搅拌器的机械设计
PPT文档演模板
图9-5 涡轮式搅拌器
搅拌器的机械设计
主要应用
涡轮式搅拌器有较大的剪切力，可使流体微 团分散得很细，适用于低粘度到中等粘度流体的 混合、液—液分散、液—固悬浮，以及促进良好 的传热、传质和化学反应。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
4．锚式搅拌器
结构简单。 适用于粘度在100Pa·s 以下的流体搅拌，当流 体粘度在10～100Pa·s 时，可在锚式桨中间加 一横桨叶，即为框式搅 拌器，以增加容器中部 的混合。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
第三节 搅拌器的功率 一、搅拌器功率和搅拌器作业功率
搅拌功率
搅拌过程进行时需要动力，笼统 地称这一动力时叫做搅拌功率。
1、定义
搅拌器功率 搅拌作业功率
为使搅拌器连续运转所需要 的功率称为搅拌器功率。
搅拌器使搅拌槽中的液体 以最佳方式完成搅拌过程 所需要的功率。
PPT文档演模板
图中有四个密封点： A点： 动环与轴之间的密封，属静密封，密封件常用“O”形环。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
B点：
动密封, 密封的关键
动环和静环作相对旋转运动时的端面密封，属动密 封，是机械密封的关键。
两个密封端面的平面度和粗糙度要求较高，依靠介 质的压力和弹簧力使两端面保持紧密接触，并形成 一层极薄的液膜起密封作用。
PPT文档演模板
图9-4 推进式搅拌器
搅拌器的机械设计
搅拌时——流体由桨叶上方吸入，下方以圆筒状螺旋形排 出，流体至容器底再沿壁面返至桨叶上方，形 成轴向流动。
特点 ——搅拌时流体的湍流程度不高，循环量大，结构 简单，制造方便。
PPT文档演模板
循环性能好，剪切作用不大， 属于循环型搅拌器。
搅拌器的机械设计
主要应用
粘度低、流量大的场合，用较小的搅拌功率，能获得较好 的搅拌效果。 主要用于液－液系混合、使温度均匀，在低浓度固－液系 中防止淤泥沉降等。
改进
容器内装挡板、搅拌轴偏心安装、 搅拌器倾斜，可防止漩涡形成。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
3．涡轮式搅拌器
涡轮式搅拌器（又称透 平式叶轮），是应用较 广的一种搅拌器，能有 效地完成几乎所有的搅 拌操作，并能处理粘度 范围很广的流体。
搅拌过程的种类 液体混合 固体有机物悬浮 固体有机物溶解 固体无机物溶解 乳液聚合(间歇式) 悬浮聚合(间歇式) 气体分散
液体单位体积的平均搅拌功率/(Hp/m3) 0.09
0.264~0.396 0.396~0.528
1.32 1.32~2.64 1.585~1.894
3.96
注 1Hp=735.499W
PPT文档演模板
图9-3 桨式搅拌器
搅拌器的机械设计
主要应用
液—液系中用于防止分离、使罐的温度均一，固— 液系中多用于防止固体沉降。
主要用于流体的循环，由于在同样排量下，折叶式 比平直叶式的功耗少，操作费用低，故轴流桨叶使 用较多。
也用于高粘流体搅拌，促进流体的上下交换，代替 价格高的螺带式叶轮，能获得良好的效果。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
桨式搅拌器的转速一般为20～100r/min ， 最高粘度为20Pa·s 。
缺点 不能用于以保持气体和以细微化为目的 的气—液分散操作中。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
2. 推进式搅拌器
推进式搅拌器（又称船用推进器） 常用于低粘流体中。
结构
标准推进式搅拌器有三瓣叶 片，其螺距与桨直径d相等。 它直径较小，d/D=1/4～1/3， 叶端速度一般为 7～10 m/s， 最高达15 m/s。
搅拌器的机械设计
PPT文档演模板
2020/11/20
搅拌器的机械设计
一、作用
1、使物料 混合均匀
2、强化 传热、传 质
PPT文档演模板
第一节 概述
使气体在液相中很好地分散
使固体粒子（如催化剂）在液相中 均匀地悬浮
使不相溶的另一液相均匀悬浮或充 分乳化
强化相间的传质（如吸收等）
强化传热
搅拌器的机械设计
2、机械密封
定义
把转轴的密封面从轴向改为径向，通过动环和静 环两个端面的相互贴合，并作相对运动达到密封 的装置，又称端面密封。
特点
泄漏率低，密封性能可靠，功耗小，使用寿命长， 在搅拌反应器中得到广泛地应用。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
机械密封的结构及工作原理
结构
由固定在轴上的动环及弹簧压紧装置、固定 在设备上的静环以及辅助密封圈组成。
四、几种常用搅拌器简介
桨式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在 搅拌反应设备中应用最为广泛，据统计约占 搅拌器总数的75～80％。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
1. 桨式搅拌器
结构最简单 叶片用扁钢制成，焊 接或用螺栓固定在轮 毂上，叶片数是2、3 或4 片，叶片形式可 分为平直叶式和折叶 式两种。
搅拌器的机械设计
工作原理 在压盖压力作用下，装在搅拌轴与填料箱本体之间 的填料，对搅拌轴表面产生径向压紧力。
填料中含有润滑剂，在对搅拌轴产生径向压紧力的 同时，形成一层极薄的液膜，一方面使搅拌轴得到 润滑，另一方面阻止设备内流体的逸出或外部流体 的渗入，达到密封的目的。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
二、结构
PPT文档演模板
图9-1 搅拌设备结构图
1-搅拌器 2-罐体 3-夹套 4-搅拌轴 5-压出管 6-支座 7-人孔 8-轴封 9-传动装置
搅拌器的机械设计
搅拌装置
搅拌设备
轴封
搅拌罐
传动装置 搅拌轴 搅拌器
罐体 附件
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
第二节 搅拌器的型式及选型 一、常见型式
搅拌目的 搅拌器选型 物料粘度
搅拌容器容积的大小
选用时除满足工艺要求外，还应考虑功耗低、操 作费用省，以及制造、维护和检修方便等因素。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
表9-1 搅拌器型式适用条件表
搅拌器型式
涡轮式 桨式 推进式
流动状态
搅拌目的
对 湍 剪 低 高粘 分 溶 固 气 结 传 液
流 流 切 粘 度液 散 解 体 体 晶 热 相
PPT文档演模板
图9-7 由搅拌过程求搅拌功率的算图
搅拌器的机械设计
第四节 搅拌罐结构设计 一、罐体的尺寸确定
1、罐体长径比
罐体长径比对搅拌功率的影响
需要较大搅拌功率的，长径比可以选得小些。
罐体长径比对传热的影响 体积一定时，长径比越大，表面积越大，越利于传热；并且 此时传热面距罐体中心近，物料的温度梯度就越大，有利于 传热效果。因此，单纯从夹套传热角度考虑，一般希望长径 比大一些。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
1—弹簧； 2—动环； 3—静环
PPT文档演模板
图9-12 机械密封结构
搅拌器的机械设计
PPT文档演模板
图9-13 机械密封的基本结构及组成
搅拌器的机械设计
工作原理
当转轴旋转时，动环和固定不动的静环紧密接触，并经轴 上弹簧压紧力的作用，阻止容器内介质从接触面上泄漏。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
物料特性对罐体长径比的要求
表9—3 几种搅拌罐的长径比
种类
一般搅拌罐 聚合釜
发酵罐类
设备内物料类型
液-固相、液－液相 气－液相
悬浮液、乳化液 发酵液
长径比
1～1.3 1～2 2.08～3.85 1.7～2.5
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
2、搅拌罐装料量
装料系数
2、轴的刚度计算
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
二、轴封
机械搅拌反应器 轴封主要有两种
轴的密封装置
填料密封 机械密封
目的
避免介质通过转轴从搅拌容器内泄漏或外部 杂质渗入搅拌容器内。
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
1、填料密封
PPT文档演模板Βιβλιοθήκη 图9-10 填料密封的结构
1—压盖 2—双头螺柱 3—螺母 4—垫圈 5—油杯 6—油环 7—填料 8—本体 9—底环
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
PPT文档演模板
2020/11/20
搅拌器的机械设计
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
按搅拌过程求搅拌功率的算图
PPT文档演模板
图9-7 由搅拌过程求搅拌功率的算图
搅拌器的机械设计
①从液体容积值与液体粘度值连线，交于参考线Ⅰ；
②由该点与液体 比重连线，并交 于参考线Ⅱ上某 点；
③将该点与某一 搅拌过程连线， 交于搅拌功率线， 即可求得该过程 的搅拌功率
最理想状态：搅拌器功率＝搅拌作业功率
搅拌器的机械设计
2、影响搅拌器功率的因素
搅拌器的几何参数与运转参数 搅拌槽的几何参数 搅拌介质的物性参数
PPT文档演模板
搅拌器的机械设计
3、从搅拌作业功率的观点决定搅拌过程的功率
液体单位体积的平均搅拌功率的推荐值(表9－2)
表9-2 不同搅拌种类液体单位体积的平均搅拌功率
PPT文档演模板
图9-6 锚式搅拌器
搅拌器的机械设计
主要应用
锚式或框式桨叶的混合效果并不理想，只适用于对混合 要求不太高的场合。
由于锚式搅拌器在容器壁附近流速比其它搅拌器 大，能得到大的表面传热系数，故常用于传热、 晶析操作。 常用于搅拌高浓度淤浆和沉降性淤浆。 当搅拌粘度大于100Pa·s 的流体时，应采用螺带 式或螺杆式。
搅拌混合设计手册
搅拌混合设计手册搅拌混合是一种常见的工艺，广泛用于化工、食品、制药、建筑材料等领域。
搅拌混合的目的是将多种物料混合均匀，以实现产品质量的提高。
为了确保搅拌混合能够达到预期的效果，需要进行设计和规范化操作。
本手册旨在介绍搅拌混合的基本原理、常见设备及操作规范，帮助工程师和操作人员更好地掌握搅拌混合技术。
一、搅拌混合的基本原理搅拌混合是利用机械设备对物料进行剪切、挤压和对流混合，以实现物料间的均匀混合。
有效的搅拌混合取决于机械设备的选型、操作参数和物料特性。
在进行搅拌混合设计时，需要考虑以下原理：1. 充分混合：搅拌混合设备应该能够将各种物料充分混合，确保每个颗粒都能够被均匀覆盖。
2. 均匀分布：在混合过程中，要求物料的各组分均匀分布，避免出现局部浓度不均的情况。
3. 避免结块：某些粉状物料容易在搅拌过程中结块，需要通过设备的剪切、挤压等力量将其分散开，避免结块现象的发生。
二、搅拌混合设备常见的搅拌混合设备包括搅拌桶、搅拌机、混合机等。
不同的设备适用于不同的物料和工艺要求。
以下是常见的搅拌混合设备：1. 搅拌桶：搅拌桶通常用于小批量、手工操作的混合工艺。
操作简单，适用于一些规模较小的生产场景。
2. 搅拌机：搅拌机分为搅拌桨、搅拌器、离心式搅拌机等类型，广泛应用于化工、食品、医药等行业。
搅拌机能够提高混合效率，确保物料的充分混合。
3. 混合机：混合机分为卧式混合机、立式混合机、双锥旋转混合机等类型，适用于粉体、颗粒状等物料的混合。
混合机通常具有高效的混合功能，适用于大规模生产。
三、搅拌混合操作规范为了确保搅拌混合能够达到理想的效果，操作人员需要严格遵守相关的操作规范。
以下是一些常见的操作规范：1. 设备检查：在使用搅拌混合设备之前，应该对设备进行检查，确保设备状态良好，无异物、杂质等影响混合质量的因素。
2. 物料配比：根据产品配方和工艺要求，准确称量各种物料，并按照配比要求投入搅拌混合设备中。
保持配料的准确性，以确保产品质量。
化工搅拌器的设计
1绪论1.1 搅拌器的概述1.1.1搅拌器的应用范围机械搅拌反应器适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程，广泛应用于合成材料、合成纤维、合成橡胶、医药、农药、化肥、染料、涂料、食品、冶金、废水处理等行业。
如实验室的搅拌反应器可小至数十毫升，而污水处理、湿法冶金、磷肥等工业大型反应器的容积可达数千立方米。
除用作化学反应器和生物反应器外，搅拌反应器还可大量用于混合、分散、溶解、结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。
搅拌反应器由搅拌容器和搅拌机两大部分组成。
搅拌容器包括筒体、换热元件及内构件。
搅拌器、搅拌轴、及其密封装置、传动装置等统称为搅拌机。
1.1.2搅拌器的工作原理通常搅拌装置由作为原动机的马达(电动、风动或液压)，减速机与其输出轴相连的搅拌抽，和安装在搅拌轴上的叶轮组成减速机体通过一个支架或底板与搅拌容器相连。
当容器内部有压力时，搅拌轴穿过底板进入容器时应有一个密封装置，常用填料密封或机械密封。
通常马达与密封均外购，研究的重点是叶轮。
叶轮的搅拌作用表现为“泵送”和涡流”，即产生流体速度和流体剪切，前者导至全容器中的回流，介质易位，防止固体的沉淀并产生对换热热管束 (如果有)的冲刷；剪切是一种大回流中的微混合，可以打碎气泡或不可溶的液滴，造成“均匀”。
1.1.3化工反应中的搅拌设备根据搅拌器叶轮的形状可以分成直叶桨式、开启涡轮式、推进式、圆盘涡轮式、锚式、螺带式、螺旋式等}根据处理的掖体牯度不同可以分为低粘度液搅拌器。
低粘度液搅拌器，如：三叶推进式、折叶桨叶，6直叶涡轮式、超级混合叶轮式 HR 100，HV 100等；中高粘度液搅拌器如：锚式、螺杆叶轮式、双螺旋螺带叶轮型，MR 205，305超混合搅拌器等等。
1.2化工搅拌器的适应条件和构造1.2.1化工搅拌器的适应条件搅拌加速传热和传质，在化工设备中广泛运用。
化工搅拌器的作用使化工生产中的液体充分混合，以满足化学反应能够最大程度的进行，该设备可以代替手动搅拌对人体有毒或对皮肤有伤害的化工原料减少对人体的危害，同时通过电动机带动轴加速搅拌，提高生产率。
卧式搅拌机设计
卧式搅拌机的结构设计摘要卧式搅拌机具有悠久的历史，它的应用范围极其广泛，在化学，机械，建筑，轻工业，重金属领域都会看见搅拌机的应用。
从不同的角度可以把搅拌机分为立式和卧式两种，其中卧式搅拌机主要是指搅拌机的轴线与搅拌机回旋轴线都在水平的位置。
本文设计的卧式搅拌器在分析国内外搅拌机械的发展的基础上，设计一种新的卧式搅拌器，这种新的新的结构设计可用于面粉，饲料等粒状物质的搅拌和混合，相比传统的搅拌装置更加快速简单并且工作效率高。
设计的搅拌器具有两个水平的传送方式，第一个是V型皮带和齿轮结合的第一主变速器，以实现混合操作。
第二个是采用楔带和凸轮组成的传动方式，以提高搅拌工作效率。
在该课题中，对卧式搅拌器的基本结构，基本尺寸的详细设计和对搅拌器结构的建模和运动模拟，更为真实简单的体现设计的过程和结构分析，再进行安全分析校核的计算，搅拌器结构设计，参数计算，功率检查，从而确保该搅拌器稳定可靠的运转。
关键词卧式搅拌器；混合设备；搅拌机；上料装置- I -Structure Design of Horizontal MixerAbstractThis design introduced the development course of the domestic and foreign mixer machinery and domestic and foreign research trends，and the design of the mixer. Based on this topic agitator in the domestic and foreign research and development，design a new with vibratory mixing and row material function of horizontal agitator structure design scheme to be used for dry mixing operation．The horizontal mixer has two transmission systems，the first main drive system uses V belt and gear drive to achieve mixing operation．In this paper, the design of horizontal agitator in the analysis of the domestic and foreign mixing based on the development of mechanical, design a new horizontal mixer, this new structure design can be used for flour, feed and other particulate matter and stir the mixture compared to the traditional stirring device is more simple and fast and high work efficiency. The design of the mixer has two levels of transmission, the first is the V type belt and gear combination of the first main transmission, in order to realize the mixed operation. The second is the use of the drive mode of the wedge and the cam to improve the efficiency of mixingIn the paper, the basic structure of horizontal agitator, the detailed design of the basic dimensions and the agitator structure modeling and motion simulation, more simple and true embodiment of the design process and structural analysis, and security analysis and checking calculation, agitator structure design,- II -parameter calculation, check power, so as to ensure the stirrer is stable and reliable operation.Keywords Horizontal mixer, mixing equipment, mixer, feeding device- III -目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题研究意义 (1)1.2 搅拌器国内外发展现状 (2)1.3 卧式搅拌器发展趋势 (4)1.4 论文主要研究内容 (5)1.5 本章小结 (5)第2章总体方案设计及参数设计 (6)2.1 传动机构方案设计 (6)2.2搅拌机容量确定 (7)2.3搅拌机结构参数确定 (8)2.4 搅拌功率的计算 (11)2.5 传动装置工作参数计算 (13)2.6带传动的计算 (14)2.7本章小结 (20)第3章卧式搅拌机零件设计 (21)3.1 搅拌轴的设计 (21)3.2 搅拌轴的校核 (23)3.3 搅拌机结构设计 (25)3.4 三维建模 (27)3.5 本章小结 (28)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录............................................................................................................... - 33 -- IV -第1章绪论1.1课题研究意义工程添加混合物在整个搅拌过程中的重点和被称为卧式搅拌机自动完成的机械装置，搅拌机在各个行业具有广泛应用，在食品行业更是必不可少的。
搅拌器的形式
双端面机械密封
双端面机械密封
d>D1
d<D1
d=D1
K>1
K=1
平衡型机械密封：K=0.6~0.9 非平衡型机械密封：K=1.1~1.2
动环和静环的材料要求
1 耐磨性和导热性—动环和静环做相对摩擦滑 动，会产生发热和磨损现象，要求动环和静环的耐 磨性好，并且能将摩擦产生的热量及时传导出去。 2 硬度—由于动环形状复杂，容易变形，所以要 求动环的硬度比静环大。（表8-15） 3 耐腐蚀性
设置底轴承或中间轴承 设置稳定器
密封装置 （轴封装置）
作用 维持设备内的压力，防止介质泄漏。
基本要求
密封可靠，使用寿命长。 结构简单，装拆方便。
类型
填料密封 机械密封
填料密封
填料密封允许有 一定的泄漏量
填料需定期更换 轴有一定的磨损
填料
填料及其选用
1
填料应富有弹性。在压盖压紧后，弹性变形要大，
大多数微生物发酵需要氧气
搅拌功率的计算
搅拌轴和搅拌器的强度和刚度计算 电机和减速机的选型
影响搅拌功率的 主要参数
搅拌器的 几何尺寸
搅拌器的 运动参数
重力参数
搅拌容器 的结构
被搅拌介 质的特性
功率表达式
P=f（n，d，ρ，μ，g ）=K nadbρc μe gf
K---系统几何构形的总形状系数 功率关联式：
全封闭密封
介质易燃、易爆 剧毒物料 贵重物料
高纯度物料 高真空操作
优点
1、功耗小、效率高。 2、电机过载保护。 3、可承受较高压力。
缺点
1、内轴承寿命短。 2、涡流、磁滞等损耗。 3、使用温度的限制。
传动装置
生物工程设备课程设计-机械通风发酵搅拌器的设计2
3.2 搅拌器的强度计算
搅拌器的强度计算主要目的是计算（校核）桨
叶的厚度。它是在决定了搅拌器的直径，宽度、数
量、材料并决定了搅拌器的计算功率后，分析叶片
的受力情况，找出危险面，定出安全系数，用计算
或校核的方法决定叶片的厚度，并考虑腐蚀裕量。
3.2.1 搅拌器强度计算中的计算功率
当搅拌装置的电机功率P选定后，还需考虑起动时电 机的过载及传动系统的效率。 Pj=kηP-Pm Pj搅拌器强度计算中的计算功率，KW； k启动时电机的过载系数，可从电机特性表中查得；
η传动系统的效率；
Pm轴封处的摩叶最常用。在强度计算时 以各种叶片受力相等处理，每个叶片的危险断面为
叶片与圆盘连接的根部，其弯矩为：
抗弯断面系数：
W b 6
2
M
II
9551 z1
r0 r3 x0
N· Pm
j
n
最大弯曲应力应满足：
4.2 减速器类型、标准及其选用
• 减速器的类型主要有：两级齿轮传动减速器、三角皮带减速
器、摆线针齿行星减速器、蜗杆传动减速器和谐波减速器。
• （1）首先根据反应器搅拌传动所需要的电机功率、搅拌轴转 速（即减速器输出轴的转速）。然后根据其他具体条件综合
考虑，类比确定较适用的减速器。
• （2）考虑其他具体条件有：对减速器有无防爆要求；是单相 还是双向传动；是连续还是间隙传动等;同时还要考虑维修条
普通V带设计举例见下表。已知某搅拌反应器采用V 带传动，选用Y132S-8电机，额定功率P=2.2KW,转速
n1=710转/分,搅拌转速n2=180转/分,试设计V带传动。
4.4 联轴器
• 电机与减速器输出轴及传动轴与搅拌轴之间的连
第三章制药反应工程基础之搅拌器教材
NRe =nd3ρ/μ=5.986 ×105 查上图，对推进式搅拌器全挡板场合，
NP =0.35 P= NP n3d5ρ =622.7 W
对于发酵罐:一般， D/d≠3、HL/ d ≠ 3，其搅拌功率 P﹡=f P
f为校正系数， f =
自吸式气液反应器的设计与应用
立式圆筒容器高径比HT/DT=2~2.5; 液柱高度与直径比HL /DT=1~1.5 搅拌器: 涡轮外径Di=DT/3 ，涡轮高度h=Di /4 ，涡轮与反应器 底距离y=Di ，吸气口径=3Di /8 ，挡板宽度B=DT/10 不吸气时
搅拌功率:
P0 = k n 3Di 5ρ
扭格子式
复动式
水：约1mPa·s 低粘乳液：约数 mPa·s 重油：约数十 mPa·s 润滑油：约 0.1Pa·s 蜂蜜：约 1 Pa·s
多臂行星式
涂料：约数 Pa·s
均质器
真空乳化釜
新 砂磨机 卧 式 LIST-AP 搅 BIVOLAK 拌 SCR 器 HVR
CONTERNA
橡 捏和机
油墨：约数十 Pa·s 牙膏：约 50 Pa·s 口香糖：约 100 Pa·s 嵌缝胶：约 千 Pa·s 塑料熔体：近万Pa·s 橡胶混合物：近万Pa·s
搅拌槽
叶轮
槽体 夹套 内构件
搅拌器
搅拌器的设计与功率计算
• 搅拌器的结构与作用
流体流动以及流体速度的涨落造成物料交换是反应、传热以 及扩散的根本原因，搅拌器起作重要的作用。
搅拌器可促使流体产生圆周运动（径向流，或称原生流）， 流体作轴向运动的轴向流（或称次生流），径向流因挡板作用后 产生次生流。
搅拌器设计
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）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。
2 搅拌罐结构设计1.1 罐体的尺寸确定及结构选型 1.1.1 筒体及封头型式选择圆柱形筒体，采用标准椭圆形封头 1.1.2 确定内筒体和封头的直径 先忽略封头体积，估算筒体内径Di Di=34iV πφV －工艺给定的容积,53mi －通体高径比，i=H / Di,由于是液-液混合体系选i=1.1;φ －装料系数，因搅拌状态比较平稳故取0.8。
3450.816673.14 1.1Di mm ⨯⨯==⨯Di 取整为1700mm ，即筒体直径DN=1700mm 1.1.3 确定筒体高度封头直径确定后，确定筒体高度：24()d V V H Di π-=d V －容器封头体积， 0.734取封头直径与内筒体直径相同，当DN=1700mm 时，查《化工设备机械基础》表16-6得封头的容积30.734=d V m24(50.734)1.883.14 1.7H m ⨯-==⨯取 1.88=H m1.1.4 核算/i H D 即ii=/ 1.88/1.7 1.1==i H D 06，该值接近1.1且处于1.1~1.3之间，故合理。
搅拌槽搅拌器课程设计
搅拌槽搅拌器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解搅拌槽搅拌器的基本原理和分类。
2. 学生能掌握搅拌槽搅拌器的主要结构、工作原理及在工业中的应用。
3. 学生能了解搅拌槽搅拌器在化学、食品、医药等行业的实际运用。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决搅拌槽搅拌器在实际应用中出现的问题。
2. 学生能够根据具体需求，设计合适的搅拌槽搅拌器方案。
3. 学生能够通过实验和操作，熟练掌握搅拌槽搅拌器的使用方法。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到搅拌槽搅拌器在工业生产中的重要性，增强对科学技术的尊重和热爱。
2. 学生能够通过课程学习，培养团队协作、沟通表达的能力，形成积极向上的学习态度。
3. 学生能够关注搅拌槽搅拌器在环保、节能减排等方面的应用，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程属于应用型课程，以实践操作和理论分析相结合的方式进行教学。
学生特点：初三学生，具有一定的物理、化学知识基础，对实际应用感兴趣，动手能力强。
教学要求：注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识运用到实际生产和生活中。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 搅拌槽搅拌器的基本概念与分类- 搅拌槽的定义及作用- 搅拌器的分类及特点2. 搅拌槽搅拌器的工作原理与结构- 搅拌槽的组成部分- 搅拌器的工作原理- 常见搅拌器结构分析3. 搅拌槽搅拌器的应用领域- 化工行业中的应用- 食品行业中的应用- 医药行业中的应用4. 搅拌槽搅拌器的设计与选型- 设计原则与依据- 选型方法与步骤- 案例分析5. 搅拌槽搅拌器的操作与维护- 操作规程与注意事项- 常见故障分析与处理- 维护保养方法6. 搅拌槽搅拌器的实验与操作- 实验目的与要求- 实验步骤与方法- 实验结果与分析教学内容安排与进度：第一周：搅拌槽搅拌器的基本概念与分类第二周：搅拌槽搅拌器的工作原理与结构第三周：搅拌槽搅拌器的应用领域第四周：搅拌槽搅拌器的设计与选型第五周：搅拌槽搅拌器的操作与维护第六周：搅拌槽搅拌器的实验与操作教材章节关联：本教学内容与教材中“流体力学与流体机械”章节相关，涉及搅拌槽搅拌器的原理、结构、应用等方面内容。
搅拌器设计
搅拌器设计选型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。
其结构形式如下图：一搅拌装置结构图第一章搅拌装置第一节搅拌装置的使用范围及作用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，二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。
搅拌机设计
第一节 罐体的尺寸确定及结构选型 （一）筒体及封头型式选择圆柱形筒体，采用标准椭圆形封头 （二）确定内筒体和封头的直径发酵罐类设备长径比取值范围是 1.7~2.5，综合考虑罐体长径比对搅拌功率、传热以及物料特性的影响选取/ 2.5i H D =根据工艺要求，装料系数0.7η=，罐体全容积39V m =，罐体公称容积（操作时盛装物料的容积）390.7 6.3g V V m η=•=⨯=。
初算筒体直径iii D H D H D V 442ππ=≈34ηπi gi D H V D ≈即m D i 66.17.05.214.33.643≈⨯⨯⨯=圆整到公称直径系列，去mm DN 1700=。
封头取与内筒体相同内经，封头直边高度mm h 402=， （三）确定内筒体高度H当mm h mm DN 40,17002==时，查《化工设备机械基础》表16-6得封头的容积30.734v m =224(90.734)3.643.14 1.74i V vH m D π--===⨯，取 3.7H m = 核算/i H D 与η/ 3.7/1.7 2.18i H D ==，该值处于1.7~2.5之间，故合理。
226.30.69'1.7 3.70.73444g gi V V V D H vηππ====+⨯⨯+该值接近0.7，故也是合理的。
（四）选取夹套直径表1 夹套直径与内通体直径的关系由表1，取10017001001800j i D D mm =+=+=。
夹套封头也采用标准椭圆形，并与夹套筒体取相同直径 （六）校核传热面积工艺要求传热面积为211m ，查《化工设备机械基础》表16-6得内筒体封头表面积23.34,3.7i A m m =高筒体表面积为21 3.7 3.14 1.7 3.719.75i A D m π=⨯=⨯⨯=总传热面积为3.1419.7523.0911A =+=>故满足工艺要求。
第二节 内筒体及夹套的壁厚计算 （一）选择材料，确定设计压力按照《钢制压力容器》（15098GB -）规定，决定选用0189Cr Ni 高合金钢板，该板材在150C 一下的许用应力由《过程设备设计》附表1D 查取，[]103t MPa σ=，常温屈服极限137s MPa σ=。