攪拌器設(shè)計(jì)

1、黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第1頁(yè)小型攪拌器的設(shè)計(jì)摘要攪拌設(shè)備使用歷史悠久，應(yīng)用范圍廣。在化學(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、建筑行業(yè)等等傳統(tǒng)工業(yè)中均有廣泛的使用。攪拌操作看來(lái)似乎簡(jiǎn)單，但實(shí)際上，它所涉及的因素卻極為復(fù)雜。本文介紹了小型攪拌器設(shè)計(jì)的基本思路和基本理論，分析了攪拌器的基本結(jié)構(gòu)及其相關(guān)內(nèi)容闡述了攪拌器的運(yùn)動(dòng)及其動(dòng)力裝置。通過(guò)對(duì)攪拌器的基本設(shè)備的描述和對(duì)其基本工作原理、作用和功能等相關(guān)文獻(xiàn)的參考，從而對(duì)小型攪拌器的設(shè)計(jì)加以綜述。關(guān)鍵詞：傳動(dòng)裝

2、置，聯(lián)軸器，支承裝置，電動(dòng)機(jī)，減速器。ThedesignofsmallscaleagitatTheequipmentofpulsathavealonghistyareusedinmostareas.meawhilepulsatareusedintraditionindustrysuchaschemistryindustry，petroleumindustry，architectureindustrysoon.Theoperationof

3、mixroundlooksasifsimpleness，butactually，theingredientitinvolvedareplaguycomplexity.Thttextintroducesthebasicconsiderwaythebasictheeticsofsmallpulsatdesign，analyzedthebasicconfigurationofpulsatinterfixcontentanalyzedtheat

4、hleticsmotivityequipmentofpulsat.Overpassdescribethebasicfixtureofpulsatconsultitsbasicemploymentprinciple，functionoperation，therebysummarizethedesignofsmallpulsat.Keywd:gearing，joinshaftware，bearingdevice，electromot，red

5、ucer.攪拌器的設(shè)計(jì)前言1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的目的、意義、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀1.1.1畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的目的、意義化工反應(yīng)中攪拌器的目的是借助攪拌器的作用使化工生產(chǎn)中的液體充分混合，以滿(mǎn)足化學(xué)反應(yīng)能夠最大程度的進(jìn)行。該設(shè)備可以代替手動(dòng)攪拌對(duì)人體有毒或?qū)ζつw有傷害的化工原料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，在化工生產(chǎn)應(yīng)用比較廣泛。本課題要求設(shè)計(jì)一個(gè)小型攪拌器，容積在500升左右，工作平穩(wěn)靈活，使用方便。本題目主要涉及化工生產(chǎn)中攪拌器的設(shè)備設(shè)計(jì)，主要解決的問(wèn)題是化

6、工生產(chǎn)中該設(shè)備的設(shè)計(jì)，包括：攪拌器的選擇、電動(dòng)機(jī)及減速器的選型、支撐裝置的設(shè)計(jì)、軸的選擇及密封設(shè)置、攪拌容器的設(shè)計(jì)，并畫(huà)出相應(yīng)的設(shè)備圖。1.1.2攪拌器的發(fā)展史及現(xiàn)狀攪拌混合設(shè)備是一種應(yīng)用廣泛、品種繁多的流體機(jī)械產(chǎn)品，適用于化工、冶金、醫(yī)藥、食品和飼料等領(lǐng)域。攪拌操作是工業(yè)反應(yīng)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，它的原理涉及流體力學(xué)、傳熱、傳質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)等多種過(guò)程，而攪拌器是為了使攪拌介質(zhì)獲得適宜的流動(dòng)場(chǎng)而向其輸入機(jī)械能量的裝置。因此攪拌器也叫做Mixer

7、，或叫做AgitatStirrer。廣義的攪拌還包括將固體微粒分散懸浮在溶液里面或?qū)⑷芤鹤兂删鶆虻娜榛?，因此它包括分散器和均質(zhì)機(jī)。某些攪拌器能產(chǎn)生極大的剪切力，以獲得細(xì)化的粒子比膠體磨大10倍以上的亞微米懸浮體，因此，可用于制造色拉醬、美容乳之類(lèi)的精細(xì)食品和化學(xué)品。石化工業(yè)常用于聚氯乙烯合金、順丁橡膠合釜、反應(yīng)釜、汽提釜等統(tǒng)稱(chēng)為攪拌容器（AgitatedVessels，或StirredVessels）。近年來(lái)，攪拌器和攪拌容器獲得飛速

8、發(fā)展的同時(shí)，正面臨著滿(mǎn)足合理利用資源、黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3頁(yè)節(jié)能降耗和對(duì)環(huán)境保護(hù)要求的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。攪拌器和攪拌容器在服從裝置規(guī)模經(jīng)濟(jì)化和品種多樣化的同時(shí)，正日趨大型化。日立制作所自1949年生產(chǎn)攪拌反應(yīng)釜以來(lái)已為聚氯乙烯、對(duì)苯二甲酸、苯乙烯單體、聚丙烯等裝置生產(chǎn)了攪拌反應(yīng)釜近4000臺(tái)，容器的最大容量達(dá)黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第6頁(yè)另外，北京燕山石油化工有限公司設(shè)計(jì)院針對(duì)在大直徑、低轉(zhuǎn)速、介質(zhì)較粘稠的場(chǎng)合，設(shè)計(jì)了一種復(fù)合式

9、攪拌器，很好地解決了無(wú)法配備大功率的電機(jī)，存在制造、檢修以及安裝的困難等問(wèn)題。復(fù)合式攪拌器的結(jié)構(gòu)如圖l3所示。設(shè)備設(shè)計(jì)智能化的實(shí)現(xiàn)根據(jù)混合專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)，將攪拌混合設(shè)備與自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合，在混合設(shè)備選型和設(shè)計(jì)中運(yùn)用人工智能技術(shù)(AJ)和基于知識(shí)的系統(tǒng)(KBS)，即實(shí)現(xiàn)了混合設(shè)備選型和設(shè)計(jì)的智能化。如圖l4所示，攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)采用總設(shè)計(jì)任務(wù)控制各階段設(shè)計(jì)分任務(wù)，分任務(wù)調(diào)度相應(yīng)的設(shè)計(jì)知識(shí)和數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)混合設(shè)備的專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì)的組織方法

10、。通過(guò)仔細(xì)的分析、歸屬，用智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)原型階段性地實(shí)現(xiàn)混合設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)程，可以把其表示為一系列的設(shè)計(jì)過(guò)程的鏈?zhǔn)叫蛄?。各階段相對(duì)獨(dú)立又相互連續(xù)，其中每一個(gè)設(shè)計(jì)階段都將設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)傳遞給后繼設(shè)計(jì)過(guò)程L6j。該系統(tǒng)從攪拌葉輪的選型、過(guò)程設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)和經(jīng)濟(jì)分析評(píng)價(jià)，到最終機(jī)械繪圖的全過(guò)程的都給出了智能化的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。它可應(yīng)用于牛頓流體和非牛頓流體，液一液體系、固一液體系和氣一液體系，并且可以處理容積超過(guò)上百立方米的應(yīng)用體系。20世紀(jì)90年代

11、以來(lái)，有關(guān)攪拌設(shè)備選型和設(shè)計(jì)的專(zhuān)家系統(tǒng)在國(guó)外已有少量報(bào)道。如1994年美國(guó)Chemineer公司報(bào)道了該公司有一個(gè)用于渦輪式攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第7頁(yè)的知識(shí)庫(kù)軟件AgDesign，據(jù)稱(chēng)該公司90％頂伸人攪拌器的設(shè)備均已用此軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。芬蘭的Lappeenranta工業(yè)大學(xué)在1994年發(fā)表了有關(guān)混合設(shè)備初步設(shè)計(jì)的知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的論文。在國(guó)內(nèi)，浙江大學(xué)也正與大型石化企業(yè)合作開(kāi)發(fā)攪拌槽式反應(yīng)器的智能化輔助選型和設(shè)計(jì)軟件。1.

12、1.4結(jié)束語(yǔ)攪拌操作是工業(yè)反應(yīng)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，攪拌混合設(shè)備在化學(xué)工業(yè)中擔(dān)當(dāng)著非常重要的角色?，F(xiàn)代化學(xué)工業(yè)要求有更高更好的攪拌混合技術(shù)，因此必須改進(jìn)傳統(tǒng)攪拌裝置、研制新型混合設(shè)備；同時(shí)使用LDV、PIV和EPT等先進(jìn)量測(cè)技術(shù)，運(yùn)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)知識(shí)，深入分析攪拌反應(yīng)器內(nèi)的流體流動(dòng)機(jī)理和微觀混合，安全和優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高過(guò)程效率性能和降低失敗風(fēng)險(xiǎn)，并最終提高反應(yīng)產(chǎn)率。在這些現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的推動(dòng)下，攪拌混合技術(shù)一定會(huì)向一個(gè)更新的階段發(fā)展。1.2攪拌

13、器的工作原理黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第8頁(yè)通常攪拌裝置由作為原動(dòng)機(jī)的馬達(dá)(電動(dòng)、風(fēng)動(dòng)或液壓)，減速機(jī)與其輸出軸相連的攪拌抽，和安裝在攪拌軸上的葉輪組成減速機(jī)體通過(guò)一個(gè)支架或底板與攪拌容器相連。當(dāng)容器內(nèi)部有壓力時(shí)，攪拌軸穿過(guò)底板進(jìn)入容器時(shí)應(yīng)有一個(gè)密封裝置，常用填料密封或機(jī)械密封。通常馬達(dá)與密封均外購(gòu)，研究的重點(diǎn)是葉輪。葉輪的攪拌作用表現(xiàn)為“泵送”和渦流”，即產(chǎn)生流體速度和流體剪切，前者導(dǎo)至全容器中的回流，介質(zhì)易位，防止固體的沉淀并產(chǎn)生

14、對(duì)換熱熱管束(如果有)的沖刷；剪切是一種大回流中的微混合，可以打碎氣泡或不可溶的液滴，造成“均勻”。1.3化工反應(yīng)中的攪拌設(shè)備根據(jù)攪拌器葉輪的形狀可以分成直葉槳式、開(kāi)啟渦輪式、推進(jìn)式、圓盤(pán)渦輪式、錨式、螺帶式、螺旋式等根據(jù)處理的掖體牯度不同可以分為低粘度液攪拌器。低粘度液攪拌器，如：三葉推進(jìn)式、折葉槳葉，6直葉渦輪式、超級(jí)混合葉輪式HR100，HV100等；中高粘度液攪拌器如：錨式、螺桿葉輪式、雙螺旋螺帶葉輪型，MR205，305超混合