夹套冷却机械搅拌反应装置

完美WORD格式xxxxxxxxxxxxxx学院毕业设计(论文)
题目名称夹套冷却机械搅拌装置设计
题目类型毕业设计
系部
专业班级
学生姓名
指导教师
辅导教师
时间
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目录
毕业设计（论文）任务书 (Ⅰ)
开题报告 (Ⅱ)
指导教师审查意见 (Ⅲ)
评阅老师评语 (Ⅳ)
答辩会议记录 (Ⅴ)
中文摘要 (Ⅵ)
外文摘要 (Ⅶ)
前言 (1)
1 选题背景 (2)
1.1 研究目的和意义 (2)
1.2 国内外研究现状和发展趋势 (2)
2 设计方案论述 (3)
2.1 基本结构 (4)
2.2 设计内容 (4)
2.3 设计的原始数据 (4)
3 搅拌反应器的工艺设计 (4)
3.1 搅拌器的选型 (5)
3.2 搅拌容器的计算 (7)
3.3 搅拌器尺寸及其安装位置 (9)
3.4 封头结构 (11)
3.5 搅拌功率的计算 (11)
3.6 夹套结构初步 (14)
3.7 夹套传热面积的计算 (15)
3.8 夹套结构的确定 (20)
4 工艺计算结果汇总 (21)
5 机械设计 (22)
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5.1 搅拌容器强度设计 (22)
5.2 夹套强度计算 (24)
5.3 搅拌器强度计算 (24)
5.4 搅拌轴机械计算 (30)
5.5 搅拌机的传动装置 (45)
5.6 搅拌容器传热夹套的结构及要求 (69)
5.7 工艺接管及附件的选用 (72)
5.8 开孔补强计算 (79)
6 焊接技术 (83)
6.1 焊接方法的选用 (84)
6.2 焊接材料的选用 (84)
6.3 焊接结构设计 (85)
参考文献 (85)
致谢 (88)
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长江大学工程技术学院毕业设计(论文)任务书
系 专业 班级 1
学生姓名 指导教师/职称
1. 毕业设计(论文)题目：
夹套冷却机械搅拌装置设计
2. 毕业设计(论文)起止时间：
3．毕业设计(论文)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）
年处理量：a m /1400003 ，均相液温度保持50℃，平均停留时间18min ，需要移走热量105kw ，冷却水进口温度：20℃，出口温度：30℃。

搅拌容器工作压力：1.4MPa ，夹套内工作压力：常压。

转速：150r/min 。

50℃下均相液物性参数：比热容)./(1012o C kg J c p = ，导热系数)(622.0C m W o ⋅=λ ，平均密度 3/930m kg =ρ，粘度 s Pa ⋅⨯=-210733.2μ， 忽略污垢及间壁热阻。

每年按330天计，厂址：天津。

4．毕业设计(论文)应完成的主要内容
(1)设计方案简介：对确定的工艺流程及搅拌容器进行简要论述
(2)搅拌器的工艺计算
(3)搅拌器的工艺尺寸的确定
(4)设备部件的受力分析
(5)设备设计中附件的选型计算
(6)制造、验收与装配的技术条件
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(7)绘制设备总图、部件图、零件图
5．毕业设计(论文)的目标及具体要求
使本专业学生通过设计环节的综合训练，较为全面地了解工程设计的基本、方法和过程，培养学生综合运用所学基础知识、专业知识分析和解决工程实际问题的能力。

通过对典型设备的设计，使学生了解和熟悉这些典型设备的基本工作原理、结构、用途、性能、特性以及表征其生产能力的技术指标，达到从事专业工作前所应有的全面、系统的工程概念和指导思想。

要求：
整个设计由论述、计算、图表、图纸几部分组成。

论述应该条理清晰、观点明确；计算要求方法正确，误差小于设计要求，计算公式和数据必须注明出处；说明书中所有公式必须写明编号，所有符号必须注明意义和单位；图表应能简要表达计算的结果；图纸从格式到内容都要符合制图标准要求。

符合要求的设计说明书一份。

设备总图A1幅面一张，部件图和零件图依据需要另行自主安排。

6、完成毕业设计(论文)所需的条件及上机时数要求
一定数量的参考资料
网络资源
AutoCAD软件
任务书批准日期系主任/责任教授
任务书下达日期指导教师
完成任务日期学生签名
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xxxxxxxxx学院
毕业设计（论文）开题报告
题目名称夹套冷却机械搅拌装置设计
题目类型毕业设计
系部
专业班级
学生姓名
学号/序号
指导教师
辅导教师
完美WORD格式时间
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夹套冷却机械搅拌装置设计
学生：xxxx xxxxxxxxxxxxxx学院
指导教师：xxxx xxxxxxxxxxxxxx学院
1 题目来源及类型
课题来源：生产实际
课题类型：毕业设计
2 研究目的和意义
反应釜常用于石油化工、橡胶、农药、染料、医药等行业，用以完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，以及有机染料和中间体的许多其它工艺过程的反应设备。

化学反应工程在国民经济中占有举足轻重的位置，反应釜作为基础设备显得尤为重要。

反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。

从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。

作为毕业设计可以培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力；也可以对学生的知识面，掌握知识的深度，运用理论结合实际去处理问题的能力，实验能力，外语水平，计算机运用水平，书面及口头表达能力进行考核。

3 主要参考文献及资料名称
[1]张优，尹喜祥，黄雄斌．固-液搅拌槽的分散性能[J]．过程工程学报，2011，11
（2），181–186
[2]郑津洋，董其伍，桑芝富主编．过程设备设计[M]（第3版）．北京：化学工业出版
社，2010
[3]邹广华，刘强编著．过程装备制造与检测[M]．北京：化学工业出版社，2003
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[4]王志魁，刘丽英，刘伟编．化工原理[M]（第4版）．北京：化学工业出版社，2010
[5]叶文邦．压力容器指导手册[M]．云南：云南科技出版社出版，2006
[6]朱冬梅，胥北澜，何建英主编．画法几何及机械制图[M]（第6版）．北京：机械工
业出版社出版，2004
[7]刘鸿文主编．材料力学Ⅰ[M]（第4版）．北京：高等教育出版社，2004
[8]杨启明主编．压力容器与管道安全评价[M]．北京：机械工业出版社，2007
[9]蔡仁良，顾伯勤，宋鹏云编著．过程装备密封技术[M]（第2版）．北京：化学工业
出版社，2006
[10]匡国柱，史良才主编．化工单元过程及设备课程设计[M]（第2版）．北京：化学
工业出版社，2007
[11]袁恩熙主编．工程流体力学[M]．北京：石油化工出版社，1986
[12]朱由庭，曲文海，于溥义主编．化工设备设计手册（上、下卷）[M]．北京：化
学工业出版社，2005
[13]中国石化集团上海工程有限公司编．化工工艺设计手册·上册[M]（第3版）．北
京：化学工业出版社，2003
[14]濮良贵，纪名刚主编．机械设计[M]（第8版）．北京：高等教育出版社出版，2006
[15]全国压力容器标准化技术委员会．GB150-1998.钢制压力容器[S]．北京：石油工
业出版社，1998
[16]徐灏．机械设计手册（第2版）[S]．北京：机械工业出版社，2000
4 国内外现状及发展趋势
4.1 反应釜的当今现状及其基本特点
反应釜釜体普遍采用钢制(或衬里)、铸铁或搪玻璃。

反应釜所用的材料、搅拌装置、加热方法、轴封结构、容积大小、温度、压力等各有异同、种类很多，它们的基本特点分述如下：
（1）结构：反应釜结构基本相同，除有反应釜体外，还有传动装置、搅拌和加热(或冷却)装置等，可改善传热条件，使反应温度控制得比较均匀，并不强化传质过程。

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（2）操作压力：反应釜操作压力较高。

釜内的压力是化学反应产生或由温度升高而形成，压力波动较大，有时操作不稳定，突然的压力升高可能超过正常压力的几倍，因此，大部分反应釜属于受压容器。

（3）操作温度：反应釜操作温度较高，通常化学反应需要在一定的温度条件下才能进行，所以反应釜既承受压力又承受温度。

获得高温的方法通常有以下几种：1）热水加温，当要求温度不高时可采用，其加热系统有敞开式和密闭式两种。

敞开式较简单，它由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器所组成。

2)蒸汽加热，加热温度在100℃以下时，可用小于一个大气压的水蒸汽来加热；当温度在100~180℃范围内，用饱和蒸汽；当温度更高时，可采用高压过热蒸汽。

3)用其它介质加热，若工艺要求必须在高温下操作或欲避免采用高压的加热系统时，可用其它介质来代替水和蒸汽，如矿物油(275～300℃)、联苯醚混合剂(沸点258℃)、熔盐(140～540℃)、液态铅(熔点327℃)等。

4)电加热，将电阻丝缠绕在反应釜筒体的绝缘层上或安装在离反应釜若干距离的特设绝缘体上。

采用电加热时，设备较轻便简单，温度较易调节，而且不用泵、炉子、烟囱等设施，开动也非常简单，危险性不高，成本费用较低，但操作费用较其它加热方法高，热效率在85%以下，因此适用于加热温度在400℃以下和电能价格较低的地方。

（3）反应釜搅拌结构：在反应釜中通常要进行化学反应，为保证反应能均匀且较快的进行，提高效率，通常在反应釜中装有相应的搅拌装置，于是便带来传动轴的动密封及防止泄漏的问题。

（4）反应釜的工作：反应釜多属间隙操作，有时为保证产品质量，每批出料后都需进行清洗；釜顶装有快开人孔及手孔，便于取样、测体积、观察反应情况和进入设备内部检修。

4.2 常用反应釜简介
（1）不锈钢反应釜。

不锈钢反应釜材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基（哈氏、蒙乃尔）合金及其它合金。

不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，是常用的
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压力容器反应釜，例如反应器、反应釜、分解锅、聚合釜等。

（2）搪玻璃反应釜。

搪玻璃反应釜是将含高二氧化硅的玻璃，衬在钢制容器的内表面，经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。

因此搪玻璃反应釜具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点，是一种优良的耐腐蚀设备。

（3）磁力搅拌反应釜。

根据反应釜的密封型式不同可分为：填料密封，机械密封和完全密封。

采用完全封结构，搅拌器与电机传动间采用磁力偶合器联接，由于其无接触的间隙，以完全封闭取代动密封，能彻底解决以前机械密封与填料密封无法解决的泄漏问题，使整个介质及各搅拌部件完全处于绝对密封的状态中进行工作。

因此，更适合用于各种易燃易爆、剧毒、贵重介质及其它渗透力极强的化学介质进行反应。

是石油、化工、有机合成、高分子材料聚合、食品等工艺中进行硫化、氟化、氢化、氧化等反应最理想的无泄漏反应设备。

（4）蒸汽反应釜。

使用的前提是生产单位本身备有外加热源（如蒸汽）或冷却源（如自来水）。

必须注意，蒸汽加热方式为上进下出液体加热或冷却为下进上出。

在各种方式出口管路无阀门，保证畅通。

（5）电加热反应釜。

电加热反应釜具有加热迅速、耐高温、耐腐蚀、无环境污染等特点，广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等行业，也用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、缩合、聚合等工艺过程。

电加热反应釜材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基（哈氏、蒙乃尔、因康镍）合金及其它复合材料。

（6）种子罐、发酵罐。

发酵设备是广泛用于微生物生长的一种反应设备。

在发酵种子罐内各种微生物在适当的环境中生长，新陈代谢和形成发酵产物。

因此该设备广泛地用于制药、味精、酶制剂、食品等行业。

4.3 反应釜的未来发展
（1）大容积化。

这是增加产量、减少批量生产之间的质量误差、降低产品成本的有效途径和发展趋势。

染料生产用反应釜国内多为6000L以下，其它行业有的达30m³；国外在染料行业有20000～40000L，而其它行业可达120 m³。

（2）反应釜的搅拌器，已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。

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发展趋势除了安装不同搅拌器外，还会使釜体沿水平线旋转，从而提高反应速度。

（3）以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作。

如采用程序控制，既可保证稳定生产，提高产品质量，增加收益，减轻体力劳动，又可消除对环境的污染。

（4）合理地利用热能，通过选择合理的工艺操作条件，加强保温措施，以提高传热效率，使热损失降至最低限度。

热管技术的应用，将是今后反应釜发展趋势。

（5）另一个重要的趋势是微型化。

微、纳反应器是一种借助于新型微纳加工技术，以固体基质制造的可用于化学反应与分离提取的三维结构元件。

该类反应器通常含有当量直径小于500μm的流体流动通道，在这些通道中发生所需要的反应与分离。

在极微小反应空间内，分子作用能改变电特性，空间作用可以影响分子构像或基团的旋转，进而可以改变反应物的化学性质、传递和分离特性等。

具有所需空间小、质量和能量消耗小，响应时间短，可实现边流动边反应等优点。

它主要有两类：一是用于化学分析和生物检测的分析检测型微反应器，二是用于化学工业生产流程的制备型微反应器。

5 主要研究内容、重点研究的关键问题及解决思路
5.1 设计原始数据
年处理量：140000ｍ3／ａ，均相液温度保持50℃，平均停留时间18min，需要移走热量105kw。

冷却水进口温度：20℃，出口温度30℃。

搅拌容器工作压力：1.4MPa，夹套内工作压力：常压。

转速：150r/min。

50℃下均相液物性参数：比热容C p=1012J／（kg•℃），导热系数λ=0.622W/(m•℃)，平均密度ρ=930kg/m3，粘度μ=2.733×10-2Pa•S，忽略污垢及间壁热阻。

每年按330天计，厂址：天津。

5.2 设计内容
（1）设计方案简介：对确定的工艺流程、过程设备进行简要的论述。

（2）搅搅拌器的工艺计算。

（3）搅拌器的工艺尺寸的确定。

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（4）设备部件的受力分析。

（5）设备设计中附件的选择。

（6）制造、验收与装配的技术条件。

（7）绘制设备总图、部件图、零件图。

5.3 需重点研究的关键问题及解决思路
（1）设计方案的确定，根据年产量等参数，初步确定设计反应釜；然后从各个角度对反应釜进行论证对比，做出最后的方案选择。

（2）结构设计，进行反应釜工艺计算，根据压力、温度、传热量等工艺参数进行装置设计计算。

（3）主要零部件的强度，校核对开孔和开孔补强、焊接结构等强度校核，容器的耐压试验校核。

6 完成设计所必须具备的工作条件及采取的措施
6.1 工作条件
《过程设备设计》、《压力容器设计手册》等工具书；与换热器有关的一系列参考文献资料；网上下载的关于换热器的资料；计算机辅助设计软件等。

6.2 采取的措施
运用所学的专业基础知识，结合资料、参考文献等对设计的问题进行解决，弄不懂的地方及时与同学讨论或者请教老师。

7 工作的主要阶段、进度与时间安排
7.1 工作的主要阶段、进度：
（1）根据设计题目查阅相关资料，以了解设计过程、计算方法以及注意事项。

（2）规划总体设计方案，与进行确定。

（3）根据设计方案，对各零件选择材料，初步计算出反应釜的结构参数。

（4）进行详细计算，对主要零部件进行强度校核。

（5）根据计算所得结论以反应釜工艺要求加以完善处理。

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（6）绘制装配草图以及零件草图。

（7）绘制装配图以及零件图。

（8）做毕业设计总结，复习设计过程准备答辩。

7.2 时间安排
2011年11月3日～8日：领取任务书，查阅相关资料
2011年11月6日～13日：阅读并翻译与毕业设计相关的外文资料
2011年11月9日～20日：撰写开题报告
2011年11月21日～30日：设计计算，绘草图，写设计说明书草稿
2011年12月1日～20日：初步完成设计说明书主体部分
2011年12月20日～30日：图纸绘制
2012年1月1日～5日：资料检查
2012年2月20日～4月15日：修订设计说明书
2012年4月16日～4月30日：修改并完善设计图（总装配图、零件工作图）2012年5月7日～5月20日：撰写并打印设计说明书，准备答辩
8 指导老师审查意见
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夹套冷却机械搅拌装置设计
学生：xxxxxx xxxxxxxxxxxxxxx学院
指导教师：xxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxx学院
【摘要】本文通过化工原理的相关知识对反应容器的外形尺寸、传热面积及换热结构形式进行了确定。

利用过程设备设计的知识对反应容器的壁厚，搅拌装置的轴径进行了计算，并结合外购件对其值进行了圆整。

参考化工行业标准并结合相关设计经验手册，对搅拌装置中的标准件进行了合理选型。

运用机械设计原理及材料力学的知识，对搅拌装置中的非标准件进行了设计。

最后，参照过程设备制造及检测技术，对该容器制造时的焊接材料给出了适当的建议，对验收标准作出了规定。

【关键词】反应容器；搅拌装置；夹套；过程设备
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Jacket cooling mechanical stirring device design
Student: xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
Instructor: xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx
【Abstract】 In this paper, the knowledge of the chemical principle on the form factor of the reaction vessel, heat transfer area and heat transfer structure to determine. Knowledge of process equipment design wall thickness of the reaction vessel, the agitator shaft diameter calculation, combined with outsourcing parts of their value to the round. Reference to the chemical industry standards and combined with relevant experience in the design manual, and a reasonable selection of standard parts, the mixing device. Use knowledge of mechanical design principles and mechanics of materials, the mixing device in the non-standard design. Finally, with reference to the process equipment manufacturing and testing technology, the container manufacturing of welding materials appropriate recommendations, and made provision for the acceptance criteria.
【Keywords】reaction vessel, the stirring device, jacket, process equipment
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夹套冷却机械搅拌装置设计
前言
反应釜常用于石油化工、橡胶、农药、染料、医药等行业，用以完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，以及有机染料和中间体的许多其它工艺过程的反应设备。

化学反应工程在国民经济中占有举足轻重的位置，反应釜作为基础设备显得尤为重要。

反应釜是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。

从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的控制。

在各种反应设备中以搅拌式夹套反应釜为代表。

机械搅拌装置可以使反应效率增加、混合均匀，而夹套则可以使反应的温度维持稳定。

而且,20世纪80年代以来,以高效机械搅拌装置为主要技术代表的新型反应容器的工程技术在国内受到普遍重视。

由于其具有效率高、反应稳定、生产速率快等优点,广泛应用于化工、医药、生物工程及其它工业部门的各类反应工程。

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1 选题背景
1.1 研究目的和意义
反应容器是任何化学品生产过程中的关键设备，决定了化工产品的品质、品种和生产能力。

搅拌反应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，反应器的选型和内构件的设计还在很大程度式依赖于实验和经验，对放大规律缺乏深入的认识，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，对搅拌反应器的研究日趋深入，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，进入到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的研究基础上，综合考虑其流动的三维性、随机性、非线性和边界条件不确定性。

目前在化工生产中，普遍使用的釜式反应器有立式、卧式两种。

设备主要由罐体、夹套、搅拌系统三大部分组成。

1.2 国内外研究现状和发展趋势
机械搅拌反应器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。

1.2.1 搅拌器结构优化与组合
（1）新型搅拌器的开发
每一种搅拌器都不是万能的，只有在某一特定的应用范围内才是高效的。

最近开发的几种适用于低、中粘度流体的高效轴流型搅拌器，由于叶片的宽度和倾角随径向位置而变，称为变倾角变叶宽搅拌器。

这种搅拌器非常适合于均相混合、固液悬浮操作。

高效的径向流型搅拌器，例如Scaba搅拌器其特点是弧形叶片形状可以消除叶片后面的气穴，使通气功率下降较小，常用于发酵罐的底层搅拌，提高气体分散能力。

还有最大叶片式、泛能式、叶片组合式搅拌器，适用的粘度范围宽，对于混合、传热、固液悬浮以及液液分散等操作都比常用的搅拌器效率高。

这些搅拌器具有高效节能、造价低廉而且易于大型化的优点，正在传统的搅拌设备改造中发挥着重要作用。

（2）组合式搅拌器的应用
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在一个搅拌容器内设置不同构形、不同转速的搅拌器以达到全罐搅拌与混合的目的。

例如，用于化妆品、牙膏等生产的搅拌设备，其介质为高黏物料，含有大量的固体粉末，混合要求高，常在一个容器内设有齿片式、锚式和螺杆式三个不同转速搅拌轴。

齿片式搅拌器高速回转、高剪切打碎和分散固体粒子；慢速旋转的锚式搅拌器不断地把流体输送到齿片搅拌器产生的高剪切去；螺杆式搅拌器使流体上下循环，三个搅拌器配合使用，使全罐物料更快达到均匀混合。

这种组合式搅拌器可以减少混合时间，大量节省能耗，提高产品质量。

新型的好氧发酵生物发酵罐，采用底层为径流型搅拌器，起剪切和分散气体的作用，上面两层配以轴流型搅拌器，促进整罐流体的循环增加气液接触面积，延长气泡停留时间，起到高效节能的效果。

这种同一搅拌轴上安装不同形式、不同几何尺寸搅拌器的组合，已在青霉素发酵、柠檬酸发酵等制药工业上试验成功，取得了明显的节能效果，正在推广使用。

（3）改变搅拌器传动方式，实现高效节能
传统搅拌设备中，搅拌器的旋转是固定在一根轴上，只能是一种转速。

研究开发的双轴异桨复动式搅拌设备，由低速的大循环量搅拌器和高速剪切的齿盘式搅拌器组成，双搅拌器绕各自的轴相反方向旋转的同时，由液压活塞带动下作上下往复运动，该搅拌设备处理的物料粘度可达50Pa•s，含固量达70%，混合效果好，节省能耗20%以上，已应用在涂料、壁纸、油墨、橡胶等行业。

1.2.2搅拌设备的多功能化与智能化
搅拌设备操作灵活方便，特别适合于批量小、更新快、工业流程用计算机控制的间歇操作的精细化工生产。

对于干扰因素多的搅拌反应器，应用传感器测控，对反应过程进行预测图控制和模糊控制，使设备运行更加稳定可靠，产品质量更好。

搅拌操作往往与反应、蒸发、真空等过程相联系。

对特定的工艺，可以把几个功能集中在一起，在同一个搅拌设备内完成，实现多功能一体化。

这种设备具有机构紧凑，无连接管道，损耗少，效率高，易于满足卫生要求等优点。

这类及多功能于一体的搅拌装置已在制药行业中获得应用。

2 设计方案论述
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2.1 基本结构[6]
机械搅拌反应器（也称为搅拌釜式反应器）适用于各种物理特性（如黏度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程，广泛应用于合成塑料、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、传动装置等系统称为搅拌机。

2.2 设计内容[20]
搅拌反应器的设计包括工艺设计和机械设计两部分。

工艺设计主要是为机械设计提供原始条件，包括处理量、操作方式、最大工作压力（或真空度）、最高（或最低）工作温度、介质物性、腐蚀情况、传热面的形式、传热面积、搅拌器形式、搅拌转速、搅拌功率等。

机械设计包括搅拌器、传动装置、轴封以及内构件等进行结构设计、强度、刚度或稳定性计算，以及标准件或常用零部件的合理选型。

2.3 设计的原始数据
年处理量为140000m3/a，平均停留时间为18min，均相液体的温度保持在50℃，需要移走的热量为105kW，采用夹套冷却，冷却水进口温度为20℃，出口温度为30℃。

搅拌容器工作压力为1.4MPa，夹套内压力为常压。

操作条件：每年330天连续生产。

根据经验，搅拌器转速取n=150r/min可获得较好的搅拌效果。

忽略污垢及间壁热阻。

厂址：天津。

50℃下均相液体的物性参数如下：
比热容Cp=1012J/(kg·℃)，导热系数λ=0.622w/(m·℃)，平均密度ρ=930kg/m3，粘度μ=2.733×10-2Pa·S。

3 搅拌反应器的工艺设计。