搅拌器毕业设计说明书_精品.pdf

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 1 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。 二、偏心式搅拌 2 搅拌装置在立式容器上偏心安装，能防止液体在搅拌器附近产生“圆 柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。搅拌中心偏 离容器中心，会使液流在各店所处压力不同，因而使液层间相对运动 加强，增加了液层间的湍动，使搅拌效果得到明显的提高。但偏心搅 拌容易引起振动，一般用于小型设备上比较适合。 三、倾斜式搅拌 为了防止涡流的产生，对简单的圆筒形或方形敞开的立式设备，可将 搅拌器用甲板或卡盘直接安装在设备筒体的上缘，搅拌轴封斜插入筒 体内。 此种搅拌设备的搅拌器小型、轻便、结构简单，操作容易，应用范围 广。一般采用的功率为0.1~22kW，使用一层或两层桨叶，转速为 36~300r/min，常用于药品等稀释、溶解、分散、调和及pH值的调整 等。 四、底搅拌 搅拌装置在设备的底部，称为底搅拌设备。底搅拌设备的优点是：搅 拌轴短、细，无中间轴承；可用机械密封；易维护、检修、寿命长。 底搅拌比上搅拌的轴短而细，轴的稳定性好，既节省原料又节省加工 费，而且降低了安装要求。所需的检修空间比上搅拌小，避免了长轴 吊装工作，有利于厂房的合理排列和充分利用。由于把笨重的减速机 装置和动力装置安放在地面基础上，从而改善了封头的受力状态，同 时也便于这些装置的维护和检修。 底搅拌虽然有上述优点，但也有缺点，突出的问题是叶轮下部至轴封 3 处的轴上常有固体物料粘积，