样品与均匀状态的偏离程度 定义某液体的调匀度 I 为： （当样品中CA CA0时） 或 （当样品中CA CA0时） 显然 I ≤1 若取m 个样品.则该样品的平均调匀度为 当混合均匀时 2、混合尺度 设有A 、B 两种液体混合后达到微粒均布状态。 混合尺度分 设备尺度 微团尺度 分子尺度 对上述两种状态： 在设备尺度上：两者都是均匀的（宏观均匀状态） 在微团尺度上：两者具有不同的均匀度。 在分子尺度上：两者都是不均匀的（当微团消失.称分子尺度的均匀或微观均 匀） 如取样尺寸远大于微团尺寸.则两种状态的平均调匀度接近于己于1。 如取样尺寸小到与b 中微团尺寸相近时.则b 状态调匀度下降.而a 状态调匀度不变。 即：同一个混合状态的调匀度随所取样品的尺寸而变化.说明单平调匀度不能反映混合物的均匀程度 四、搅拌机主要结构 1、搅拌器 搅拌器由电动机带动.物料按一定规律运动（主体对流）.桨型不同.物料产生的流型不同。 桨作用于物料.物料产生三个方向的速度分量： 轴向分量 B A A A V V V C +=00A A C C I =0 11A A C C I --=m I I I I m +??++=- 211 =-I
工业搅拌与混合技术进展 虞培清，周国忠 （浙江长城减速机有限公司，温州325028） 摘要：工业搅拌与混合技术在近些年来取得了很大的发展，本文综述了这方面的进展情况。重点 对新型搅拌与混合设备的开发、流场测试与计算流体力学以及搅拌设备选型与设计软件四个方面 进行了综述与评价，并就国内的研究现状进行了简单概述。 关键词：搅拌，混合，搅拌器，流场测速，计算流体力学（CFD），专家系统 搅拌与混合是化学、制药、食品、环保等工业中最常见的关键单元操作之一。比如，一个合成纤维厂中，作为核心设备的聚合反应器仅两台，而与之配套的配料槽、溶解槽、稀释槽、缓冲槽等辅助搅拌设备则多达30台。在高分子材料生产中，作为核心设备的聚合反应器85％是搅拌设备。在制药发酵生产过程中，从种子培养到关键的发酵过程，几乎全部是搅拌设备。 鉴于搅拌设备的广泛应用，随着近年来工业技术的发展，流体混合技术在上世纪60到80年代期间得到了迅猛发展,其重点主要是对于常规搅拌桨在低粘和高粘非牛顿均相体系、固液悬浮和气液分散等非均相体系中的搅拌功耗、混合时间等宏观量进行实验研究。长期以来,虽然有大量设计经验和关联式可用于分析和预测混合体系,但将搅拌反应器从实验室规模直接放大到工业规模,仍是十分危险的,至今仍然需要通过逐级放大来达到搅拌设备所要求的传质、传热和混合。这种方法不但耗费巨额的资金和大量的人力物力,而且设计周期很长。据统计，在工业高度发达的美国，化学工业由于搅拌反应器设计不合理所造成的损失每年约为10—100亿美元。 因此，从更微观更本质的角度,例如采用先进的测试手段和建立合理的数学模型,获取搅拌槽中的速度场、温度场和浓度场,不仅对开发新型搅拌设备，而且对搅拌设备的优化设计具有十分重要的经济意义,对放大和混合的基础研究具有现实的理论意义。近些年来,工业搅拌与混合设备的一些新进展主要集中在以下几个方面。 1.新型搅拌与混合设备的开发 在很多情况下，搅拌设备是作为一种辅助设备使用的，其操作条件比较简单，搅拌的
搅拌器设计计算 （作者：纪学鑫） 一、设计数据： 1、混合池实际体积V=1.15m ×1.15m ×6.5m ≈8.60m 3 ∴设混合池有效容积V=8m 3 2、混合池流量Q=0.035m 3/s 3、混合时间t=10s 4、混合池横截面尺寸 1.15m × 1.15m ，当量直径D=πω4L =π 15.115.14??=1.30m 5、混合池液面高度H = 24πD V =m ..π036301842 ≈?? ∴混合池高度H ＇=6.03m+（0.3～0.5）m=6.33～6.53 (m);取6.5m 6、挡板结构及安装尺寸()m 54.0036.0m 241361～）（～≈?? ? ??D ；数值根据《给水排水设计手册》表4-28查得，以下均已此手册作为查询依据。 7、取平均水温时，水的粘度值()s a ?P μ=1.14×10-3s a ?P 取水的密度3/kg 1000m =ρ 8、搅拌强度 1）搅拌速度梯度G ，一般取500～1000s -1。 混合功率估算：N Q =K e Q(kw) K e --单位流量需要的功率，K e 一般=4.3～173/s kw m ? ∴混合功率估算：3/s kw 17~3.4m N Q ?= 1-3-3 e e )30.1365~65.686(s 8s a 1014.1m /s kw 17~3.41000t 1000t 1000s P K Q Q K G ≈????===?）（μμ 取搅拌速度梯度1-s 740=G 2）体积循环次数'Z 搅拌器排液量'Q ，213.08.008.1385.0)/(333'=??==s m nd k Q q 折叶桨式，片，245=?=Z θ，流动准数385.0k q 取，见表4-27查取； ---n 搅拌器转速） （s /r ；d 搅拌器直径（m)
搅拌器的选型 搅拌器是反应釜的重要组成部分，是一种广泛应用的操作单元，它的复杂性在于它的原理要涉及流体力学、传热、传质和化学反应等多种过程。 一、搅拌器在化工生产中的用途 化工生产的各种工艺过程涉及到各种不同特性的物料，各种不同的搅拌目的，所选的搅拌器不同，工艺过程种类多，搅拌的用途也多。 1、液体的互溶 两种或多种液体的互溶、混合，但是均相液体的搅拌又应区分均相液体混合物中是否发生化学反应，对于没有化学反应的情况，通常称为互溶液体的调和或调匀。对于两种或数种互溶液体间存在化学反应的情形，为了加速反应或使反应完全，也应进行搅拌。 2、互不相容液体的分散 这种操作目的是互不相溶的液体相互接触，相互充分分散，以有利于传质或换学反应，或制备悬浊液和乳化液。搅拌的作用是使液滴细化，增大相对接触面积。 3、气液相的接触 这种搅拌使气体成为细微气泡，在液相中均匀分散，形成稳定的分散质，或增强液体吸收气体，或加快气液相发展化学反应等。 4、固液相的分散 顾叶祥的搅拌用途较广，有时是制备均匀悬浮液，有时是固体的溶解，有时是固液相间发生化学反应，有时是固相在液体中洗涤，有时是从饱和液体中析出晶体等。 5、加强传热 有些液体反应的时候需要加热或者冷却，通过搅拌提高液体的传热速度或者使液体的温度更均匀。 二、搅拌器的形式 搅拌过程对搅拌器的要求各有不同，搅拌过程的情况千差万别，使搅拌器的形式也多种多样，下面是几种常用的搅拌器：
1、推进式搅拌器 推进式搅拌器常用整体铸造，加工方便， 结构类似于轮船的螺旋推进器，常有三片桨叶 组成。 推进式搅拌器直径取反应釜内经的1/4～ 1/3，切向线速度可达5～15m/s，转速为300～ 600rpm，最高转速可达1750rpm。一般说小直 径取高转速，大直径取低转速。搅拌时能使物 料在反应釜内循环流动，所起的作用以容积循 环为主，剪切作用小，上下翻腾效果好，但采 用挡板或者导流筒则轴向循环更强。 2、桨式搅拌器 桨式搅拌器是一种结构和加工都非常简单的搅拌器，共两片桨叶，桨叶安装形式可分为平直叶和折叶两种，平直叶就是叶面与旋转方向互相垂直，折叶则是叶面与旋转方向呈一定的倾斜角度。 桨式搅拌器直径取反应釜内经的1/3～4/5，一般取1/2，不宜采用太长的桨叶，因为搅拌器消耗的功率与桨叶直径的五次方成正比。桨式搅拌器的运转速度较慢，转速一般为20～80rpm，圆周速度在1.5～3m/s 范围内比较合适。平直叶搅拌器其低速时以水平环向流为主，速度高时为径流型；有挡板时为上下循环流；折叶搅拌器有轴向分流、径向分流和环向分流，一般在层流、过度流状态时操作。 在料液层比较高的情况下，装有几层桨叶，相邻两层桨叶常交叉成90°角安装。在一般情况下，几层桨叶安装位置如下： 一层安装在下封头对接环焊缝高度处； 二层的话，一层安装在下封头对接环焊缝高度处；另一层安装在下封头对接环焊缝与液面的中间的二分之一处或者稍高处； 三层的话，一层安装在下封头对接环焊缝高度处，另一层安装在液面下约200mm处，中间再安装一层。
第二节 搅拌桨叶的设计和选型 一、搅拌机结构与组成 组成：搅拌器 电动机 减速器 容器 排料管 挡板 适用物料：低粘度物料 在搅拌容器中，通过搅拌器的旋转把机械能传给液体物料造成液体的流动，属强制对流。包括两种形式： （1）主体对流：搅拌器带动物料大范围的循环流动 （2）涡流对流：旋涡的对流运动 液体层界面 强烈剪切 旋涡扩散 主体对流 宏观混合 涡流对流 2、分子扩散混合 液体分子间的运动 微观混合
作用：形成液体分子间的均匀分布 对流混合可提高分子扩散混合 3、剪切混合 剪切混合：搅拌桨直接与物料作用，把物料撕成越来越薄的薄层，达到混合的目的。 高粘度过物料混合过程，主要是剪切作用。 三、混合效果的度量 1、调匀度I 设A 、B 两种液体，各取体积vA 及vB 置于一容器中， 则容器内液体A 的平均体积浓度CA0为： （理论值） 经过搅拌后，在容器各处取样分析实际体积浓度CA ，比较CA0 、CA ， 若各处 CA0=CA 则表明搅拌均匀 若各处 CA0=CA 则表明搅拌尚不均匀，偏离越大，均匀程度越差。 引入调匀度衡量样品与均匀状态的偏离程度 定义某液体的调匀度 I 为： （当样品中CA ? CA0时） 或 （当样品中CA ? CA0时） 显然 I ≤1 若取m 个样品，则该样品的平均调匀度为 当混合均匀时 2、混合尺度 设有A 、B 两种液体混合后达到微粒均布状态。 混合尺度分 设备尺度 1=- I
微团尺度 分子尺度 对上述两种状态： 在设备尺度上：两者都是均匀的（宏观均匀状态） 在微团尺度上：两者具有不同的均匀度。 在分子尺度上：两者都是不均匀的（当微团消失，称分子尺度的均匀或微观均匀）如取样尺寸远大于微团尺寸，则两种状态的平均调匀度接近于己于1。 如取样尺寸小到与b中微团尺寸相近时，则b状态调匀度下降，而a状态调匀度不变。 即：同一个混合状态的调匀度随所取样品的尺寸而变化，说明单平调匀度不能反映混合物的均匀程度 四、搅拌机主要结构 1、搅拌器 搅拌器由电动机带动，物料按一定规律运动（主体对流），桨型不同，物料产生的流型不同。 桨作用于物料，物料产生三个方向的速度分量： 切向分量当 ，桨对中安装， n 。液体绕轴整体旋转， 不利于混合。 （1）旋桨式搅拌器 类似于无壳的轴流泵结构：
维普资讯 https://www.doczj.com/doc/1217750129.html, 第１期１昱． １搅拌器的选择和设计 ＩＩ－，＼ ——一．ｒ，、７， 。、 （无锡市造漆厂，无锡市２１如４１）市，， Ｉ厂？Ｉ摘要本文对搅拌器选择和设计奇｛击进行了分析，提出了应用于各种粘度的主要搅拌器叶轮的应用实倒和经验，讨论了搅 关键词丝兰墼遗择堡ｂ王 ． 最近，化学产品正向高精度、高品质化发展，这因此，为了使搅拌达到我们所希望的要求就必迫切要求化学系统的高效率、经济性和安全可靠。由须选择适当的叶轮型式，设计出符合流动状态特性于搅拌器在化学操作和化学反应中起着重要的ｌ的搅拌器。 用，因此，选择和设计好搅拌器尤为重要。２搅拌器的主要类型及其发展概况 １搅拌装置的组成及搅拌目的根据搅拌器叶轮的形状可以分成直叶桨式、开 一启涡轮式、推进式、圆盘涡轮式、锚式、螺带式、螺旋 般搅拌装置的组成； 式等｝根据处理的掖体牯度不同可以分为低粘度液 ｆ搅拌器ｆ搅拌轴搅拌器。如图１【【‘所示，低粘度液搅拌器，如：三 搅拌装置ｌ搅拌槽｛电机叶推进式、折叶桨叶，６直叶涡轮式、超级混合叶轮 、其它 在对物料的搅拌操作中，人们希望达到多种搅式ＨＲ１００，ＨＶ１００等；
中高粘度液搅拌器，如：锚拌目的，得到合适的液体流动状态，以发挥其搅拌式、螺杆叶轮式、双螺旋螺带叶轮型，ＭＲ２０５，３０５效果。流体流动所产生的搅拌作用主要有以下几种；超混合搅拌器等等。 （１）混台和分散均一化作用；（２）凝集和破坏细分化礤醢为了使产品达到高精度，高品质化要求，国外，作用；（３）流动、浮游化作用；（４）在异相接触界面特别是日本开发了适合于高粘度物料生产的新型搅上促进物质移动和热移动等等作用。拌器，如三菱重工（株）的竖型倒圆锥形螺带叶轮 值定义为接管的内直径，而且由于所采用的补强准算所需要的补强截面积时，把ＡＳＭＥ￣一２规定对任则不同而不必引入应力校正系数，对各个不同截面何给定截面上所需要补强截面积的计算修改为仅对都应取规范所规定的同一补强要求。‘通过容器轴线的纵截面内所需要补强截面积的计 《标准参照了ＡＳＭＥ￣－２，对等面积补强允许算。因而造成了允许非圆形开孔但对非圆形开孔的开设椭圆孔，但未按照ＡＳＭＥ疆一２对开有椭圆孔朴强又晃计算方法的问题。形成只允许开圆形孔的时等面积补强计算中引入所必须采用的应力校正系事实。 数。对补强计算中ｄ值的定义，既参照ＡＳＭＥⅢ＿２参考文献 在等面积补强计算中的规定，又参照ＡＳＭＥⅦ一２在 另一种规程补强中的规定，定义为“给定截面的开孔１ＪＢ４７３‘钢制压力窖器——分析设计标准，（包括标准释义）直径（当为椭圆孔时，各不同截面的开孔直径各不２ＡｓＭＥＢｏｉｌｅ￣蛐ｄＰｒｅ鞫ｅＶ￣ｓｓｅｌｃｏｄｅ，ＳｅｅｌｉｏｎⅢ，－Ｄｉｖｉｓｉｃｎ ２，１９９＇ 相同），同时又解释为“接管内直径加二倍规定附加３丁伯民，新版（９２版）ＡｓＭＥ豇－２的主要变动?规定性附录４量（各不同截面的接管内直径总是同一值）。在计和附录６，化工设备设计，１９口４年第１期 维普资讯 https://www.doczj.com/doc/1217750129.html, 化工设备设计１９９６年第３３卷 ａ三叶推进武（甲违ｃ４折叶桨式（低速） 圃圃圃