671 搅拌器的设计
搅拌器设计计算范文
搅拌器设计计算范文搅拌器是一种常见的化工设备,用于搅拌、混合和均化液体或粉粒状物料。
搅拌器设计计算是保证搅拌器正常运行和达到预期效果的重要环节。
本文将为您介绍几个常见的搅拌器设计计算方法。
1.搅拌器功率计算搅拌器功率是指搅拌器所消耗的能量,通常用于判断搅拌器的功率大小、电机的选型以及搅拌器的效率。
(1)平均功率计算公式:P=Np*p*Q*G/1000其中,P为平均功率(kW),Np为功率系数(通常为0.1-0.35),p为液体密度(kg/m³),Q为搅拌体积(m³),G为液体在搅拌器中的重力加速度(m/s²)。
(2)最大功率计算公式:Pmax = K * P其中,Pmax为最大功率,K为容积系数(通常为1.2-1.6),P为平均功率。
2.搅拌器搅拌速度计算搅拌器搅拌速度是指搅拌器旋转的速度,影响着搅拌的效果和混合的均匀程度。
一般情况下,搅拌速度应根据工艺要求进行选择。
(1)转速计算公式:N=(0.8-1.2)*Ns其中,N为搅拌器转速,Ns为搅拌器选型所提供的标准转速。
(2)转数计算公式:n=N/D其中,n为搅拌器转数,N为搅拌器转速,D为搅拌器直径。
3.搅拌器液体流速计算搅拌器液体流速是指液体在搅拌器旋转下所产生的流动速度,直接影响着搅拌的效果。
(1)流速计算公式:v=Q/(π*h*D²/4)其中,v为搅拌器液体流速,Q为搅拌体积,h为搅拌器液体高度,D 为搅拌器直径。
4.搅拌器搅拌时间计算搅拌器搅拌时间是指液体在搅拌器中的停留时间,对混合均匀度有一定影响。
(1)搅拌时间计算公式:T=(k*Q)/v其中,T为搅拌时间,k为搅拌器液体流动性系数(通常为2-4),Q 为搅拌体积,v为搅拌器液体流速。
需要注意的是,以上公式只是一种估算方法,具体的设计计算应根据实际情况进行调整。
同时,设计计算中还需要考虑液体性质、搅拌器形状、搅拌器与容器之间的距离等因素。
总结:搅拌器设计计算是确保搅拌器正常运行和达到预期效果的关键。
搅拌器的机械设计
搅拌器的机械设计搅拌器是一种常见的工业设备,用于将不同物料进行搅拌、混合或均匀。
机械设计在搅拌器的设计过程中起到了重要的作用,确保搅拌器具有良好的性能和可靠性。
以下是搅拌器机械设计的一般流程和关键考虑因素。
首先,搅拌器的机械设计需要确定所需的搅拌容量和搅拌速度。
搅拌容量取决于所需的生产量以及材料的粘度和密度。
搅拌速度应根据物料的特性,如黏稠度和流动性来确定。
通常,高黏度的物料需要较低的搅拌速度,而低黏度的物料则需要较高的搅拌速度。
其次,机械设计师需要选择适当的搅拌器类型。
常见的搅拌器类型包括搅拌桨、涡轮搅拌器和锥形搅拌器等。
选择合适的搅拌器类型需要考虑物料的特性以及所需的混合效果。
例如,搅拌桨适合混合低黏度液体,而锥形搅拌器适合混合高黏度的物料。
接下来,机械设计师需要设计搅拌器的轴和轴承系统。
轴的设计需要考虑所需的扭矩和强度。
通常,搅拌器的轴由高强度材料制成,如不锈钢或碳钢。
轴承系统的设计要保证轴的平稳运转,并能承受搅拌器产生的扭矩。
轴承通常采用滚动轴承或滑动轴承,具体选择要考虑搅拌器的负载条件和环境要求。
此外,搅拌器的机械设计还需要考虑搅拌器的传动装置。
传动装置通常由电动机、减速器和联轴器等组成,用于提供搅拌器所需的动力和扭矩。
电动机的选择应根据搅拌器的运行要求和工作环境来确定。
减速器通常用于减小电动机输出的转速,并提供所需的输出扭矩。
联轴器则用于连接电动机和搅拌器的轴,以传递动力。
最后,机械设计师还需要考虑搅拌器的安全和维护性。
例如,搅拌器应采用合适的封闭结构,以防止物料溢出。
此外,搅拌器的零部件应易于更换和保养,以确保设备的正常运行和延长使用寿命。
在搅拌器的机械设计中,还需要考虑其他一些因素,如结构的刚性和稳定性、阻力的分布以及设备的运行噪音等。
这些因素都需要与所需的搅拌效果和工作环境相匹配。
总之,搅拌器的机械设计是一个复杂的过程,需要考虑多个因素。
通过合理的设计和选择,搅拌器可以实现预期的搅拌效果,并满足生产要求和安全标准。
搅拌器的设计(有全套图纸)
摘要完成絮凝过程的絮凝池(一般常称反应池),在净水处理中占有重要的地位。
天然水中的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。
为去除这些物质通常借助于混凝的手段,也就是说在原水中加入适当的混凝剂,经过充分混和,使胶体稳定性被坏(脱稳)并与混凝剂水介后的聚合物相吸附,使颗粒具有絮凝性能。
而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集,以形成较大的絮凝体(絮粒)。
因此,絮凝池设计是否确当,关系到絮凝的效果,而絮凝的效果又直接影响后续处理的沉淀效果。
絮凝搅拌机是絮凝池机械搅拌的装置,它主要用于废水处理的搅拌过程。
本设计提到了絮凝池的设计,搅拌机的设计以及其工艺流程。
关键词:絮凝池混凝剂沉淀效果絮凝性能AbstractAccomplish flocculation process flocculation pool(call reaction in general often pool),handle middle in clean water occupying important position.Natural water suspension matter and limb matter grain diameter are very trivial.Be to dislodge these matter being backed by the means drifting along curdling generally, that is,add the appropriate coagulant,blend through sufficiently in raw water, let colloid stability be spoiled the polymer(coming off after steady)and being situated between with coagulant water looks at and appraises an adsorption,makes a pellet have the flocculation function.But,that flocculation pool purpose is to create appropriate waterpower condition makes this have flocculation function pellet assembling,to form bigger flocculation body(catkin granule)in contacting middle mutually.But therefore,flocculation pool designs thinking that indeed or not,effect being related to a flocculation,the flocculation effect has direct impact to follow-up treatment precipitayion effect.The flocculation mixer is flocculation pool mechanical rabble device,it is used for the waste water treatment mixing process mainly.Design the design having mentioned flocculation pool originally,the mixer design and whose process flow.Keywords:Flocculation pool Coagulant Precipitayion effect Flocculation function目录1前言 (1)1.1毕业设计课题的目的、意义、国内外现状 (1)1.1.1毕业设计课题的目的、意义 (1)1.1.2国内外污水处理的现状 (1)1.2搅拌机在污水处理中的作用 (2)1.2.1搅拌机的发展概述 (2)1.2.2反应搅拌机的工作原理 (2)1.3絮凝的工作原理 (3)1.4水处理中的搅拌设备 (3)1.5絮凝搅拌机的适应条件和构造 (3)1.5.1絮凝搅拌机的适应条件 (3)1.5.2絮凝搅拌机的构造 (4)1.6本课题的设计思路 (5)2絮凝池的设计 (6)2.1絮凝池的设计探讨 (6)2.1.1絮凝的相似关系 (7)2.1.2假设和设想 (10)2.2絮凝池的设计要求及结果 (15)3絮凝搅拌机的设计 (16)3.1设计原始数据 (16)3.2设计要点 (16)3.3设计计算数据 (16)3.4桨叶的设计 (17)3.4.1桨叶结构尺寸确定 (17)3.4.2搅拌器转速计算 (17)3.4.3搅拌功率计算 (19)4电动机及减速器的选型 (21)4.1减速器和电动机的选型条件 (21)4.2电动机与减速器的选择 (21)4.4搅拌轴的设计及其结果验证 (23)4.5轴与桨叶、联轴器的连接 (24)4.5.1连接形式 (24)4.5.2联轴器与轴的连接 (24)4.6轴承的选型及轴的最终确定 (24)5支撑装置设计 (25)5.1搅拌机的支承部分 (25)5.1.1机座 (25)5.1.2轴承装置 (26)5.2水下支撑座的设计 (26)5.2.1轴承的选型 (26)5.2.2支撑套的设计 (27)6轴的密封 (28)7结论 (30)符号说明 (31)参考文献 (32)谢辞 (33)附件 (34)外文翻译 (35)附录:1前言1.1毕业设计课题的目的、意义、国内外现状1.1.1毕业设计课题的目的、意义废水处理中反应搅拌机的目的是借助搅拌器的作用是使废水中的胶体颗粒絮凝形成较大的颗粒,以利沉淀,以满足水处理中水质净化的要求。
搅拌机设计
搅拌机设计搅拌机是一种常见的厨房电器,用来将食材充分搅拌混合,使其成为理想的食品状况。
它是现代生活中不可或缺的一部分,我们可以通过搅拌机轻松地制作各种食物,如果汁、奶昔、面糊等等。
然而,搅拌机的设计背后隐藏着许多精巧的工程原理和考量。
首先,让我们来看看搅拌机的外观设计。
搅拌机通常采用圆柱形的外壳,方便容器的装配和拆卸。
搅拌机的外壳一般由塑料或金属材料制成,以确保其坚固和耐用性。
外壳上通常有一些按钮和开关,用于控制搅拌机的运行和速度调节。
此外,搅拌机还会配备一个透明的玻璃或塑料容器,方便用户观察食物的搅拌情况。
搅拌机的核心部件是电动机和搅拌刀片。
电动机为搅拌刀片提供动力,驱使其高速旋转,从而实现对食材的搅拌和混合。
为了确保电动机的高效运行,搅拌机通常会采用直流电机或交流电机,具有较高的转速和较大的扭矩输出。
搅拌刀片的设计也非常重要,通常采用不锈钢材料制成,以保证其锋利度和耐久性。
在使用搅拌机时,我们通常需要调节搅拌机的速度和时间。
为了实现这一功能,搅拌机会配备一个控制电路,通过控制电源的输出电压和频率来调节电动机的运行速度。
此外,搅拌机还会配备一个计时器,用于设定搅拌的时间长度,以便在结束时自动关闭搅拌机。
这些功能的设计考量了用户的使用习惯和需求,旨在提供更好的用户体验。
关于安全性方面,搅拌机通常会采取一些措施来确保用户的安全。
例如,搅拌机会配备一个安全锁定装置,只有在容器安装正确并锁定的情况下才能启动。
此外,搅拌机还会设置过载保护装置,当电动机过热或超负荷运行时,会自动断开电源,以防止损坏和意外事故的发生。
在维护方面,搅拌机的设计也非常人性化。
用户可以方便地拆卸容器和搅拌刀片,以进行清洁和维护。
搅拌机的容器通常具有防滴漏设计,以避免食物溅出造成的净化问题。
此外,搅拌机还会配备一些配件和附件,如不锈钢刮板、搅拌棒等,以增加使用的便利性和灵活性。
总的来说,搅拌机的设计是一个综合考虑各种因素的工程问题。
搅拌机的设计范文
搅拌机的设计范文搅拌机是一种常见的厨房电器,用于将食材充分混合和搅拌。
它由电动机、搅拌杯、搅拌刀片等组成,通过电动机带动刀片旋转,将食材切碎、混合。
搅拌机的设计需要考虑安全性、功能性和方便性。
首先,安全性是搅拌机设计的首要考虑因素。
搅拌机通常采用高速旋转的刀片来搅拌食材,因此设计上需要加强安全措施,以防止意外发生。
一种常见的安全设计是采用双层保护盖,内层保护盖用于防止刀片直接接触到用户,外层保护盖用于避免食材溅出。
此外,还可以在操作按钮上设置保护锁,只有当保护锁打开时,搅拌机才能启动。
这样可以有效地防止误操作造成的伤害。
其次,功能性也是搅拌机设计的重要考虑因素。
搅拌机的功能主要包括混合、切割、研磨等,因此需要设计合适的刀片和搅拌杯。
刀片的材质要坚固耐用,以确保能够处理各种硬度的食材,同时刀片的形状和角度也需要精确设计,以确保食材能够充分受力,达到最佳的搅拌效果。
搅拌杯的材质要耐高温、耐冲击,并且具有透明度,以方便用户观察搅拌过程。
此外,还可以设计多档调速功能,以满足用户不同的搅拌需求。
另外,方便性也是搅拌机设计的重要考虑因素之一、搅拌机的设计应该简洁明了,操作方便。
按钮的布局应该合理,便于用户操作。
搅拌杯和刀片的拆装也应该方便,以方便清洁。
同时,还可以设计一些创新的功能,如预设模式、计时功能等,以提高用户的使用体验。
在搅拌机的设计中,还需要考虑材质的选择。
搅拌机的外壳可以采用塑料和不锈钢等材质,塑料材质轻便、耐腐蚀,不锈钢材质坚固耐用,耐高温。
刀片可以采用不锈钢材质,以确保耐用性和切割效果。
搅拌杯可以采用聚碳酸酯材质,既耐高温又具有透明度。
总之,搅拌机的设计需要考虑安全性、功能性和方便性。
安全性方面主要考虑采用双层保护盖、保护锁等措施,以防止意外伤害的发生。
功能性方面主要考虑刀片和搅拌杯的设计,以确保能够处理各种食材并达到最佳的搅拌效果。
方便性方面主要考虑操作的简便性和清洁的便利性。
材质的选择也需要根据不同部件的需求进行合理选择,以确保搅拌机的耐用性和耐温性。
搅拌器结构及设计
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。
13
图9-4 推进式搅拌器
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。
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
图9-7 由24搅拌过程求搅拌功率的算图
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。
循 扩 流 度 混合
悬吸
反
环散
混 传热
浮收
应
合 反应
○○○○ ○ ○ ○ ○○○○ ○
○○○○ ○
○○
○○ ○
○○
○
○○ ○
○○ ○
搅拌容 器容积
(m3)
转速范 围(r/min)
最高 粘度 (P)
1~100 1~200
10~300 500 10~300 20
1~1000 10~500 500
折叶开启涡轮式 ○ ○
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。
搅拌器设计计算
搅拌器设计计算搅拌器设计计算设计数据:混合池实际体积为1.15m×1.15m×6.5m≈8.60m³,因此设混合池有效容积为8m³。
混合池流量为0.035m³/s,混合时间为10s。
混合池横截面尺寸为1.15m×1.15m,当量直径为5,混合池液面高度为1.30m。
因此,混合池高度为6.5m。
搅拌强度方面,取搅拌速度梯度为740s-1,混合均匀度为80%。
搅拌器的布置形式为立式,采用中央置入式。
搅拌器的位置应避免水流直接影响侧面冲击,距离液面的距离通常小于搅拌器直径的1.5倍。
选用折叶桨式搅拌器,桨叶数为2,直径为0.8m。
搅拌器排液量为0.213m³/s,体积循环次数为0.266.在计算中,水的粘度值为1.14×10-3 Pa·s,密度为1000kg/m³。
混合功率估算为NQ=4.3~17kw·s/m³,单位流量需要的功率一般为4.3~17kw·s/m³。
以上数据均依据《给水排水设计手册》表4-28、表4-27和表4-30查询得出。
三、搅拌器转速及功率设计为了满足搅拌梯度G值的要求,需要进行搅拌器转速和功率的设计。
首先,根据外缘线速度的要求,选择2.72m/s作为基准值。
然后,根据公式计算得到转速范围在23.87~119.37r/min之间,为了保证搅拌效果,选择65r/min作为最终转速。
接下来,需要计算搅拌器的功率。
首先求得雷诺准数,根据网络数据得到功率准数为0.52.然后,根据公式计算得到搅拌功率为A=14+(b/D)×[670(d/D-0.6)²+185]×(0.35+b/D)×(sinθ)¹·²,B=10×[1.3-4(b/D-0.5)-1.14(d/D)],最后根据公式Np=[(10³+1.2Re²·⁶)/(H⁰·⁶)]·A⁰·⁶+B,取0.63~0.75之间的值作为功率准数。
搅拌器毕业设计范文
搅拌器毕业设计范文搅拌器是一种常见的厨房电器用品,在食品加工和调制过程中起到了重要的作用。
为了满足现代人对搅拌器的需求和提升其功能,本文将对搅拌器的设计进行探讨。
一、选材与外观设计搅拌器的机身通常由塑料或金属制成,考虑到使用寿命和安全性,我们建议选择高温耐油塑料材料或不锈钢材质。
外观设计方面,应考虑到人性化和美观性,保证操作的舒适性。
二、电机和搅拌头的选择电机是搅拌器的核心部件,其转速和功率直接决定了搅拌器的性能。
我们应根据需求选择合适的电机类型,并根据搅拌器的用途设计不同种类的搅拌头,如打蛋器、搅拌器和切碎器等,以满足不同的操作需求。
三、控制器和安全设计搅拌器的控制器应采用可调节的速度控制器和计时器,以满足不同食品的制作要求。
同时,应加入安全设计,如过热保护装置和防溅设计,确保用户在使用过程中的安全。
四、创新功能设计为了提升搅拌器的功能和性能,我们可以考虑添加一些创新设计。
例如,可以增加电子秤功能,方便用户在搅拌过程中进行准确计量;可以添加破壁功能,以便于制作果蔬汁;还可以设计有线与无线两种供电方式,增加使用的灵活性。
五、节能环保设计在设计过程中,我们应注重节能环保。
可以考虑添加省电功能,如低功率待机模式和自动断电功能。
同时,应选择可回收材料和环保包装,以降低对环境造成的影响。
通过以上设计,我们可以实现搅拌器的功能多样化、操作便捷化、外观美观化和安全性能的提升。
同时,注重节能环保设计,也符合当今社会对绿色家电的需求。
总结起来,搅拌器的毕业设计涉及选材、外观设计、电机与搅拌头的选择、控制器和安全设计、创新功能设计以及节能环保设计等方面。
通过综合这些设计,可以提升搅拌器的性能和用户体验,满足现代人对日常生活的需求和对绿色环保的关注。
搅拌机设计
搅拌机设计1. 引言搅拌机是一种常见的机械设备,广泛用于食品加工、化学制品生产、制药、冶金等领域。
它通过将材料置于容器中,并使用旋转的搅拌刀片将材料混合起来。
本文将介绍一个搅拌机的设计,包括设计原理、材料选择、结构设计等。
2. 设计原理搅拌机的设计原理基于液体力学和传热学的基本原理。
当刀片在容器中旋转时,它会产生离心力和剪切力,使各种材料在容器中进行混合。
同时,搅拌机还可以通过控制搅拌速度和时间来实现不同程度的混合效果。
在设计过程中,需要考虑材料的粘度、浓度、黏度等因素,并根据需求选择适当的搅拌速度和刀片形状。
3. 材料选择在搅拌机设计中,选择适当的材料对设备的使用寿命和性能至关重要。
常用的材料包括不锈钢、碳钢、铝合金等。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,适合用于接触食品和化学品的搅拌机。
碳钢具有较高的强度和刚性,适用于工业领域。
铝合金具有较低的密度和良好的导热性,适合用于较大功率的搅拌机。
在选择材料时,还需要考虑成本和制造工艺等因素。
4. 结构设计搅拌机的结构设计包括容器、搅拌刀片、传动系统等。
容器通常采用圆柱形和锥形两种形状,具有较大的容积和较好的流动性。
搅拌刀片的形状多种多样,常见的有桨叶式、锚式、螺旋式等。
传动系统通常包括电机、减速器、轴和轴承等。
为了保证搅拌机的稳定运行和较低的噪音,需要对传动系统进行合理的设计和调试。
5. 安全性考虑搅拌机的设计中需要考虑安全性问题。
首先,需要在设备上设置紧急停止开关,以便在紧急情况下立即停止搅拌机的运行。
其次,需要对搅拌机进行合理的防护措施,以避免工作过程中人员受伤。
此外,还需要定期检查和维护设备,确保其正常运行和安全性。
6. 总结搅拌机设计是一个复杂的工程问题,需要考虑多个因素,如设计原理、材料选择、结构设计和安全性考虑等。
合理的搅拌机设计可以提高生产效率、降低成本,并确保设备的可靠性和安全性。
希望本文所介绍的设计原理和注意事项可以对搅拌机的设计和应用提供一定的参考价值。
搅拌器设计资料范文
搅拌器设计资料范文搅拌器是一种常见的化工设备,用于将两种或多种混合物充分混合,使其达到均匀分散的状态。
它广泛应用于化工、食品、农药、制药等行业。
下面将对搅拌器的设计资料进行详细介绍。
一、搅拌器的工作原理搅拌器的工作原理主要是通过旋转的搅拌叶片将液体充分搅动,从而实现混合的目的。
搅拌器的核心部件是搅拌轴、搅拌叶片和驱动装置。
搅拌轴通过驱动装置的作用旋转起来,叶片随之转动,并将液体推动和抛掷起来,形成旋涡和剪切效应,以达到混合的目的。
二、搅拌器的分类搅拌器可以根据其形状、结构和工作方式的不同进行分类。
常见的搅拌器包括框架式搅拌器、推进式搅拌器、锚式搅拌器、螺旋搅拌器等。
框架式搅拌器是一种较为常见的结构,它的叶片采用框架状,能够充分搅拌液体,并保证搅拌效果。
推进式搅拌器是一种结构比较简单的搅拌器,它通过推进器将液体推向搅拌叶片,实现混合效果。
锚式搅拌器的形状类似于锚,它的叶片能够在整个液体中形成强烈的剪切和搅拌效果。
螺旋搅拌器则采用螺旋状的叶片,能够在液体中形成旋涡,使其达到混合的效果。
三、搅拌器的设计要点1.材料选择:搅拌器的材料应具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性,一般选择不锈钢、耐磨钢等。
2.叶片设计:叶片的形状和数量对搅拌效果有很大的影响,通常应根据具体工艺要求进行选择。
3.驱动装置选择:驱动装置应具有足够的功率和稳定的运行,一般采用电动机、减速器等。
4.搅拌器的安装:搅拌器应安装在合适的位置,并与容器紧密结合,保证搅拌器的稳定性和安全性。
5.搅拌速度控制:搅拌速度对搅拌效果有很大的影响,一般通过调节驱动装置的转速来控制。
6.搅拌器的维护与保养:定期对搅拌器进行维护和保养,包括润滑、紧固、清洗等,以保证其正常运行。
四、搅拌器的应用范围搅拌器广泛应用于化工、食品、农药、制药等行业,主要用于液体的混合、悬浮、溶解、乳化等。
比如化工行业中的溶解反应、乳液制备,食品行业中的酱料搅拌、调理,制药行业中的药液搅拌等。
搅拌器设计计算
搅拌器设计计算Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998搅拌器设计计算(作者:纪学鑫)一、设计数据:1、混合池实际体积V=××≈∴设混合池有效容积V=8m32、混合池流量Q=s3、混合时间t=10s4、混合池横截面尺寸×,当量直径D=πω4L =π15.115.14⨯⨯= 5、混合池液面高度H =24πD V =m ..π036301842≈⨯⨯ ∴混合池高度H '=+(~)m=~ (m);取6、挡板结构及安装尺寸()m 54.0036.0m 241361~)(~≈⎪⎭⎫ ⎝⎛D ;数值根据《给水排水设计手册》表4-28查得,以下均已此手册作为查询依据。
7、取平均水温时,水的粘度值()s a ⋅P μ=×10-3s a ⋅P取水的密度3/kg 1000m =ρ8、搅拌强度1)搅拌速度梯度G ,一般取500~1000s -1。
混合功率估算:N Q =K e Q(kw)K e --单位流量需要的功率,K e 一般=~173/s kw m ⋅∴混合功率估算:3/s kw 17~3.4m N Q ⋅=取搅拌速度梯度1-s 740=G2)体积循环次数'Z搅拌器排液量'Q ,213.08.008.1385.0)/(333'=⨯⨯==s m nd k Q q折叶桨式,片,245=︒=Z θ,流动准数385.0k q 取,见表4-27查取;---n 搅拌器转速)(s /r ;d 搅拌器直径(m) 转速d60n πν=;---线速度v ,直径d ,根据表4-30查取。
3)混合均匀度U ,一般为80%~90%。
U 取80%。
9、搅拌机的布置形式、加药点设置。
1)立式搅拌机的布置:一般采用中央置入(或称顶部插入)式。
2)搅拌器的位置及排泄方向:搅拌器的位置应避免水流直接影响侧面冲击。
搅拌器距液面的距离通常小于搅拌器直接的倍。
典型化工设备设计—搅拌式设备及其机械设计
许用剪应力[τ]=(0.5~0.6)[σ]
考虑到弯曲作用和动载荷性质, [τ]k 常规定的较低。 Q235-A轴,取12~20MPa。
抗扭截面模数为: Wp
T0
k
实心轴, Wp
d 3
16
便可计算轴径。
2.轴的刚度计算
目的:避免过大扭转变形,保护轴封。
刚度条件: 0
T
180 100 0
式完成搅拌过程所需要的功率。
3.2 影响搅拌器功率的因素 • 搅拌器的几何参数和运转参数; • 搅拌槽的几何参数; • 介质的物性参数。
4 搅拌罐结构设计
1.罐体的长径比 主要因素:搅拌功率;传热;物料搅拌反应特性。
(1)长径比对搅拌功率的影响 在固定转速下,搅拌功率∝浆叶直径的5次方。
——长径比应选得大一些。 (2)长径比对传热的影响 要考虑:传热面积;物料的温度梯度。
(3)物料特性对长径比的要求
几种搅拌罐的H/D值:
种类
设备内物料类型
H/Di
一般搅拌罐 液-固相或液-液相物料 1~1.3
气-液相物料
1~2
发酵罐类
1.7~2.5
2.搅拌罐装料量
(1)装料系数η 盛装物料的容积=η*罐体 全容积
Η取值:一般取0.6~0.85 • 物料反应时有泡沫——
0.6~0.7;
(3)设在密封函处,主要控制摆动量,保 证密封运转正常。
5.2 轴的计算
1.轴的强度计算 ——轴承受扭转+弯曲的联合作用。 载荷:扭矩+弯矩,以扭矩为主。 扭转强度条件:
max
T Wp
k
式中 T — —轴所传递的扭矩,N • mm;
Wp — —抗扭截面系数,mm3;
搅拌器的机械设计
搅拌器的机械设计第一节 概述搅拌设备在工业生产中应用范围较广,它最主要的作用是使物料混合均匀,这种过程可能是物理过程,也可能是化学反应过程。
如:聚酯行业,油剂调配罐,也是一个搅拌设备,使短纤油剂在水中搅拌均匀;又如,生产高压聚乙烯的反应器是超高压反应器,乙烯气与催化剂、调节剂进入反应器后在200Mpa 的超高压、250℃的温度下进行聚合,反应器内有一搅拌器进行搅拌,从而使化学反应过程良好地进行。
)(一)作用:1. 使物料混合均匀2. 强化传热、传质混合的快慢、均匀程度和传热情况的好坏,都会影响反应结果,因此,搅拌情况的改变,会很敏感地影响产品质量和数量。
第二节搅拌器的型式及选型一、常见型式:桨式、涡轮式、推进式、锚式、框式、螺带式、螺杆式(图9-2)二、搅拌器的功能:提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状态,以达到搅拌过程的目的。
(浆叶旋转运动,产生能量,给液体,形成流动状态,故关键在浆叶,当然与其它因素也有关,如介质特性,搅拌器的工作环境等)三、选型依据:考虑搅拌的目的、考虑动力消耗等问题(具体选型可以参看表9-1)第三节搅拌器的功率一、搅拌器功率和搅拌器作业功率1、定义: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。
搅拌器功率:为使搅拌器连续运转所需要的功率称为搅拌器功率。
不包括机械传动和轴封部分所消耗的功率。
此功率的涉及因素较多,与搅拌器几何参数,搅拌器运行参数有关。
搅拌作业功率: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叫做搅拌作业功率。
最理想状态:搅拌器功率=搅拌作业功率2.影响搅拌器功率的因素:①搅拌器的几何参数与运转参数②搅拌槽的几何参数;③搅拌介质的物性参数。
3.从搅拌作业功率的观点决定搅拌过程的功率1.液体单位体积的平均搅拌功率的推荐值(表9-2)2. 按搅拌过程求搅拌功率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第四节搅拌罐结构设计一、罐体的长径比:1.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。
搅拌器的机械设计
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
21
按搅拌过程求搅拌功率的算图
图9-7 由搅拌过程求搅拌功率的算图
22
①从液体容积值与液体粘度值连线,交于参考线Ⅰ;
循 扩 流 度 混合
悬吸
反
环散
混 传热
浮收
应
合 反应
○○○○ ○ ○ ○ ○○○○ ○
○○○○ ○
○○
○○ ○
搅拌容 器容积
(m3)
转速范 围(r/min)
最高 粘度 (P)
1~100 1~200
10~300 500 10~300 20
推进式
○○
○
○○ ○
○○ ○ 1~1000 10~500 500
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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
20
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
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
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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。
图9-6 锚式搅拌器
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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。
搅拌器设计计算
搅拌器设计计算(总3页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--搅拌器设计计算(作者:纪学鑫)一、设计数据:1、混合池实际体积V=××≈³∴设混合池有效容积V=8m ³2、混合池流量Q=³/s3、混合时间t=10s4、混合池横截面尺寸×,当量直径D=πω4L =π15.115.14⨯⨯= 5、混合池液面高度H =24πD V =m ..π036301842≈⨯⨯ ∴混合池高度H '=+(~)m=~ (m);取6、挡板结构及安装尺寸()m 54.0036.0m 241361~)(~≈⎪⎭⎫ ⎝⎛D ;数值根据《给水排水设计手册》表4-28查得,以下均已此手册作为查询依据。
7、取平均水温时,水的粘度值()s a ⋅P μ=×10-3s a ⋅P取水的密度3/kg 1000m =ρ8、搅拌强度1)搅拌速度梯度G ,一般取500~1000s -1。
混合功率估算:N Q =K e Q(kw)K e --单位流量需要的功率,K e 一般=~173/s kw m ⋅∴混合功率估算:3/s kw 17~3.4m N Q ⋅=1-3-3e e )30.1365~65.686(s8s a 1014.1m /s kw 17~3.41000t 1000t 1000s P K Q Q K G ≈⨯⋅⨯⋅===⇒)(μμ 取搅拌速度梯度1-s 740=G2)体积循环次数'Z搅拌器排液量'Q ,213.08.008.1385.0)/(333'=⨯⨯==s m nd k Q q 折叶桨式,片,245=︒=Z θ,流动准数385.0k q 取,见表4-27查取;---n 搅拌器转速)(s /r ;d 搅拌器直径(m)转速d 60n πν=;---线速度v ,直径d ,根据表4-30查取。
搅拌器的设计
摘要本课题主要介绍了搅拌器在化工工业中的应用,研究现状以及发展趋势;通过对罐体设定为筒体式以及搅拌介质确定为丙烯酸和醋酸,夹套介质为水蒸气,来设计并选用推进式搅拌器。
其中包括了对搅拌功率的计算;附件的选取;搅拌器的结构设计;搅拌器强度计算及其校核;搅拌轴与搅拌器的连接;电机、机架、联轴器等一系列传动装置的选择;以及计算筒体封头厚度与稳定性校核;筒体开孔及补强。
根据所设计的搅拌器绘制出相应的装配图以及零件图。
最后,在对自己所设计的进行总结。
关键词:搅拌器;推进式;设计;校核;1AbstractThis topic mainly introduced the application of mixer in chemical industry, the research status and development trend; Through the setting of tank cylinder postures and mixing of medium for acrylic acid and acetic acid, jacketed medium for water vapor, to design and choose its agitator. Including the calculation of the stirring power; The selection of accessories; The structure of the mixer design; Agitator strength calculation and checking; Stirring shaft of the agitator and connectivity; Motor, frame, coupling, and a series of transmission device choice; And calculating the thickness of the cylinder head and stability; Cylinder hole and reinforcement. According to the design of the mixer to draw out the corresponding assembly drawing and part drawing. Finally, in summarize of my own design.Key words:mixer; Push type; Design; Check;2目录1 引言 (5)1.1 概述 (5)1.2 研究现状及发展趋势 (5)1.3 本文研究的目的、内容和意义 (6)1.4 本课题的设计思路及设计条件 (6)1.4.1设计思路 (6)1.4.2设计条件 (6)2 搅拌轴功率的确定 (7)2.1 雷诺准数的计算 (7)2.2R e对搅拌功率的影响 (8)2.3 搅拌功率P S的确定 (8)3 搅拌器的结构设计以及计算 (10)3.1 搅拌器结构设计 (10)3.1.1 结构形式 (10)3.1.2结构尺寸 (10)4 搅拌轴的设计与校核 (13)4.1 搅拌轴的力学结构 (13)4.2 轴的结构设计 (13)4.3 搅拌轴机械计算 (13)4.3.1 受扭转变形计算搅拌轴的轴径 (13)4.3.2 按强度计算搅拌轴的轴径d2 (14)4.3.3 根据临界转速核算轴径 (16)4.4 搅拌器浸入溶液深度的确定 (18)5 功率的确定及搅拌器桨叶的校核 (18)5.1电动机的计算功率和额定功率 (18)5.1.1 电动机计算功率的确定 (18)5.1.2电动机额定功率的确定 (19)5.2 搅拌器设计功率P q (19)5.3 推进式搅拌器的强度计算 (19)5.4 桨叶材料的许用应力 (22)5.5 桨叶的校核 (23)5.6 桨叶设计的其他要求 (23)5.7 搅拌的附件 (23)6 搅拌器与搅拌轴的连接 (23)6.1 搅拌器轴与轴套的连接 (23)6.2 键连接的强度计算及校核 (24)6.2.1 键连接的剪切强度计算及校核 (24)6.2.2 键连接的挤压强度计算及校核 (24)7 传动装置 (24)7.1电动机的选型 (25)37.2减速机的选型 (25)7.3机架选型 (25)7.4安装底盖的选择 (26)7.5凸缘法兰的选择 (26)7.6联轴器的选取 (27)7.7轴封 (27)7.8 轴承的确定 (28)8 筒体及封头的强度设计 (28)8.1内筒体和封头厚度的确定 (28)8.1.1 受内压时筒体厚度确定 (28)8.1.2 受内压时封头厚度的确定 (29)8.1.3 受外压时筒体厚度确定 (30)8.1.4 受外压时下封头厚度的确定 (31)8.1.5 压力试验及应力校核 (32)8.2 夹套筒体及封头厚度的确定 (32)8.2.1 夹套筒体厚度计算 (32)8.2.2 夹套封头厚度的确定 (33)8.3 液压试验状态下的稳定性校核 (33)8.3.1 夹套试验压力 (33)8.3.2 内筒体的校核 (34)9 开孔和开孔补强 (34)9.1 判断管口是否需要开孔不强 (34)9.2 管口d的开孔补强计算 (35)9.3管口a开孔补强计算 (35)10 总结 (36)谢辞 (38)参考文献 (39)4搅拌器的设计1 引言1.1 概述纵观现在市场的需求,搅拌器在化工工业中起着重要的作用并且得到了广泛的应用,不管是在实验室制备某种水溶液,或者是在工业上搅拌水泥,使之能均匀的混合,搅拌器都起了至关重要的作用。
搅拌器的设计需要考虑的因素
搅拌器的设计需要考虑的因素
1、确定搅拌物料的形态:液—液混合、液—液分散、固—液悬浮、气—液分散。
2、是否需要实现溶解、传热、吸收、萃取、结晶等工艺的目的。
3、需要考虑搅拌器的安装方式,即搅拌器对于搅拌物的进入形式(如顶入式、底入式、侧入式等)
4、另外需要考虑计算搅拌作业功率,即搅拌进行过程中需要的动力值。
参考公式:P=Kd^5N^3ρ。
在计算搅拌功率的同时,也要考虑到电机安全平稳运行的前提,正常情况下电机功率应大于搅拌作业功率,所以设计电机功率时应取大于等于1.5倍的搅拌作业功率。
5、此外,需对低临界搅拌转数的进行评估,此转数应是满足搅拌目的的低转数,而非搅拌轴的临界转数。
6、电机功率确定之后,就可以据此选择搅拌轴和搅拌桨,并校核搅拌轴和桨叶的强度和刚度。
7、对因工艺或客户需求而配置或设计了细长轴方案的情况,通常情况下还需考虑为其在中间或底部增加设计支撑。
8、在设计过程中,需要配用减速装置的,我们还要考量减速机的形式、使用系数及减速机的承载能力。
9、最后进行搅拌支座设计和机械密封形式的选择。
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摘要完成絮凝过程的絮凝池(一般常称反应池),在净水处理中占有重要的地位。
天然水中 的悬浮物质及肢体物质的粒径非常细小。
为去除这些物质通常借助于混凝的手段,也就是 说在原水中加入适当的混凝剂,经过充分混和,使胶体稳定性被坏(脱稳)并与混凝剂水介 后的聚合物相吸附,使颗粒具有絮凝性能。
而絮凝池的目的就是创造合适的水力条件使这 种具有絮凝性能的颗粒在相互接触中聚集,以形成较大的絮凝体(絮粒)。
因此,絮凝池设 计是否确当,关系到絮凝的效果,而絮凝的效果又直接影响后续处理的沉淀效果。
絮凝搅 拌机是絮凝池机械搅拌的装置,它主要用于废水处理的搅拌过程。
本设计提到了絮凝池的 设计,搅拌机的设计以及其工艺流程。
关键词:絮凝池 混凝剂 沉淀效果 絮凝性能AbstractAccomplish flocculation process flocculation pool (call reaction in general often pool) , handle middle in clean water occupying important position. Natural water suspension matter and limb matter grain diameter are very trivial.Be to dislodge these matter being backed by the means drifting along curdling generally , that is ,add the appropriate coagulant , blend through sufficiently in raw water, let colloid stability be spoiled the polymer (coming off after steady) and being situated between with coagulant water looks at and appraises an adsorption , makes a pellet have the flocculation function.But, that flocculation pool purpose is to create appropriate waterpower condition makes this have flocculation function pellet assembling, to form bigger flocculation body (catkin granule) in contacting middle mutually.But therefore, flocculation pool designs thinking that indeed or not, effect being related to a flocculation, the flocculation effect has direct impact to follow-up treatment precipitayion effect. The flocculation mixer is flocculation pool mechanical rabble device , it is used for the waste water treatment mixing process mainly. Design the design having mentioned flocculation pool originally, the mixer design and whose process flow.Keywords:Flocculation pool Coagulant Precipitayion effect Flocculation function目录1 前 言 (1)1.1 毕业设计课题的目的、意义、国内外现状 (1)1.1.1 毕业设计课题的目的、意义 (1)1.1.2 国内外污水处理的现状 (1)1.2 搅拌机在污水处理中的作用 (2)1.2.1 搅拌机的发展概述 (2)1.2.2 反应搅拌机的工作原理 (2)1.3 絮凝的工作原理 (3)1.4 水处理中的搅拌设备 (3)1.5 絮凝搅拌机的适应条件和构造 (3)1.5.1 絮凝搅拌机的适应条件 (3)1.5.2 絮凝搅拌机的构造 (4)1.6 本课题的设计思路 (5)2 絮凝池的设计 (6)2.1 絮凝池的设计探讨 (6)2.1.1 絮凝的相似关系 (7)2.1.2 假设和设想 (10)2.2絮凝池的设计要求及结果 (15)3 絮凝搅拌机的设计 (16)3.1设计原始数据 (16)3.2设计要点 (16)3.3设计计算数据 (16)3.4桨叶的设计 (17)3.4.1桨叶结构尺寸确定 (17)3.4.2搅拌器转速计算 (17)3.4.3搅拌功率计算 (19)4 电动机及减速器的选型 (21)4.1减速器和电动机的选型条件 (21)4.2电动机与减速器的选择 (21)4.4搅拌轴的设计及其结果验证 (23)4.5轴与桨叶、联轴器的连接 (24)4.5.1连接形式 (24)4.5.2联轴器与轴的连接 (24)4.6轴承的选型及轴的最终确定 (24)5 支撑装置设计 (25)5.1搅拌机的支承部分 (25)5.1.1机座 (25)5.1.2轴承装置 (26)5.2水下支撑座的设计 (26)5.2.1轴承的选型 (26)5.2.2支撑套的设计 (27)6 轴的密封 (28)7 结 论 (30)符号说明 (31)参考文献 (32)谢 辞 (33)附 件 (41)外文翻译 (34)1 前 言1.1 毕业设计课题的目的、意义、国内外现状1.1.1 毕业设计课题的目的、意义废水处理中反应搅拌机的目的是借助搅拌器的作用是使废水中的胶体颗粒絮凝形成 较大的颗粒,以利沉淀,以满足水处理中水质净化的要求。
本题目主要涉及水处理中絮凝 工艺中反应搅拌机的设备设计,主要解决的问题是水处理中该设备的设计,包括:絮凝搅 拌机、电动机及减速器的选型、支撑装置设计、轴的密封设置、絮凝池的设计,并画出相 应的设备图。
1.1.2 国内外污水处理的现状我国污水处理事业的历史始于1921年,到改革开放的近二十年来取得了迅速的发展, 但仍然滞后于城市发展的需要。
据统计,到2000年底,全国已建设城市污水处理厂427 座,其中二级处理厂282座。
这些污水处理厂的建设,极大地提高了城市污水的处理水平, 但处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增长,我国的污水处理事业的实际情况是污水 处理率低,很多老城区的排水管网甚至不成系统。
城市污水处理能力增长缓慢和污水处理率低是造成我国水环境污染的主要原因,由此 导致了水环境的持续恶化,并严重的制约了我国经济与社会的发展。
我国城市污水处理能 力增长缓慢的主要原因可以归结为:污水处理技术落后:城市污水处理技术是城市污水处 理设施能否高效运转的关键,就目前的发展状况来看,在中小城市污水处理方面,尚缺乏 适合我国实际国情的污水处理技术和设备。
因此,探索和发展适合我国国情的中小城市 (镇)污水处理工艺,掌握一批在中小城市(镇)具有代表性的污染源的治理技术和城市 污水处理技术,就势在必行。
在过去的30年中,美国通过建设污水处理厂,成功解决了来自城市和工业方面的点 源污染问题,但在达到可以游泳和渔业用水的要求方面,仍然遇到了很多困难。
由于现在 的水污染大部分是来自分散的非点源,对于这些非点源污染,控制措施和相关费用都具有 很高的不确定性,今后城市在污水处理方面能够或应该做到什么程度,目前正在进行激烈的争论。
合流制污水管网的老城市需要大量投资,来减少在雨季的污水溢流,而迅速发展 的新兴城市又临着处理能力不足,导致生活污水管网溢流的问题。
1.2 搅拌机在污水处理中的作用1.2.1 搅拌机的发展概述搅拌机的操作性能直接关系到产品的质量、能耗和生产成本,工程界和学术界对搅拌 混合都非常重视,进行了大量的研究工作,取得了不少的研究成果。
搅拌器是化学工程和生物工程中最常见也是最重要的单元设备之一。
目前,搅拌器的 选型和内构件的设计在很大程度上依赖试验和经验,对放大规模还缺乏深入的认识,对于 能耗和生产成本只能在一定规模的生产装置上对比后才能得出结论,由于对产品的回收率 和质量要求越来越高, 对搅拌器的研究日趋深入, 已从早期对搅拌功率和混合时间的研究, 20 世纪 80 年代对反应釜内的流体速度场分布的研究,进入 20 世纪 90 年代以来的搅拌釜 内三维流场的数值模拟研究。
流场数值模拟必须在深入进行流体力学研究的基础上,综合 考虑流体流动的三维性、随机性、非线性和边界条件不确定性。
通过数值模拟不但可以解 决反应器的放大机理,而且可以优化设计开发新型高效搅拌器,使机械搅拌器的设计理论 更加完善。
1.2.2 反应搅拌机的工作原理对于不同的介质,不同的化学反应过程,要求搅拌装置的结构和搅拌速度不同,根据 不同的场合一般分为以下几种情况:1、液-液互溶系统的场合,一般采用低速搅拌就能足 够完成,这种场合常用浆叶式搅拌装置。
2、液-液互不相溶的场合,这种场合则需要强烈 的上下翻滚,常用浆叶搅拌器,在釜体内加有一定形状的挡板,或采用推进式搅拌器。
3、 反应介质里有少量的固体且不易沉降时可采用比较缓和的搅拌,反之当反应介质或反应过 程的生成物中固体较多,且容易沉降时必须采用强烈的上下的翻动的搅拌,这些搅拌均属 于固-液相的搅拌系统。
在本人设计的课题中搅拌器中所搅拌的介质是废水,废水处理中反应搅拌机的目的是 由电机作为驱动装置,经减速器联轴器带到直桨叶旋转使胶体颗粒絮凝形成较大的颗粒, 以利沉淀,以满足水处理中水质净化的要求。
1.3 絮凝的工作原理胶体的脱稳阶段是第一阶段,絮凝是第二阶段,而絮凝指胶体脱稳以后结成大颗粒絮 体的阶段。
第一阶段相当于给水处理中加药混合后的极短的一段时间,可能在一秒钟内, 而絮凝则主要是在反应设备中完成的。
这是水处理中常用的方法。
其工作原理如图1-1。
1.4 水处理中的搅拌设备水处理中的搅拌设备,分成溶药搅拌,混合搅拌,絮凝搅拌。
澄清池搅拌,消化池搅 拌和水下搅拌六种类型。
絮凝搅拌是水处理的重要方法之一或基本单元操作之一,而且往 往是必不可少的。
它在生活饮用水、工业用水、工业废水及生活污水的处理中都有广泛的 应用,因而学习和研究絮凝科学及其在水处理中的应用具有十分重要的意义。