搅拌器的机械设计
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。
机械搅拌设备的设计方法及要点分析
机械搅拌设备的设计方法及要点分析管永俊摘要：文章介绍了机械搅拌设备进行设计时的思路，在满足工艺条件下进行搅拌设备结构设计。
分析了搅拌过程原理、搅拌器型式和搅拌罐体及搅拌轴的设计计算。
关键词：搅拌设备；设计方法；设计计算搅拌操作可以使两种或两种以上的物料在外界力的作用下加速流动，从而使不同的物料在彼此之间相互分散，达到均匀混合，加速传热和传质的目的。
搅拌的物料可以是液相、固相和气相，其中液相流体较多。
通过搅拌设备的工艺过程可以使相溶的液相物料均匀混合，使不相溶的另液相均匀乳化，使气体在液相中均匀的分散，使固体粒子在液相中均匀悬浮。
搅拌设备在工业生产中被用于物料混合、溶解、乳化、吸收、萃取、化合以及传热等工艺过程。
在食品、医药、化工、水处理等工业生产中，带有搅拌装置的化工设备应用范围很广。
由于机械搅拌操作条件可控范围较大，能适应多样化的工业生产，因此机械搅拌设备得到广泛应用。
机械搅拌设备由搅拌罐体和搅拌装置两大部分组成。
搅拌罐体是搅拌液相流体为主体介质进行各种物理、化学过程的容器。
搅拌装置由搅拌器、搅拌轴、轴封和传动装置组成，传动装置包括驱动电机、减速机、联轴器和机架。
机械搅拌设备在工作中，由搅拌器的运动加速物料在罐体中完成物理、化学工艺过程。
由于搅拌设备的使用目的不同，机械搅拌操作可用于不同的行业，搅拌设备的结构也是多种多样，但都是通过物料的流动达到搅拌的目的。
在搅拌罐体内，物料的流动状态与搅拌罐体的形状、有无挡板及搅拌器的形状、安装位置、转速等因素相关。
因此在设计机械搅拌设备时，应对这些相关的因素进行设计，在满足所需工艺参数的前提下，利用最小的功率消耗达到搅拌的目的。
1 工艺参数的设定为了设计机械搅拌设备应有工艺条件参数。
了解搅拌设备的工作条件，如压力、温度，熟悉在工作条件下的物料特性，如密度、粘度、毒性、腐蚀性等。
同时还应确定搅拌的目的及相应的操作方法，如加料方式。
搅拌物料中是否有固体粒子，若有应确定固体粒子的存在形式，如溶解、悬浮、沉淀等。
搅拌设备设计手册
搅拌设备设计手册搅拌设备是工业生产过程中常用的设备之一，用于混合、搅拌、搅打、分散等操作。
它广泛应用于化工、食品、医药、建材等行业，对产品的质量和生产效率起着至关重要的作用。
本手册旨在对搅拌设备的设计原理、结构特点、选型和维护等方面进行全面介绍，帮助工程师和技术人员更好地理解和应用搅拌设备。
一、搅拌设备的基本原理搅拌设备的基本原理是通过搅拌器的旋转运动，使材料发生相对运动，从而实现混合、搅拌等操作。
在设计搅拌设备时，需要考虑搅拌器的布局、速度、形状等因素，以确保搅拌效果和能耗的平衡。
流体力学和材料力学的知识也对搅拌设备的设计具有重要影响。
二、搅拌设备的结构特点搅拌设备的结构主要包括搅拌器、驱动装置、容器、支撑结构等部分。
搅拌器的形式多样，常见的有桨叶式、螺旋式、搅拌钳式等；驱动装置可以是电动机、液压马达等；容器则需要考虑材料选择、加强筋设计、密封性能等方面；支撑结构则影响着设备的稳定性和安全性。
设计师需要根据工艺要求和实际情况，合理选用各部件结构，以满足产品生产的需要。
三、搅拌设备的选型与应用在进行搅拌设备的选型时，需要考虑的因素包括搅拌材料的特性、生产工艺要求、生产规模、设备成本、维护成本等。
不同类型的搅拌设备适用于不同的工艺要求，选型时需要综合考虑设备的搅拌效果、能耗、稳定性等指标，选择最适合的设备型号。
在应用过程中，搅拌设备还需要与其他设备协同工作，例如输送设备、计量设备等，确保整个生产线的协调运行。
四、搅拌设备的维护与保养搅拌设备在长期使用过程中需要进行定期的维护与保养，以确保设备的性能和安全。
维护工作主要包括清洗设备、润滑部件、更换磨损部件等；保养工作则包括设备的防腐、防爆、防尘等措施。
需要建立健全的设备使用记录、维护日志，及时发现并排除设备故障，确保设备的稳定可靠运行。
五、搅拌设备的发展趋势随着工业技术的不断发展，搅拌设备也在不断更新换代。
未来，随着智能制造、自动化生产的普及，搅拌设备将更加注重智能化、节能环保、安全性等方面的设计。
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。
搅拌设备设计手册
搅拌设备设计手册一、搅拌设备的概述搅拌设备是化工、医药、食品、冶金等行业常见的重要设备之一，其作用是将固体颗粒或粉末与液体或不同粒度的固体颗粒进行均匀混合或搅拌，以达到理想的混合效果。
搅拌设备大致可分为机械式搅拌设备和非机械式搅拌设备两大类。
机械式搅拌设备主要由搅拌器、传动装置和搅拌容器组成，而非机械式搅拌设备则主要利用气流、液流或超声波等手段进行搅拌。
二、搅拌设备的设计原则1. 混合均匀性：搅拌设备的设计首要考虑因素是混合均匀性。
搅拌设备在搅拌过程中应该保证各种物料能够均匀分布，从而达到预期的混合效果。
2. 操作稳定性：搅拌设备在运行过程中应该保持稳定的操作状态，避免因为设备本身的不稳定而影响搅拌效果。
3. 能耗优化：优化搅拌设备的能耗是设计的重要目标之一。
合理设计传动系统、选用高效搅拌器以及优化搅拌容器结构都能有效降低设备的能耗。
4. 设备维护：搅拌设备的设计应该便于维护和清洁，以便于日常的操作和设备维护。
5. 安全性考虑：搅拌设备的设计应该符合相关的安全规范，保证设备运行过程中不会对操作人员和设备造成危险。
三、搅拌设备的设计要点1. 搅拌器设计：搅拌器是搅拌设备的核心组成部分，其设计应该充分考虑物料的特性以及搅拌的目的。
根据不同的混合要求，可以选择桨叶式搅拌器、螺旋式搅拌器、离心式搅拌器等不同类型的搅拌器。
2. 传动系统设计：传动系统是搅拌设备的动力来源，其设计应该考虑到搅拌器的工作转速、扭矩传递等参数。
在设计过程中应该选择合适的电机、减速机以及传动带等传动部件。
3. 搅拌容器设计：搅拌容器的设计应该充分考虑到物料的特性、搅拌过程中的压力、温度等因素。
对于易结块或粘性物料，搅拌容器的内壁应设计成光滑并防粘涂层。
4. 设备清洁设计：为了方便设备的清洁和维护，搅拌设备的设计应该充分考虑到设备内部结构的平滑度，以及清洁口的设置等。
5. 安全附件设计：在搅拌设备中应该加入相应的安全附件，如防爆设备、过载保护装置等，以保障设备在工作中的安全性。
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。
搅拌器的结构与设计
全
封
闭
介质易燃、易爆
密
封
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
适用于单跨轴
适用于悬臂轴
搅拌反应器的机械设计内容
1、釜体的结构型式和尺寸的确定 包括釜体结构、釜体尺寸（直径、高度）、封头形式的选择等。 2、材料的选择 根据工作温度、压力、物料的性质、设备加工要求等条件选择。 3、强度计算及校核（包括带夹套反应釜的稳定性校核） 如釜体壁厚的计算、封头壁厚的计算、搅拌轴直径的确定等。 4、主要零部件的选用 搅拌器、传动装置、轴封装置等的选择。 5、绘图、编制技术文件 装配图、各种零部件图、设计计算书、设计说明书、技术要求等。
影响搅拌轴直径的四个因素
1、扭转变形 2、临界转速 3、扭转和弯矩联合作用下的强度 4、轴封处允许的径向位移
搅拌轴的力学模型
按扭转变形计算搅拌轴的直径
刚度条件
583 .6M n max
Gd 4 (1 4 )
[ ]
轴径
d
4.92(
[
M n max
]G(1
4
)
)
1 4
按临界转速校核搅拌轴的直径 临界转速
（3）导热性要好，能够将摩擦产生的热量尽快传递出去。 （4）高温高压条件下使用的填料，要求具有耐高温性能及足够的机械强度。
植物纤维
填料非金属填料动 矿物 物纤 纤维 维
人造纤维
金属填料（钢、铅、铜等）
表（8-13）
填料箱
填料箱宽度：
混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法
混凝土搅拌车搅拌筒设计基本方法
首先，混凝土搅拌车搅拌筒设计要根据搅拌要求确定尺寸。
尺寸包括直径、长度和搅拌筒容积。
直径和长度一般是根据搅拌能力和搅拌效率来确定的，直径越大搅拌能力越强，长度越长搅拌效率越高。
容积要根据每次搅拌的混凝土量来确定，一般可以根据工程施工需要来确定容积大小。
其次，搅拌筒内螺旋叶片的设计也是搅拌筒设计的重要部分。
螺旋叶片的设计要考虑到混凝土的搅拌均匀性和搅拌轴向方向和循环方向。
螺旋叶片的安装方式有固定式和可拆卸式，固定式一般用于大型搅拌筒，可拆卸式一般用于小型搅拌筒，方便更换和维修。
再次，在搅拌筒设计过程中，需要考虑搅拌筒的结构和材料选择。
结构通常分为搅拌筒主体、入料口、出料口、搅拌叶片等部分。
材料主要选择高强度和耐磨性能较好的钢材，以保证搅拌筒的使用寿命和搅拌质量。
另外，还需要考虑搅拌筒的搅拌速度和搅拌时间。
搅拌筒的搅拌速度要根据混凝土的特性和搅拌要求来确定，一般在4-14转/分之间。
搅拌时间一般根据混凝土的水泥种类和配合比进行确定，一般为1-3分钟。
最后，需要考虑搅拌筒的传动方式。
传动方式一般有液压传动和机械传动两种。
液压传动适用于大型搅拌车，可以提高传动效率和搅拌能力；机械传动适用于小型搅拌车，结构简单，维修方便。
总之，混凝土搅拌车搅拌筒设计是一个综合考虑多个因素的过程，需要根据实际情况和搅拌要求来进行合理设计。
设计合理的搅拌筒可以提高工作效率，保证搅拌质量，从而提高混凝土施工质量。
搅拌机设计
搅拌机设计搅拌机是一种广泛用于化工、食品、医药、冶金等领域的机械设备。
它主要作用是通过搅拌将混合物中的各种成分均匀混合，从而达到一定目的。
搅拌机的种类繁多，根据用途不同可以分为多种类型，如搅拌缸、搅拌桶、搅拌器等。
本文将重点介绍基于单臂搅拌桶的搅拌机设计。
1. 设计思路单臂搅拌桶搅拌机是搅拌机的一种，其主要结构由搅拌器和桶体组成。
搅拌器作为搅拌桶的核心部分，即负责将搅拌桶内的混合物材料进行均匀混合的部分。
其设计思路主要是根据不同的混合物特性和工艺要求，确定搅拌器的型号、参数、功率等技术指标，采用相应的结构设计、加工工艺和制造工艺来满足混合物材料的混合要求。
2. 设计要素2.1 搅拌器型号搅拌器型号是搅拌机设计中的一个重要因素。
它的选择应该根据混合物的物理和化学特性以及混合要求来决定。
常用的搅拌器类型有桨叶式、桶槽式、锥桶式、螺旋搅拌器等。
2.2 搅拌器参数搅拌器参数是指搅拌器的尺寸、转速、角度、形状等具体参数。
其取值应该在满足混合物材料粘度、密度、粒径等要求的前提下，尽量使搅拌效果更加均匀和充分。
搅拌器设计中应注意到需求和制造技术方案。
2.3 搅拌器功率搅拌器的功率是指搅拌器所需的电力功率。
其取值应该在满足混合物材料的混合要求的前提下，尽量降低能耗，减少搅拌机的能源浪费。
3. 设计流程搅拌机的设计流程通常涉及多个环节，包括参数选取、结构设计、加工制造、安装调试等。
下面将具体介绍搅拌机的设计流程。
3.1 参数选取参数选取阶段是搅拌机设计的第一阶段，也是最基础的阶段。
在这个阶段，设计人员需要确定搅拌器的型号、参数、功率等技术指标。
具体的方法通常是通过实验和理论计算相结合。
3.2 结构设计结构设计阶段是搅拌机设计的关键环节，也是最复杂的环节。
在这个阶段，设计人员需要根据参数要求和制造工艺对搅拌器的结构进行设计，包括搅拌器的尺寸、形状、传动方式、速度控制方式等方面。
3.3 加工制造加工制造阶段是搅拌机设计的另一关键环节，也是最重要的环节。
搅拌器的结构与设计知识讲解
桨式搅拌器
1、式搅拌器主要用于流体的循环， 不能用于气液分散操作。
2、折叶式比平直叶式功耗少，操 作费用低，故折叶桨使用较多。
桨式搅拌器常用参数（表8-5）
推进式搅拌器
推进式搅拌器常用参数（表8-6）
推进式搅拌器的特点
轴向流搅拌器 循环量大，搅拌功率小 常用于低粘流体的搅拌 结构简单、制造方便
强度条件
max
M te WP
[ ]
M te 当量扭矩
M te
M
2 n
M
2
轴径
d1.72([](M 1te4))13
按轴封处允许径向位移验算轴径
限制条件
Lo [ ]Lo Lo 总径向位移 [ ]Lo 轴封处的允许径向位移
搅拌轴直径的确定
（1）轴径应同时满足强度、刚度、临界转速等条件。 （2）在确定轴的结构尺寸时，还应考虑轴上键槽及开孔 所引起的局部削弱，轴径应适当增大。 （3）轴径应圆整到标准公称轴径系列，如φ30、φ40、 φ50、φ65、φ80、φ95、φ110等。
按介质压力的 对影 端 响 非 平 面分 平 衡 比k衡 型 压 k1 )型 （ 1) （
外装式和装内式机械密封
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
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。
机械搅拌机设计计算
4315.596 568.0854 207.7767 1960.007 53160
65.7 23.8 14.4 44.3
第一格 第二个 第三格 合格
总梯度 GT
为加强搅拌效果，池子四周设四块固定挡板
每根桨板上桨板书8块，内外侧各4块 旋转桨板面积与絮凝池过水断面积之比 8×0.12×2.8/(3.75×4.35)
16.4782 %
四块固定挡板尺寸
0.1×2
0.1 4×0.2×2/(3.75×4.35)
2
固定挡板面积与过水断面积比值
4.90421 % 桨板总面积占过水断面积的比值 叶轮桨板中心点旋转直径D0 D0=[（1.74-0.7）/2+0.7]*2 2.44 尺寸分配 0.7 0.63 叶轮转速分别为 0.12 0.12 0.8 0.63 n1=60v1/п D0 叶轮旋转角速度 ω =0.1n（rad/s） n3=60v3/п D0 桨板宽长比b/L 0.042857143 <1 查设计手册494页 1.9578156 0.19578 rad/s n2=60v2/п D0 0.12 0.12 21.3824 <25 合格
1.74 1.62
0.82 0.7
0.02604 0.30598
第一格内侧 合计
627.2
0.07214 0.00671 0.07885
第二个外侧 第二个内侧 合计
0.02629 0.00245 0.02874 电动机功率 η 1 搅拌器机械总效率 η 2 传动效率 0.75 0.7 （0.6-0.95） N=N0/η 1η 2 核算平均速度梯度G值和GT值 根号 102*N0/uW*1000000
设计流量 絮凝时间
30000 m3/d 14.3 min
搅拌设备设计手册
搅拌设备设计手册搅拌设备设计手册目录一、引言本手册旨在提供关于搅拌设备设计、使用和维护的详细信息，以确保用户能够正确高效地操作设备。
搅拌设备广泛应用于化工、制药、食品、农药等行业，其设计对于设备的性能和效果有着重要影响。
二、设备概述1. 设备结构：搅拌设备主要由搅拌器、电机、减速器、机架等部件组成。
2. 设备特点：a. 高效混合：采用先进的搅拌器设计和材料，确保混合效果完美。
b. 稳定运行：设备结构紧凑，运行稳定可靠。
c. 易于维护：各部件易于拆卸和更换，方便维护。
三、设计原理1. 搅拌方式：搅拌设备主要采用机械搅拌方式，通过搅拌器的旋转或振动实现物料的混合和搅拌。
根据物料特性和工艺要求，可选择不同的搅拌方式。
2. 搅拌器设计：搅拌器是搅拌设备的关键部件，其设计应考虑物料特性、工艺要求和设备运行稳定性。
常用的搅拌器有桨式、齿式、螺带式等。
在设计搅拌器时，应进行详细的结构分析和流体动力学模拟，确保其具有优良的混合效果和较低的能耗。
3. 电机与减速器：电机是搅拌设备的动力源，减速器用于降低转速以适应搅拌器的旋转速度。
选择合适的电机和减速器是保证设备稳定运行的关键。
在设计中，应考虑电机的功率、减速器的传动效率以及设备的维护要求。
4. 机架设计：机架是支撑整个搅拌设备的结构件，其设计应考虑设备的稳定性和安全性。
机架一般采用钢材焊接而成，必要时可采用其他高强度材料。
在设计机架时，应进行详细的力学分析和校核，确保其具有足够的承载能力和抗振性能。
5. 密封与润滑：密封和润滑是搅拌设备正常运行的必要条件。
密封系统应具有良好的密封性能和较长的使用寿命，润滑系统则应保证各运动部件的润滑良好，减少磨损和能耗。
6. 人机界面与自动化控制：为了方便操作和维护，搅拌设备应配备人机界面和自动化控制系统。
人机界面应简单直观，便于操作员监控设备的运行状态和调整工艺参数；自动化控制系统则应具有自动控制、故障诊断和报警等功能，提高设备的可靠性和生产效率。
化工设备机械基础(第四版)第9章 搅拌器的机械设计
XS
Y YST
XS
Y YST
第9章 搅拌器的机械设计
搅拌设备：
搅拌装置：转动装
置、搅拌轴、搅拌器
轴封
搅拌罐：罐体、附件
搅拌器的形式及选型 搅拌器的功率 搅拌罐的结构设计
传动装置（短片）
轴封的形式：填料密封、机械密封
搅拌器的型式及其选型
搅拌器型式： 浆式、涡轮式、推进式、框式、螺杆式、 螺带式等 （教科书图示，P282） 选型：依据搅拌过程的目的； 动力消耗的问题。 （教科书表9-1，p283）
H2BO3-+ H+ →H3BO3 5I- + IO3- + 6H+ →3I2 + 3H20 （1） （2）
反应（1）的反应速度要快于反应（2）。也就是说， 在反应物分散均匀情况下，反应（2）不会发生。否则将 会有I2的产生。同时，碘会与碘离子进一步反应产生I3-。 利用可见光分光光度法可以测量出I3-的浓度。 I− +I2 → I3− （3） 上述反应是一个平衡反应，在温度为25℃时，将达到平衡。
搅拌罐结构设计
罐体尺寸：长径比、装料量
顶盖的结构
传动装置及搅拌轴
传动机构： 电动机、减速机、联轴节及搅拌轴
轴封
填料密封(p:292)
机械密封(p:293)
搅拌的作用
混合（粘度、反应） 分散（固液、固气）
混合的效果的评判
采用硼酸盐与碱的中和应和Dushman反应来构成实验 的反应体系，具体反应方程式如下：
搅拌器的功率
影响因素： 搅拌器的几何参数与运转参数； 搅拌介质的物性参数；
桶：国际原油体积计量单位
搅拌功率的确定： 参考p285图9-3 gal(加仑） 1美加仑=3.785升 1英加仑=4.546升
搅拌机的设计
摘要搅拌设备使用历史悠久，应用范围广,大量应用于化工、石化、轻工、医药、食品、采矿、造纸、冶金等行业中。
搅拌设备可以从各种不同角度进行分类,如按照搅拌装置的安装形式简单分为立式和卧式，其中卧式主要是指搅拌容器轴线与搅拌器回转轴线都处于水平位置。
本课题在国内外搅拌器的研究与发展的基础上，设计了一种新的带有搅拌和振动排料功能的卧式搅拌器结构设计方案以进行用于食品工业的面粉搅拌操作.该卧式搅拌器具有两条传动系统,第一条主传动系统采用V带和齿轮传动实现搅拌操作，第二条传动系统采用多楔带和凸轮组合传动实现搅拌箱体的振动运动.本文对卧式搅拌器的基本结构、基本尺寸进行了详细设计，并利用PRO/ENGINEER对搅拌器结构进行三维建模和运动仿真，以便更直观地展现设计思想和进行结构分析；然后,对设计零件进行了分析校核，保证搅拌器的可靠运行。
关键词：卧式搅拌器;混合设备;面粉加工;食品工业ABSTRACTMixing equipment has been used long time ago, and applied widely in the traditional processing industry such as chemical，petrochemical，light industry, medical industry，food, mining, papermaking，metallurgy and so on. Mixing equipment can be classified by many means。
Horizontal type and vertical type can be classified according to the shaft seal’s fixing method。
Of the two type，the horizontal type means both the tank's axes and the shaft's spin axis are horizontal。
卧式助晶槽搅拌器的机械设计
１ 体 ． 槽
２螺 带式搅 拌 器 ．
３夹套 ．
４传２外 螺 带 ２ ３支 ． —． —． —．
维普资讯
发 酵 科 技 通 讯
带 的螺 距 ｔ ＝ 或ｔ ＝ ／ｔ 内外 螺 带 的 厚 度 ８ ｔ ２ｌ， ｍ＝
过搅 拌 使结 晶料 液 的晶 体不 沉 降 ， 持 悬浮状 态 ， 保
又 通 过 加冷 凝 水对 结 晶料 液 进 行 浓度 调 整 ， 热 加 保 温 ， 之 浓度 恒 定 ， 使 以备 分 离 。 因此 ， 晶 槽 是 助
杆２３ — 和轴 套 （ 箍 ） — 等 与搅 拌 器轴 ２ ５ 结 ， 包 ２４ —联
带 、 轮 减 速机 等 传 动装 置 ４ 动搅 拌 器 旋 转 ， 齿 带 转
速 ｎ １ｄ ｉ。 与料 液 接触 的槽 体 和 搅 拌 器 均用 ２ ｍｎ
不 锈钢 制成 ， 加热 夹套 多用 碳 钢制 造 。 而
图２ 螺 带式 搅拌 器 结构 示意 图
外 螺带 的外缘 要 很接 近槽 体 的 内壁 ，其 间距
高 度 Ｈ＝ １ ０ ２ ５ ｍｍ。 Ｄ ｍ＝ ５ ０ １ ８ ｍｍ， ｎ＝ ０ ｍｍ，＝ Ｄ ８０ ｔ
１ ８ ｍｍｔ ｔ＝ ９ ｍｍ ， ｍ＝ ５ ｎ， ｍ＝１ ｍｍ ， ＝１ ｒ ５ ０ ，＇ ７ ０ ｂ ９ ｍｒ ８ ０ ｎ ２／
材料 实 际受 力低 于许 用 应 力 。因 此 ， 了节省 材 为 料和 减轻 构 件 的 重量 ， 常采 用 空 心 钢 管 来代 替 通 实 心 圆钢 作 承受 弯 曲 和 扭 转 组 合 作用 的 搅 拌 器 轴 ，但 与轴 承 和传 动部件 联 结 的部分 可用 实 心短 轴 并通 过 凹 凸面 法 兰 或联 轴 器 等 将 长 钢 管 与实
搅拌器的型式及选型 ppt课件
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图9-5 涡轮式搅拌器 16
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。
10~300 1~100 0.5~50 0.5~50
500 1000 1000 1000
注 表中空白为不适或不详，○为适合。
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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％。
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1. 桨式搅拌器
结构最简单
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。
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图9-4 推进式搅拌器
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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。
1~100 1~200
10~300 500 10~300 20
推进式
○○
○
○○ ○
○○ ○ 1~1000 10~500 500
折叶开启涡轮式 ○ ○
○
○○ ○
○○ 1~1000 10~300 500
布尔马金式
○○○○ ○
○
锚式
○
○
○
搅拌器的机械设计
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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。
○○ 1~1000 10~300 500
布尔马金式
○○○○ ○
○
锚式
○
○
○螺杆式○○○螺带式○
○
○
○ ○ 1~100 1~100 1~50 1~50
注 表中空白为不适或不详，○为适合。
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10~300 1~100 0.5~50
500 1000 1000
0.5~50 1000
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四、几种常用搅拌器简介
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1—弹簧； 2—动环； 3—静环
图9-12 机械密封结构
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图9-13 机械密封的基本结构及组成
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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。
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。
2
二、结构
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
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搅拌装置
搅拌设备
轴封
搅拌罐
传动装置 搅拌轴 搅拌器
搅拌器设计资料
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9.6 轴 封
2、特点 功耗小、泄漏量低、
密封性能可靠、使用寿命 长的转轴密封。必须使冷 却润滑液在密封腔中不断 循环。
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可以参看表9－1)
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9.2 搅拌器的型式及选型
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9.3 搅拌器的功率
9.3.1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。
及η，如大致符合要求即可。
9.4.2 顶盖的结构(自学)
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9.5 传动装置及搅拌轴
9.5.1 传动装置 一般包括电动机
、减速装置、联轴 节及搅拌轴。 9.5.2 轴的计算 1 轴的强度计算
承受扭转和弯曲 作用，以扭转为主 ，工程上只考虑扭 矩，然后用增加安 全系数以降低材料
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9.4 搅拌罐结构的设计
9.4.1 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； 2 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。 3 物料特性对罐体长径比的要求