搅拌器结构设计

搅拌器结构设计

孟健宇 ,朱英

山东协和学院 山东省济南市 250107

摘要：搅拌设备的使用应用范围很大。广泛应用于化工、石油工业、建筑行业等传统工业和日常生活中废水处理，本篇论文进行一个对于搅拌器所用结构的一个介绍说明。

1搅拌器的发展史及现状

搅拌混合设备应用广泛不止在化工行业同样在我们日常生活中也是很常见的一种机械产品，它主要于化工、冶金、医药、食品和饲料等领域，对于我们的生活有很大的改善。搅拌是工业原料反应工艺中一个不可或缺，很重要的环节，所有搅拌器设计的原理都离不开，流体力学、传热、机械设计原理、物质分散和化学的反应等多种过程，搅拌器是向搅拌介质输入机械能以获得适当的流场的装置。所以搅拌器也会被称为Mixer或Agitar、Stirrer。在一般化的搅拌中，固体微粒子分散在溶液中悬浮，溶液变成均匀的乳化液，所以含有分离器和清真器。一些搅拌机可以产生较大的剪切力，可以使细化的颗粒比胶体研磨机大10倍以上，从而可以产生更大亚微米悬浮物，所以可以用于制作食品、化工产品以及生活日常需求。石化工业通常将搅拌器反应容易统称为搅拌容器（Agitatored Vessels或Stired Vessels），聚氯乙烯合金、 顺丁橡胶合釜、 反应釜、 汽提釜等统称为搅拌容器。

这些年来，各种搅拌器在快速发展的同时，百花齐放，但现在也面临着合理利用资源、节约能源和消费、满足环保要求等各项指标，需要我们去进行解决。

2搅拌器的种类

在化学工业物料的搅拌操作中，人们为了实现各种各样的搅拌的目的，理解各种搅拌器的特征，选对搅拌器叶片形式对于设计满足流动状态特点的搅拌器影响较大。我们采用计算流体力学（CFD）方法对拌器叶型和叶轮结构参数进行优化分析研究。搅拌池中液体在搅拌过程中。物料在反应釜内三维流动的，为了区分搅拌器的锚框桨叶排液流动特性，将分类形式按主要排液方向、按圆柱坐标把典型浆料叶分为径向流叶片、轴向流叶片。浆搅拌器是一种能把液体从静止状态转变为运动状态并进行均匀混合的机械装置，它广泛地用于造纸、化工、食品等工业领域。齿片式，平叶纸浆式，直叶圆盘涡轮式及弯曲翼涡轮式除无挡板搅拌槽内产生使液随板车转动外

除了周向流以外，板车离心力也会把液体沿叶片射到槽壁上，从而产生很强的径向流，所以称这些为径向流叶片。它在发动机中也起着重要作用。当发动机工作时，由于活塞和缸套之间产生相对运动，而引起汽缸内压力变化。径向的

当流叶片搅拌机转动时可将搅拌混和液由搅拌轴吸入并沿径向排出，叶片消耗大量电力进行搅拌时所产生的速度和剪切力都很高。

当被搅拌物料处于湍流状态时，推进式叶片搅拌器除沿周向流动外，还会产生很多轴向流动，推进式搅拌器这是一种典型的轴向流动叶片。为了获得良好的气动性能，必须在设计中采用先进的加工工艺和合理的结构参数，其中包括对叶片型面形状及几何尺寸的精确控制。目前国内生产的叶片基本上都是径向进给方式。推进式叶片相对于直叶盘涡轮及弯曲叶片涡轮式叶片，圆盘涡轮式叶片车轴向流动有许多组成部分，因此常用于轴向流动。

3搅拌器的种类

根据叶轮的形状可以将搅拌器的叶片分为成直叶桨式搅拌器、 开启涡轮式搅拌器、 推进式搅拌器、 圆盘涡轮式搅拌器、锚框式搅拌器、锚式搅拌器、框式搅拌器、特殊叶片搅拌器、螺带式搅拌器、异性叶式搅拌器、螺旋式搅拌器等。处理的物料根据粘度大小，可以分为低粘度物料搅拌器。三叶推进式搅拌器、折叶（二斜叶/六斜叶）式搅拌器、六直叶涡轮式搅拌器等低粘度高效搅拌器。适用于中高粘度的液搅拌机，例如：锚定式搅拌器、螺杆叶片式搅拌器、二重螺旋螺旋带叶片搅拌器、自吸式搅拌器等。搅拌加速传热和传质在化工设备经常性频繁性应用。化学工业搅拌机的作用是充分混合化工生产中的液体，可提高生产率。

4搅拌器的结构

搅拌器结构构成一般以电机为动力结构，根据物料粘度进行计算，选用合适的电机功率，机电机型号。

减速器的选用，根据物料所需物料转速选用减速器来控制转速。

机架的主要作用是对传动装置，进行支撑固定，防止传动装置在输出扭矩过程中，产生侧倾，从而导致搅拌器出现故障，维持搅拌器平稳运行。

机械密封的作用，机械密封是一种旋转机械的轴封装置。比如离心泵、离心机、反应釜和压缩机等设备。由于传动轴贯穿在设备内外，这样，轴与设备之间存在一个圆周间隙，设备中的介质通过该间隙向外泄漏，如果设备内压力低于大气压，则空气向设备内泄漏，因此必须有一个阻止泄漏的轴封装置。轴封的种类很多，由于机械密封具有泄漏量少和寿命长等优点，所以世界上机械密封是在这些设备最主要的轴密封方式。机械密封又叫端面密封，在国家有关标准中是这样定义的:"由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。"

反应釜是物料进行反应，沉降，结晶的装置。

搅拌轴作为搅拌器中的传动装置，搅拌轴连接减速器搅拌器。

搅拌器，是整个机构的灵魂，不同型号的搅拌器对应可以搅拌的不同物料，主要根据物料粘度选用搅拌器。

5结语

搅拌操作是工业反应过程的重要环节，进行搅拌混合的设备是化工石油等现代企业不可或缺的搅拌设备。搅拌器所产生的作用是不可想象的，上面介绍了很多物料搅拌器的叶片类型，有的应用广泛，有的特殊难制作，现在搅拌混合技术使用LDV、PIV等技术在此设计基础上进行流体力学的计算来设计。搅拌器发展是非常的好的，各种类型搅拌器层出不穷，使用本次设计题目锚框式搅拌器，是一种高粘度的物料搅拌装置，因为其主要用于高粘度的物料搅拌，像胶黏剂，锂电池原料的搅拌等都不可或缺

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