机械搅拌槽挡板

关于一种带双搅拌两层挡板的反应釜的设计作者：朱珠韩建民沈恒冠李建飞来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第11期【摘要】介绍了一种带双搅拌桨，两层挡板的反应釜，针对以提高反应釜的搅拌和混合效果，更一步提高反应釜内物质的传质与传热效率而做的改进与设计。

【关键词】双搅拌两层挡板反应釜结构设计1 前言反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和各种科研实验项目，用来完成水解、中和、结晶、蒸馏、蒸发、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程。

在化工连续生产中，根据反应条件对反应釜的釜体以及反应釜的配置附件进行结构功能与参数配置的设计，其中，设计条件、设计过程、检验、制造以及验收均需要依据相关技术标准，以实现工艺要求中的加热、蒸发、冷却以及低高速混配反应功能。

通常反应釜包括：釜体、搅拌器和电机等。

釜体和搅拌器的结构直接关系到反应釜内部物料的混合和分散的程度，以及在反应过程之中颗粒的成型状况。

常规反应釜的釜体为筒状结构，且釜体内设置有四块挡板，由于挡板位于釜体的中部，而搅拌器位于釜体的底部，因而搅拌器对釜体内部物料达不到更佳的搅拌效果。

因此，本文设计的反应釜通过改变挡板的数量和位置，增加搅拌桨以达到更理想的效果。

2 结构与性能分析2.1 挡板的改进挡板往往在反应釜中扮演者举重若轻的角色，很多的设计者与制造者都会忽略它的存在，然而它的会提高反应釜的搅拌混合效率。

反应釜如没有设置挡板，在电机启动约一分钟的时间后，物料会随搅拌轴的旋转而产生离心力，形成搅拌轴中心物料液面低，靠近反应釜内壁处物料液面高，就是我们通常所说的“漩涡”现象。

为了解决这样的问题，我们应该在设计和制造反应釜的时候，在内壁增设多个挡板（一般为2-6个）。

反应釜增加挡板后观察在混合状态下的物料，发现原本靠近设备内壁处的物料高度明显降低，即“漩涡”被大大减弱，这说明在一定程度上提高的搅拌混合的效率。

搅拌机机械密封拆装指导书搅拌机机械密封拆装指导书设备名称设备型号密封型号可适用处结构总图序号名称序号名称1螺塞23轴承座2壳体24压板3压盖25J型无骨架油封4圆柱头螺钉26叶轮5压板27轴6传动螺栓28O型密封圈7传动套29法兰8压盖30固定座9防护罩31填料10轴用弹性挡圈32托架11O型密填充圈33单向推力球轴承12静环34支座13机械密封35双头螺栓14单列圆锥滚子轴承36螺母15单列圆锥滚子轴承37弹簧垫圈16电动机38销轴17J型无骨架油封39吊环18O型密封圈40索具卸扣19孔用弹性挡圈41弹簧支吊架20单列圆锥滚子轴承42吊环螺钉21垫圈43轴套22轴用弹性挡圈44O型密封圈检修工机具抹布、12寸活动扳手、梅花扳手、榔头、管子钳、专用套管、卡钳、等注意事项1.维修时需开工作票、确定断电后进行检修2.先把后盖的存油放干净以上准备工作确认完成后，按如下要求进行检修工作拆卸步骤1、首先将搅拌机后盖打开。

2、后盖打开以后再拆下轴支架。

3、拆除键销4、拆除机械密封静环压盘螺栓。

5、将轴支架反向套入轴中，并用专用螺栓固定，然后用扳手扳动螺帽，将轴拉出来，拉到一定位置后，用管钳将轴向顺时针方向旋转，直到轴的快速接头完全咬合，再将机械密封挡板取下。

6、卡簧钳将两只卡簧拆下，用螺栓固定在机械密封静环上，这样便于静环的取出。

取出静环后，再将卡静环的卡簧装上，作为撬力点，用起子或撬棍将机封的动环和轴套一起取下。

安装步骤1、为防止轴套内的O型圈在安装时不被损坏，先用生料带将卡簧槽填满，再将轴套与动环座一起套入。

（套入前要把静环卡簧先安装上），并用专用管子均匀敲打到位，然后将卡簧取下。

2、安装动环O型圈，再将动环装上，安装动环时要注意对准凹凸点，并且要求同时进入。

3、安装静环，卡上卡簧。

将静环安装到位，使静环O型圈进入机体并卡上轴套卡簧。

4．将静环压盘装上，再将轴架反向套入，用专用螺栓固定住。

用管钳逆时针方向旋转，将轴的快速接头分离，并且慢慢地将轴压入到位，再紧固静环压盘。

摘要混凝土搅拌机是施工机械装备中的重要设备，其产品质量和生产效率直接影响着建筑施工质量和建筑施工进度。

强制式搅拌机是应用最普遍、使用率最高的混凝土搅拌机。

双卧轴搅拌机是新型搅拌机型，因其搅拌质量好，生产率高，被广泛用于各种搅拌场合。

这种形式的搅拌机主要由水平安置的两个相连的圆槽形拌筒、两根按相反方向转动的搅拌轴和传动机构组成。

在两根水平轴上的圆周方向安装了若干有规律排列的搅拌叶片。

两根水平轴上的搅拌叶片前后上下都错开一定的空间，从而使拌和料在两个拌筒内轮番地得到搅拌。

借助旋转的叶片对物料进行剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用，使物料在剧烈的相对运动中得到均匀搅拌。

这种机型的搅拌机，搅拌作用强烈，搅拌质量好，生存率高，但磨损和功耗大。

本课题从搅拌叶片的布局和搅拌机的主要参数的设计考虑，设计出更合理的搅拌机。

关键词：混泥土搅拌机；双轴；叶片AbstractConcrete mixer is the key device of construction machinery and equipment. It hasproduct quality and production efficiency, which direct impacts on the construction quality and progress of construction. Compulsory mixer is the most common and the highest utilization rate of concrete mixers。

Double horizontal shaft mixer is a new-style mixer, which is widely used in many conditions because of the high mixing quality and productivity.The agitator is mainly composed of two groove agitating vessels connected, two mixer shafts rotating in the opposite direction and gearing. A certain number of regular mixer blades are equiped around the circle of the two horizontal shafts. In order to make sure the materials be stired in turn in the two mixer vessels, the mixer blades are staggered.With the help of rotating blades，conducts forced action of cutting，squeezing，rolling and thrusting to the material，andthus mixes it evenly in the fierce relative movement．Thjs kind of mixer is featured with strong mixing action．good mixing quality，hish productivity，but terrible wearing and big power consumption．Considering the arrangement of mixing blades and the main parameters of mixer，and by analysis to the mixing process，design a more reasonable mixer.Keywords：concrete mixer；twin-shaft；blade目录中文摘要英文摘要第一章总述 (1)1.1双卧轴搅拌机原理 (1)1.2国内外搅拌机的发展历程 (2)1.3搅拌机研究的背景与意义 (5)1.4 论文研究的方法和内容 (7)第二章主参数设定 (8)2.1搅拌筒的参数设计 (8)2.1.1搅拌筒的外形与材质 (8)2.1.2搅拌筒的尺寸确定及结构选型 (10)2.1.3容积 (12)2.2搅拌机功率 (13)2.3搅拌机主轴转速 (13)第三章传动装置 (13)3.1电动机 (13)3.2减速机 (14)3.2.1齿箱速比 (15)3.2.2减速器的选用 (15)3.3联轴器 (15)3.3.2联轴器的选用 (16)第四章搅拌装置 (16)4.1搅拌臂的排列 (16)4.1.1搅拌臂的料流排列 (16)4.1.2搅拌臂的数目 (17)4.2搅拌轴上夹套设计 (19)4.2.1选择材料，确定设计压力 (19)4.2.2夹套筒体和夹套封头厚度计算 (20)4.2.3内筒体壁厚计算 (21)4.3搅拌叶片 (22)4.3.1搅拌叶片的基本参数 (22)4.3.2搅拌叶片的排列 (25)4.3.3搅拌叶片的安装角度 (27)4.4叶片的校核 (29)4.4.1叶片数量的校核 (29)4.4.2相邻叶片相位关系 (30)4.3.3螺旋升角λ (30)4.5搅拌主轴 (30)4.5.1主轴主要参数 (30)4.5.2主轴的强度校核 (32)4.6搅拌机附件 (33)4.6.1轴封 (33)4.6.2挡板 (35)4.6.3滚动轴承的选择 (35)4.7搅拌机“裹轴"现象 (35)结论 (36)致谢......................................................................................................................... 错误！未定义书签。

各种搅拌槽实例1．沈矿(1)XB型搅拌槽。

这是沈矿20世纪70年代末移植和自行设计的带循环筒矿用搅拌槽（图1)，主要设置在浮选作业前使药剂与矿浆充分混合接触，以尽量发挥药剂作用，它适用于浓度不大于30％及矿石密度不大于3.5的矿浆与浮选药剂的搅拌。

槽体分锥底和平底两种型式，其中XB-1000、XB-2500和XBM-3500搅拌槽没有粗砂管。

该机工作时，在叶轮的旋转作用下，矿浆和药剂产生大、小循环运动（图2），从而使整个槽内的矿浆、药剂达到均匀混合，混匀的悬浮液由溢流口排出。

XB型搅拌槽的技术性能列于表1。

(2)无循环筒矿用搅拌槽。

沈矿在转化、吸收法国罗宾(Robin)公司有关搅拌装置技术资料的基础上，于1990年开始的2年时间内自行设计、研制了下述3种新型的无循环筒矿用搅拌槽。

1) Φ4500mm×4500mm搅拌槽。

适用于金属矿和非金属矿选矿厂、洗煤厂、电厂和化工部门料浆的搅拌和储存。

该搅拌槽的结构示于图3，其结构特点如下：①叶片用钢板制成所需形状，然后用胎具压制成最终形状，轮毅和叶片用螺栓连接，其优点是平衡性能好、叶片便于更换；②主轴由上、下轴两部分组成，下轴用无缝钢管制成，两段轴用法兰连接。

这样既减轻了设备质量，又保证了一定的刚性，并降低了搅拌器的起吊高度；③支撑主轴的支座不再采用传统的铸铁件，而改用焊接结构，使设备结构紧凑，质量减轻；④传动系统采用立式行星齿轮减速器，输出轴用弹性联轴器与主轴相连。

这样传动效率高，结构简单，运转可靠；⑤采用标准件和通用件的比例增大，造价降低。

该搅拌槽的工作原理示于图4。

矿浆在具有轴流式螺旋桨叶片叶轮的旋转作用下，沿轴向从叶轮下端排出，在叶轮腔形成负压，使矿浆从叶轮上面流入叶轮腔加以补充。

同时，在稳流板的导流作用下，矿浆在槽内形成中心向下、四周向上的垂直循环流。

当矿浆的上升流速度大于矿粒的沉降速度时，矿浆中的矿粒便呈悬浮状态，并保持均匀的浓度。

几种搅拌槽的技术性能列于表2。

常用碟形封头规格1.DN400×22.DN500×23.DN600×34.DN700×35.DN900×36.DN1000×37.DN1100×38.DN1400×39.DN1500×310.DN1600×311.DN1750×412.DN1800×413.DN1900×414.DN2100×4注：1.）封头直边均为25.……2).板厚均为原板厚.第四章混合和搅拌及均质机械与设备第一节概述一、概念搅拌是指借助于流动中的两种或两种以上物料在彼此之间相互散布的一种操作，其作用可以实现物料的均匀混合、促进溶解和气体吸收、强化热交换等物理及化学变化。

搅拌对象主要是流体，按物相分类有气体、液体、半固体及散粒状固体；按流体力学性质分类有牛顿型和非牛顿型流体。

均质是指借助于流动中产生的剪切力将物料细化、将液滴碎化的操作，其作用是将食品原料的浆、汁、液进行细化、混合、均质处理，以提高食品的质量和档次。

例如，牛奶中含3％～5％以球滴出现的脂肪，其液滴直径范围在1～18μm之间，如不经均质处理，静臵后，由于乳状液的不稳定性会发生奶油与脂肪乳的分层现象，经过均质处理后，牛奶中的脂肪球破裂成直径小于2μm的液滴，不仅提高了乳状液的稳定性，而且改善了食品的感官质量；又如在果汁生产中通过均质处理能使料液中残存的果渣小微粒破碎，制成液相均匀的混合物，防止产品出现沉淀现象；再如在冰淇淋生产中，均质处理能使料液中的牛乳降低表面张力、增加错度，获得均匀的胶钱混合物，以提高产品的质量。

混合是指使两种或两种以上不同的物料从不均匀状态通过搅拌或其他手段达到相对均匀状态的过程。

混合是食品加工工艺过程中不可缺少的单元操作之一。

例如饮料、乳制品、糖果、糕饼原料、调味料、各种面粉和配合饲料的配制等。

混合后的物料可以是食品或饲料工业中的最终产品，也可以作为实现某种工艺操作的需要组合在工艺过程中，例如可以用来促进溶解、吸附、浸出、结晶、乳化、生物化学反应、防止悬浮物沉淀以及均匀加热和冷却等。

机械搅拌反应器中挡板的结构设计研究摘要：机械搅拌反应器是相关工业中使用频率较高的一种机械设备，其使用的挡板结构形式的不同，便会对机械搅拌反应器的搅拌功率、气液混合特性以及气含率等产生影响。

本文对机械搅拌反应器中挡板的概念、挡板结构设计特性要求及挡板结构特性进行分析，希望对机械搅拌反应器挡板的结构设计工作提供帮助。

关键词：机械搅拌反应器；挡板；结构设计前言：机械搅拌反应器是进行流体混合、固体悬浮、气体分散以及传热传质等操作的重要方法之一，在化学工业以及相关工业项目中有着十分重要的作用。

机械搅拌反应器中的结构包含挡板结构以及搅拌釜结构，由于挡板结构在介绍上的范围较广，即所有可以在机械搅拌反应器叶轮转轴外进行安装的静止部件均能视为反应器的挡板结构。

一、机械搅拌反应器中挡板的概念上世纪的相关研究人员基于对机械搅拌反应器挡板结构尺寸差异进行分析，对其工作效率产生影响情况的研究，确定了机械搅拌反应器挡板设计的标准。

设计标准的挡板结构已经可以最大效率地进行机械搅拌工作，即使再增加挡板的数量和宽度也不会增加机械搅拌工作的效率，因此设计标准的挡板结构也被称为全挡板。

全挡板概念的提出，对机械搅拌反应器中挡板的数量、挡板大小和安装挡板的方法制定了相应的标准。

但针对不同使用目的的机械搅拌反应器，标准设计的挡板尺寸和形状并不是最优选择，因此为了适应不同工作情况对挡板的要求，需要对机械搅拌反应器中的挡板结构进行深入的研究。

在机械搅拌反应器的整体工作系统性能中，挡板的设计会对其产生一定的影响，标准化的挡板结构设计不一定适用于特定的工艺要求，现阶段对机械搅拌混合性能的要求不断提高，使得挡板结构在机械搅拌反应器中的作用受到越来越多人的关注，挡板的形式也逐渐开始向着多元化方向发展[1]。

二、机械搅拌反应器挡板结构设计的要求机械搅拌反应器中搅拌叶轮的特征参数之一便是功率数，功率参数主要是为了表达机械搅拌反应器中的搅拌釜消耗功率的情况，即在使用对应搅拌叶轮时，功率数和挡板系数成正比关系，即随着挡板系数的增加而增加，但在挡板系数达到某一数值时，功率参数处于最大值，则会维持在一种平衡的状态，不会出现继续增加的情况，这时挡板系数便是全挡板条件系数，即反应器搅拌功率处于最大运行值。

CJ/T 3061-1996水处理用溶药搅拌设备1 范围本标准适用于常压下工作，搅拌器型式为桨式、涡轮式、推进式的中央置入式机械搅拌设备。

3 产品分类3.1 型式搅拌设备由搅拌装置和搅拌容器组成，搅拌装置包括传动装置、搅拌轴、搅拌器等，搅拌容器包括搅拌罐(槽或池子)、支座及罐内附件(挡板、导流筒、底轴承等)，见图1。

3.1.1 搅拌容器的型式应符合图2的规定，罐内附件根据需要设置，方形水池其D为内切N圆直径。

图1 搅拌设备图2 搅拌容器的型式3.1.2 搅拌器的基本型式应符合表1的规定。

3.2 基本参数表1 搅拌器的基本型式H 1=1～1.5DNH 2min =H1H 3max =0.05DNB=(1/10～1/12)DNb=(1/5～1)图3挡板在搅拌罐中的参数表2 搅拌设备基本参数范围的基本参数应符合表2的规定。

3.2.2 挡板在搅拌罐中的参数应符合图3的规定。

3.2.3 推进式搅拌器的导流筒参数应符合图4的规定。

d=1.1D J H1=1～1.5D N H=1～1.5D J h1=d h 2=0.5H h 3=0.8D Jh 4=搅拌器轮毂高图4 推进式搅拌器的导流筒参数 3.3 型号3.3.1 型号表示方法 YJB·□ □ □─□式中：YJB ——溶药搅拌设备；□——搅拌容器型式；□——搅拌器型式；□─□——主参数［公称容积—容器内径（m3×mm)]。

3.3.2 标记示例公称容积为2m3，容器内径为1400mm椭圆形底、平盖型容器，搅拌器为圆盘涡轮式直叶型的溶药搅拌设备，其标记为：YJB·1 CI 2-1400 CJ/T 3061-19964 技术要求4.1 一般要求4.1.1 搅拌设备应符合本标准的规定，并按经规定程序批准的图样和技术文件制造。

4.1.2 搅拌设备所有外购件、协作件必须有合格证明，经检查部门检查合格后方能进行装配。

4.1.3 搅拌设备可根据不同药剂选用不同的材料，材料应符合相应的标准并有合格证明文件，否则应进行试验和化验，合格后方可使用。

搅拌知识一搅拌的基本流型搅拌设备内的流型取决于搅拌方式，搅拌器、釜、挡板等的几何特征，流体性质以及转速等因素。

在一般情况下，搅拌轴安装在釜中心时，搅拌将产生三种基本流型：1 切向流2 轴向流（图中b, c）3 径向流（图中a, d, e, f）。

上述三种基本流型，通常可能同时存在。

其中，轴向流与径向流对混合起主要作用，而切向流应加以抑制，可通过加人挡板削弱切向流，以增强轴向流与径向流。

不同的桨型和桨径对流型有重要的影响，如下图所示。

图中b，c为轴向流，但是采用大直径的PBT桨叶或者流体粘度增大会使流型转变成径向流。

另外，采用多层PBT桨也会使各桨叶产生单独的径向流。

在无挡板的搅拌容器中，搅拌器偏心安装可以获得较好的搅拌效果。

而在大型油釜中，若采用搅拌器侧面插入安装方式，通常可获得较好的釜内整体循环。

该场合若采用侧面射流混合方式，也可得到相似的混合效果，如下图所示。

不同介质粘度的搅拌粘度系指流体对流动的阻抗能力，其定义为：液体以1cm/s的速度流动时，在每1cm2平面上所需剪应力的大小，称为动力粘度，以Pa×s为单位。

粘度是流体的一种属性。

流体在管路中流动时，有层流、过渡流、湍流三种状态，搅拌设备中同样也存在这三种流动状态，而决定这些状态的主要参数之一就是流体的粘度。

在搅拌过程中，一般认为粘度小于5Pa×s的为低粘度流体，例如：水、蓖麻油、饴糖、果酱、蜂蜜、润滑油重油、低粘乳液等；5~50Pa×s的为中粘度流体，例如：油墨、牙膏等；50~500Pa×s的为高粘度流体，例如口香糖、增塑溶胶、固体燃料等；大于500Pa×s的为特高粘流体例如：橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。

对于低粘度介质，用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的流体循环，并至远处。

而高粘度介质的流体则不然，需直接用搅拌器来推动。

适用于低粘和中粘流体的叶轮有桨式、开启涡轮式、推进式、长薄叶螺旋桨式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG式等。

第一章通风发酵设备一、填空1. 机械搅拌式发酵罐空气分布器的形式有、。

2. 机械搅拌罐常用的搅拌器有、和等3. 气升式发酵罐的主要特点有、、等。

4. 自吸式发酵罐中氧的溶解主要靠与的作用完成的。

5. 自吸式发酵罐转子的形式有、等。

6. 机械通风搅拌发酵罐的形状为 + ；7. 消泡器作用是；机械消泡种类中罐内消泡有：、等；罐外消泡有：等。

8. 轴封的主要作用是，。

9. 联轴器的作用是：。

10. 公称体积指的是：。

11. 机械通风搅拌发酵罐的小型罐采用冷却，大罐采用，特大罐采用。

12. 气升式发酵罐的主要构件有：、、等。

13. 机械搅拌式发酵罐中挡板的作用是、；全挡板条件。

14. 端面轴封式的特点是：、、等。

15. 轴封常用形式有：及。

16. 机械通风搅拌发酵罐的椭圆顶、底和罐身连接的方式小型罐采用连接，大罐采用连接，特大罐采用连接。

17. 机械搅拌罐常用的搅拌器有平叶蜗轮主要产生和流、箭叶蜗轮产生和流。

18.双端面轴封装置的主要设计要求包括、、等。

19. 涡轮式搅拌器的流型主要为：，加可改变流型。

20. 搅拌式发酵罐的H / D一般为：。

21. 发酵过程中冷却热的计算方法有：、、等。

22. 气升式发酵罐的主要特点是：、、等。

23. 常见的气升式发酵罐有：、、等。

24. 气升式发酵罐中平均循环时间指：，黑曲霉培养时一般为：。

25. 自吸式发酵罐中转子与液面的距离一般为：。

26. 自吸式发酵罐中四弯叶转子的特点是：、、等。

27. 喷射自吸式发酵罐是靠：喷射吸入完成溶氧传质。

28. 溢流自吸式发酵罐的吸气原理是：。

29. 通风固相发酵设备的种类有：、等。

30. 通风固相发酵设备主要用于：、等产品。

31. 通风固相发酵设备的特点是：、等。

32.机械通风固体曲发酵设备的主要构件有：、、等。

33. 通风搅拌发酵罐的装液量一般为：。

34. 涡轮式搅拌器的主要种类有：、、等。

35. 机械搅拌式发酵罐中挡板一般安装：块。