搅拌桨型式ppt课件
搅拌桨型式概述知识讲解
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 na db ρc μe gf K---系统几何构形的总形状系数 功率关联式：
N Pn P 3d5K (R e)r(F r)qf(D d,D B,D h,....)
植物纤维
填料
非金属填料
动物纤维 矿物纤维
人造纤维
金属填料（钢、铅、铜 等）
表（8-13）
填料箱
填料箱宽度：
S(1.4~2) d
填料箱高度：
由填料的尺寸和 圈数确定
标准填料箱
表（8-13）
填料压盖高度：
h (1 ~ 2)H 33
机械密封
（端面密封）
动、静界面 密封点 径向密封 端面比压
动环和静环 弹簧压紧装置
搅拌器的型式
搅拌器的分类
按流体流动形态
轴向流搅拌器 径向流搅拌器
按搅拌器叶片结构
平叶 折叶
混合流搅拌器
螺旋面叶
按搅拌用途
低粘流体用搅拌器 高粘流体用搅拌器
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
涡轮式搅拌器
（透平式叶轮）
《搅拌设备》课件
空载试运行
在无负载情况下进行空载试运 行，检查设备运行是否平稳， 无异常声响和振动。
检查紧固件
对所有紧固件进行检查，确保 无松动现象。
电气系统测试
检查电气系统是否正常，测试 电机和控制系统的功能是否正 常。
负载试运行
在加入负载的情况下进行试运 行，进一步检查设备的性能和 稳定性。
05 搅拌设Leabharlann 的维护与保养节，提高设备的自动化程度和生产效率。
搅拌设备的技术创新与改进
总结词
技术创新与改进是推动搅拌设备发展的关键因素，涉 及多个方面的技术突破和应用。
详细描述
技术创新与改进主要表现在以下几个方面：一是混合技 术的改进，通过优化混合原理和混合工艺，提高混合质 量和效率；二是驱动技术的改进，采用更高效、可靠的 驱动方式，提高设备的稳定性和可靠性；三是密封技术 的改进，通过改进密封结构和材料，提高设备的密封性 能和可靠性；四是智能化技术的引入，通过引入传感器 、控制器和计算机技术等，实现设备的智能化控制和监 测。
《搅拌设备》课件
contents
目录
• 搅拌设备概述 • 搅拌设备的结构与工作原理 • 搅拌设备的选型与设计 • 搅拌设备的安装与调试 • 搅拌设备的维护与保养 • 搅拌设备的发展趋势与展望
01 搅拌设备概述
定义与分类
定义
搅拌设备是一种用于混合、分散 、溶解、悬浮等过程的机械设备 ，广泛应用于化工、制药、食品 、环保等领域。
搅拌设备的发展趋势与展望
总结词
未来搅拌设备的发展将更加注重环保、节能和智能化 ，以满足可持续发展的需求。
详细描述
未来搅拌设备的发展趋势包括以下几个方面：一是更加 注重环保和节能，通过采用新型材料、优化设计和智能 控制等技术手段，降低设备的能耗和排放，提高设备的 环保性能；二是智能化水平的提升，通过引入物联网、 大数据和人工智能等技术，实现设备的远程监控、故障 诊断和预测性维护，提高设备的智能化水平；三是定制 化需求的满足，针对不同行业和不同工艺的需求，开发 定制化的搅拌设备，满足客户的个性化需求。
机械搅拌反应器(搅拌釜式反应器)PPT课件
(b)角钢螺旋形17 缠绕
3．半圆管夹套
特性—— 半圆管或弓形管由带材压制而成，加工方便。 当载热介质流量小时宜采用弓形管。
缺点：焊缝多，焊接工作量大， 筒体较薄时易造成焊接 变形。见图17—6。
结构
螺旋形缠绕在筒体外侧 沿筒体轴向平行焊在筒体外侧
图17-7
沿筒体圆周方向平行焊接在筒体外侧
编辑版pppt
编辑版pppt
5
表17—1 几种搅拌设备筒体的高径比
编辑版pppt
6
换热元件
换热元件
夹套 ห้องสมุดไป่ตู้盘管
优先采用夹套，减少 容器内构件，便于清 洗，不占有效容积。
编辑版pppt
7
一、夹套结构
夹套
在容器外侧，用焊接或法兰连接方式装设各种形 状的钢结构，使其与容器外壁形成密闭的空间。 此空间内通入加热或冷却介质，可加热或冷却容 器内的物料。
t 2 t 1 t 2 t 1
t1
t3
dd11
d1
封口锥 图17-4 夹套底编辑与版p封ppt 头连接结构
封口环
14
介质流通特点
载热介质流经夹套与筒体的环形面积，流道面积大、 流速低、传热性能差。
提高传热效率的措施：
① 在筒体上焊接螺旋导流板，减小流道截面积，
增加冷却水流速，见图17－1；
② 进口处安装扰流喷嘴，使冷却水呈湍流状态，
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。
循环性能好，剪切作用不大， 属于循环型搅拌器
编辑版pppt
54
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
搅拌桨形式
搅拌桨形式斜叶桨式此类搅拌器可制成30°、45°、或60°倾角，有轴向和径向分流，流型比平直叶桨式复杂，排出性能比平直叶桨高，综合效果更好，因此使用频率比平直叶桨式高。
复合折叶桨式这是一种轴向流叶轮，它在主叶片上再增加了一个辅助叶片，该辅叶片有消除主叶片后方发生的流动剥离现象，使搅拌功率减少：同时在叶端能产生交叉的垂直分流，提高了搅拌效果，适用于中、低粘度的混合、固液悬浮、传热等液相反应过程。
双折叶桨式多段逆流型搅拌器，在运行时，可促进液体形成较大的轴向循环，可比传统的折叶搅拌器减少30％的混合时间。
特别适用于过渡流型下的混合、固液悬浮、溶解、传热等液相反应过程。
椭圆叶桨式本类搅拌器是直叶桨式的一种变型，桨底旋转面接近容器的椭圆面，兼起刮板的作用，多为低速运行，可在过渡流或层流区操作。
六直叶开启涡轮桨本类搅拌器流型为径向流，在有挡板时可自桨叶为界形成上下两个循环流，具有高剪切力和较大的循环能力，其中直叶开启涡轮式剪切力最大，弯叶开启涡轮式剪切力最小，斜叶开启涡轮居中。
所以直叶开启涡更适合分散操作过程。
弯叶排出性能好，桨叶不易磨损，更适合于固液悬浮。
对于固体溶解也很适合。
四斜叶开启涡轮本类搅拌器技术性能同六叶开启涡轮式对应，相同运行条件下，功率消耗、搅拌能力都次于六叶搅拌器。
在相对精度高，运转速度大的条件下比六叶更优、搅拌器重量更轻。
多叶开启涡轮桨轴流型搅拌器，有较好对流循环能力，并有一定的湍流扩散能力，比较适合应用于混合分散、微粒结晶、反应、溶解、固液悬浮、传热等操作。
通常用于低速分散搅拌物料。
六后弯叶开启涡轮桨本类搅拌器流型为径向流，在有挡板时可自桨叶为界形成上下两个循环流，剪切力和循环能力较直叶型性能稍差。
弯叶开启涡轮式剪切力较小，桨叶不易磨损，适合于固液悬浮。
对于固体溶解也很适合。
直叶圆盘涡轮桨本类搅拌器较之开启涡轮式搅拌器，基本流型相同，同样具有高剪切能力和较大的循环能力，区别在于多一圆盘，下面可以存一些气体，使气体分散更平稳，所以在气体分散吸收过程中，较为合适。
《搅拌桨型式》课件
通过振荡运动产生搅拌效果，适用于低黏度 液体的混合和均质。
离心式搅拌桨
通过离心力使液体形成动态循环，适用于溶 解气体和悬浮固体。
混合式搅拌桨
结合推进力、离心力和振荡力的搅拌桨，适 用于多种液体混合过程。
桨叶形状对搅拌的影响
对流型
产生大量剪切力和对流效应， 适用于高粘度液体的混合。
离心型
2 定期润滑
3 定期检查
保持搅拌桨的运转顺畅， 减少摩擦。
注意搅拌桨叶片和轴的 损坏，及时维修或更换。
搅拌桨的应用
化工工程
搅拌反应器中促进 化学反应，提高反 应效率。
生物制药工程
搅拌发酵罐中制备 生物制品，如抗生 素、酶等。
食品加工
搅拌食品原料，制 备各种美食，如酱 汁、面糊等。
饮料生产
搅拌饮料原料和添 加剂，确保均匀混 合。
搅拌桨型式
这个PPT课件将介绍搅拌桨的定义、作用以及各种分类和工作原理。还将探 讨桨叶形状、数量、旋转方向和转速等因素对搅拌的影响，并说明选择搅拌 桨材料和与容器的匹配。最后，展示搅拌桨在不同领域中的应用和未来的发 展趋势。
搅拌桨的分类ห้องสมุดไป่ตู้
推进式搅拌桨
采用推进方式产生搅拌效果，适用于高黏度 液体混合。
聚合物
耐磨、低摩擦系数，适用于化工工程等
玻璃钢
轻质、耐磨，适用于环保处理等
搅拌桨与容器的匹配
卧式容器
适合推进式搅拌桨，充分利用 搅拌能量。
立式容器
适合离心式和振荡式搅拌桨， 促进物料循环。
圆形容器
适合混合式搅拌桨，增加混合 效果。
搅拌桨的维护保养
1 定期清洗
防止堵塞和杂质积聚， 延长搅拌桨寿命。
搅拌桨的类型
搅拌桨的类型①旋桨式搅拌器由2～3片推进式螺旋桨叶构成，工作转速较高，叶片旋桨式搅拌器外缘的圆周速度一般为5～15m/s。
旋桨式搅拌器主要造成轴向液流，产生较大的循环量，适用于搅拌低粘度(<2Pa·s)液体、乳浊液及固体微粒含量低于10%的悬浮液。
搅拌器的转轴也可水平或斜向插入槽内，此时液流的循环回路不对称，可增加湍动，防止液面凹陷。
②涡轮式搅拌器由在水平圆盘上安装2～4片平直的或弯曲的叶片所构成。
涡轮式搅拌器(15张)桨叶的外径、宽度与高度的比例，一般为20:5:4，圆周速度一般为3～8m/s。
涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动，适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程。
被搅拌液体的粘度一般不超过25Pa·s。
③桨式搅拌器有平桨式和斜桨式两种。
平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成。
桨叶直径与高度之比为4～10,圆周速度为1.5～3m/s，所产生的径向液速度较小。
斜桨式搅拌器的两叶相反折转45°或60°，因而产生轴向液流。
桨式搅拌器结构简单，常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮。
④锚式搅拌器桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致，其间仅有很小间隙,可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物，保持较好的传热效果。
桨叶外缘的圆周速度为0.5～1.5m/s,可用于搅拌粘度高达200Pa·s的牛顿型流体⑤螺带式搅拌器螺带的外径与螺距相等,专门用于搅拌高粘度液体(200～500Pa·s)及拟塑性流体，通常在层流状态下操作。
⑥磁力搅拌器Corning数字式加热器带有一个闭路旋钮来监控与调节搅拌速度。
微处理器自动调节马达动力去适应水质、粘性溶液与半固体溶液。
⑦磁力加热搅拌桨Corning数字式加热搅拌器带有可选的外部温度控制器 (Cat. No. 6795PR) ，他们还可以监控与控制容器中的温度。
⑧折叶式搅拌桨根据不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的选择相应的搅拌器，对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。
搅拌器(课件)
表9-4 原则填料箱旳允许压力、温度
材料 碳钢填料箱 不锈钢填料箱
公称压力 /MPa
常压 0.6 1.6 常压 0.6 1.6
允许压力范围 /MPa
(负值指真空) ＜0.1
－0.03～0.6 －0.03～1.6
＜0.1 －0.03～0.6 －0.03～1.6
允许温度 范围/℃
＜200 ≤200 －20～300 ＜200 ≤200 要求
表9—3 几种搅拌罐旳长径比
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
26
2、搅拌罐装料量
装料系数
Vg V •
初步计算筒体内径
Di
3
4Vg
H Di
拟定筒体直径和高度
53
总复习提醒
先复习作业 复习书上例题 全方面复习，要点掌握
54
第九章 搅拌器旳机械设计
1
一、作用
1、使物料 混合均匀
2、强化 传热、传 质
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 使不相溶旳另一液相均匀悬浮或充 分乳化 强化相间旳传质（如吸收等）
强化传热 2
二、构造
图9-1 搅拌设备构造图
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
一般取0.6～0.8
27
二、顶盖旳构造(自学)
28
第五节 传动装置及搅拌轴
一、传动装置
一般涉及电动机、减速装置、联轴节及 搅拌轴
混凝土搅拌机ppt课件
目前，混凝土搅拌机已经实现了自动化和智能化，具有高效、节能、环保等特 点。同时，随着建筑行业的不断发展，对混凝土搅拌机的需求也在不断增加。
应用领域与市场需求
应用领域
混凝土搅拌机广泛应用于建筑、道路、桥梁、水利等工程领域。在这些领域中，混凝土搅拌机发挥着重要的作用 ，为工程建设提供了高质量的混凝土。
供水系统
向搅拌机内提供适量的水，以 保证混凝土的和易性。
搅拌装置
包括搅拌叶片、搅拌臂等，用 于对混凝土进行强制搅拌。
卸料装置
实现搅拌完成后混凝土的自动 卸料。
控制系统
控制搅拌机的启动、停止、卸 料等操作。
工作原理及过程
上料
将砂、石、水泥等原料按一定 比例加入搅拌机内。
搅拌
启动搅拌机，通过搅拌装置对 原料进行强制搅拌，同时加入 适量的水，使混凝土达到所需 的和易性。
，通常以千瓦时/立方米表示，是
03
评价搅拌机经济性的重要指标。
可靠性
04 搅拌机在长时间运行过程中保持
性能稳定的能力，涉及设备寿命
、维修频率等方面。
不同类型搅拌机性能比较
自落式搅拌机
结构简单，适用于小规模 生产和低强度混凝土搅拌 。搅拌效率相对较低，搅
拌均匀度一般。
强制式搅拌机
搅拌效率高，搅拌均匀度 好，适用于高强度和特殊 性能混凝土的生产。结构
维护保养内容及周期安排
定期维护
每周检查电气系统接线是 否松动，及时紧固。
每月检查润滑系统油位和 油质，及时添加或更换润 滑油。
每季度对搅拌机进行全面 检查和维护保养，包括清 洗、紧固、调整等。
常见故障诊断与排除方法
搅拌机无法启动 检查电源是否正常接通，开关是否损坏。
搅拌、捏合机械与设备培训课件(ppt 64页)
（一）基本结构
搅拌机械的种类较多，但其基
本结构是一致的。其结构如图
6.1所示，主要由搅拌装置、轴
封和搅拌容器三大部分组成，
即：
传动装置
搅 拌 设
搅拌装置 轴封
搅拌轴 搅拌器
备
罐体
搅拌容器 附件
搅拌器
搅拌器（或称搅拌桨）及搅拌轴的主要作用是 通过自身的运动使搅拌容器中的物料按某种特定的 方式流动，从而达到某种工艺要求。所谓特定方式 的流动（流型）是衡量搅拌装置性能最直观的重要 指标。
罐体的容积-径高比
罐体容积由装料量决定，根据罐体容积选择适宜的高径比 ，确定筒体的直径和高度。选择罐体的高径比应考虑物料特性 对罐体高径比的要求、对搅拌功率的影响和对传热的影响等因 素。从夹套传热角度考虑，一般希望高径比取大些。在固定的 搅拌轴转速下，搅拌功率与搅拌器桨叶直径的 5 次方成正比， 所以罐体直径大，搅拌功率增加。需要有足够的液位高度，就 希望高径比取大些。根据上述因素及实践经验，当罐内物料为 液-固相或液-液相物料时，搅拌罐的高径比为 1~1.3 ，当罐内物 料为气-液相物料时，搅拌罐的高径比为1~2。
（3）倾斜式搅拌安装形式
是将搅拌器直接安装在罐体上部边缘处 ，搅拌轴斜插入容器内进行搅拌，如图 6.3（3）所示。
对搅拌容器比较简单的圆筒形或方形敞 开立式搅拌设备，可用夹板或卡盘与筒 体边缘夹持固定。
这种安装形式的搅拌设备比较机动灵活 ，使用维修方便，结构简单、轻便，一 般用于小型设备上，可以防止打漩效应 。
（4）键固定法：浆叶焊在轴套上，轴套与 轴之间销以键固定，能克服以上缺点，被广 泛采用，为了使搅拌更有效，可装置好几排 浆叶，每一排上浆叶为两个或四个，相邻两 排浆叶应互相垂直，以增加搅拌效率，浆叶的大小约为容 器直径的1/3~2/3，宽度为长度的1/10~1/6。转速一般为 20~80转/分，低速搅拌。
搅拌装置(共8张PPT)
第8页，共8页。
涡轮式搅拌器
态 混合流搅拌器
结构 螺旋面叶
第3页，共8页。
搅拌器分类、图谱与典型搅拌器特性
低粘流体用流搅拌器（推进式、长薄叶螺旋桨、桨式、开启涡轮式、圆 盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG和改进MIG式等） 按 用 途 高粘流体用流搅拌器（锚式、框式、锯齿圆盘式、螺旋桨式、螺带式、 螺旋-螺带式等）
搅拌器作用
知识点二 搅拌装置
搅拌器是反应釜的关键部件，通过搅拌可使物料充分混合、加快 反应速率、强化传质传热效果、促进化学反应的实现。由于操作条件 各不相同，介质情况千差万别，搅拌器的结构型式多种多样。为确保 搅拌器生产质量，降低制造成本，增加零部件互换性，搅拌器已标准
化，可查阅《HG/T 3796.1-2005 搅拌器型式及基本参数》。
搅拌器的形式很多，按结构来分有桨式、推进式、涡轮
粘其度功在 能当1是0提～搅供10拌过0P程a器所·s时需输，要入的能流量体和适的宜的能流量动状主态要。 用于流体的循环流动时，称为循环型叶轮，如
切向流框（无式挡、板的螺容器带内式，流、体锚绕轴式作旋、转桨运动式，、流速推高时进液式体表；面当会形用成于旋涡对，流此体时流的体剪从浆切叶作周围用周时向，卷吸称至为桨叶剪区切的流式量很小，混合效 果 径很向差流叶。 （流轮体，流动如的径方向向垂涡直轮于搅式拌、轴，锯沿齿径圆向流盘动式，碰等到。容器壁面分成两股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片，形成上、
第1页，共8页。
搅拌器与流动特征
搅拌器又称搅拌桨和搅拌叶轮，是搅拌反应器的关键部件。其功 能是提供过程所需要的能量和适宜的流动状态。搅拌器把机械能传递 给流体，在搅拌器附近形成高湍流的充分混合区。这种循环流动的途 径称为流型。
几种常见的搅拌器搅拌桨介绍
几种常见的搅拌器搅拌桨介绍根据不同的分类方法可以将搅拌桨分为不同的类型，在搅拌反应设备中应用较为广泛的搅拌桨包括桨式、推进式、涡轮式、锚式及框式，根据统计这些搅拌桨大约占搅拌桨总数的75%~80%。
下面介绍几种常见的搅拌桨：1、桨式搅拌桨：搅拌桨中结构zui为简单的一种搅拌桨，叶片一般用扁钢制成，用螺栓固定或者焊接在轮毂上，一般有2、3或4片叶片，通常有平直叶式和折叶式两种叶片形成。
主要应用在固-液系中多用于防止固体沉降、液-液系中用于防止分离和使罐的温度均一。
但对于以细微化和保持气体为目的的气-液分散的操作则不可使用。
桨式搅拌桨较多的应用在流体的循环中，由于在相同排量下，折叶式的功耗较平叶式的少，操作费用也低，故轴流桨叶使用较多。
对于高粘流体搅拌桨式搅拌器可以代替价格较高的螺带式叶轮使用，促进了流体的上下交换，获得了良好的效果。
桨式搅拌桨的转速通常为20~100rpm/min，zui高粘度有20Pa·s。
2、推进式搅拌桨：推进式搅拌桨较多的应用于低粘度流体中，标准的推进式搅拌桨共有三瓣叶片，其桨直径d和螺距相等。
在搅拌的过程中，流体经由桨叶的上方吸入，在以圆筒状螺旋形经下方流出，当流体到达容器底部时会沿着壁面返回到桨叶的上方，从而形成了轴向流动。
虽然推进式搅拌桨在搅拌时的湍流程度不高，但是循环量却很大。
若使搅拌桨倾斜、搅拌轴偏心或者容器内装挡板，则可有效的防止旋涡的产生。
推进式搅拌桨的直径不大，d/D=1/4~1/3，叶端的速度一般是7~8m/s，zui高可以达到15m/s。
推进式搅拌桨的结构简单，制造简单方便，适宜用在流量大、粘度低的场合，可以在较小的搅拌功率下，利用高速旋转的桨叶获得比较好的搅拌效果。
主要用在低浓度的固-液系中放置固体沉降、液-液系的混合和使温度均匀等场合中，属于循环型搅拌桨，具有较好的循环性能，剪切作用小。
3、涡轮式搅拌桨：涡轮式搅拌桨是应用zui为广泛的一类搅拌桨，几乎能有效的完成所有的搅拌操作，并且能适用于较广粘度范围的流体。
《搅拌桨型式》课件
03
尺寸
根据搅拌槽的大小和容量 ，以及液体的体积和黏度 ，选择合适长度的搅拌桨 。
转速
转速的选择直接影响搅拌 效果和能耗，应根据实际 需求进行合理设置。
匹配性
确保搅拌桨的尺寸和转速 与搅拌机功率相匹配，避 免因不匹配造成的机械故 障或能耗浪费。
04
搅拌桨的应用场景
化工行业
化工行业是搅拌桨应用最广泛的领域之一，主要用于各种化学反应过程中的混合、 搅拌、溶解、悬浮等操作。
资源回收与再利用
实现搅拌桨的回收、再利用和循环 利用，降低废弃物产生，促进可持 续发展。
THANK YOU
感谢各位观看
详细描述
框式搅拌桨通常由一个或多个垂直的叶片组成，叶片的形状类似于矩形或梯形。通过叶片的旋转，框 式搅拌桨能够在罐内产生较大的混合力，使液体和固体在罐内快速混合，从而达到均匀悬浮的目的。
螺带式搅拌桨
总结词
适用于需要高效率混合和固体分散的场合，具有较高的混合效果。
详细描述
螺带式搅拌桨通常由一个或多个弯曲的叶片组成，叶片的形状类似于螺带。通过叶片的旋转，螺带式搅拌桨能够 在罐内形成螺带状的流动，使液体和固体在罐内快速分散和混合，从而达到高效率混合的目的。
借助远程监控和故障诊断技术，实现 对搅拌桨的远程管理、维护和预警， 降低运维成本。
传感器与监测系统
集成多种传感器和监测系统，实时监 测搅拌桨的工作状态和性能参数，为 智能控制提供数据支持。
节能环保
高效节能设计
优化搅拌桨的结构和设计，降低 能耗和资源消耗，提高能源利用
效率。
环保材料
选用环保、低毒、无害的材料，减 少对环境的污染和破坏。
其他行业
除了化工、制药和食品行业，搅拌桨还广泛应用于石油、环 保、新能源等行业。
第3章 搅拌
2、涡流扩散 、 当搅拌具备一定条件时， 当搅拌具备一定条件时，釜内流体的局部 或整体的流动将处于湍流区， 或整体的流动将处于湍流区，湍流区的流 体处于湍流场中， 体处于湍流场中，由于射流中心与周围液 体交界处的速度梯度很大而产生强的剪切 作用，对低粘度的液体形成大量旋涡。 作用，对低粘度的液体形成大量旋涡。 旋涡的分裂破碎及能量传递， 旋涡的分裂破碎及能量传递，使微团尺寸 减小（最小尺寸可达微米级）， ），从而达到 减小（最小尺寸可达微米级），从而达到 小尺寸的微观均匀混合。 小尺寸的微观均匀混合。
宏观混合与微观混合
真正的微观混合只有依赖于分子扩散，达到分子尺度上的均匀性。 真正的微观混合只有依赖于分子扩散，达到分子尺度上的均匀性。
3.3 搅拌功率
3.3.1 搅拌槽内叶轮的泵出流量、压头及功率 搅拌槽内叶轮的泵出流量、
1、泵出流量和液体的循环量 、 搅拌釜内液体的循环速度取决于循环液体的总体积流量。 搅拌釜内液体的循环速度取决于循环液体的总体积流量。 搅拌釜内从叶轮直接排出的液体体积流量称为叶轮的泵 出流量（ ），也称为叶轮的排液量 也称为叶轮的排液量。 出流量（qv），也称为叶轮的排液量。 循环量则是指参与循环流动的所有液体的体积流量（ 循环量则是指参与循环流动的所有液体的体积流量（包 括排出流量）， ），q。 括排出流量）， 。 因叶轮排出液流引起的夹带作用，使循环量（ ） 因叶轮排出液流引起的夹带作用，使循环量（q）大于泵 出流量（ ），有时大出几倍 有时大出几倍。 出流量（qv），有时大出几倍。
2 搅拌作用下流体的流动状态
在搅拌作用下， 在搅拌作用下，釜内液体的流动状态可用搅拌雷诺数ReM 来判断。搅拌雷诺数的定义为： 来判断。搅拌雷诺数的定义为：
Re M =
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
表（8-13）
44
填料压盖高度：
h (1 ~ 2)H 33
45
机械密封
（端面密封）
动、静界面 密封点 径向密封 端面比压
46
动环和静环 弹簧压紧装置
密封圈
47
机械密封的分类
按密封面的对数分单 双端 端面 面机 机械 械密 密封 封表（8-14）
按密封元件置于釜体内外分内外装装式式机机械械密密封封
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
9
锚式搅拌器
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
10
框式搅拌器
11
锚式和框式搅拌器特点
1、结构简单，制造方便。 2、适用于粘度大、处理量大的物料。 3、易得到大的表面传热系数。 4、可减少“挂壁”的产生。
12
螺杆式搅拌器
螺带式搅拌器
13
搅拌器的选型
1、介质的性质 （1）介质的粘度 随着介质粘度增高，各种搅拌器使用的顺序是：桨叶式、推
P
n3d 5
K (Re )r (Fr )q
f ( d , B , h ,....) DDD
P N P n3d 5
19
20
搅拌轴设计
搅拌轴的结构设计 计算搅拌轴的直径
21
搅拌轴材料选择
足够的强度、 刚度和韧性
优良的切削 加工性能
加工直线度 的要求
耐腐蚀要求
22
搅拌轴的结构设计
轴颈设计 轴身设计
（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。
42
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）
43
填料箱
填料箱宽度：
S (1.4 ~ 2) d
填料箱高度：
由填料的尺寸和 圈数确定
52
全
封
介质易燃、易爆
闭
密
剧毒物料
封
贵重物料
高纯度物料
高真空操作
53
优点
1、功耗小、效率高。 2、电机过载保护。 3、可承受较高压力。
4
5
推进式搅拌器
推进式搅拌器常用参数（表8-6） 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
7
涡轮式搅拌器
（透平式叶轮）
8
1、适用物料粘度范围广。 2、剪切力较大，分散流体 的效果好。 3、直叶和弯叶涡轮搅拌器 主要产生径向流，折叶涡 轮搅拌器主要产生轴向流。
进式、涡轮式、框式和锚式、螺杆（带）式 （2）介质的密度 （3）介质的腐蚀性
2、反应过程的特性 间歇操作还是连续操作；吸热反应还是放热反应；是否结晶
或有固体沉淀物产生等。 3、搅拌效果和搅拌功率的要求
14
15
搅拌器的选用
16
生物反应物料的特性
生物反应都是在多相体系中进行 大多数生物颗粒对剪切力非常敏感 大多数微生物发酵需要氧气
强度条件
max
M te WP
[ ]
Mte 当量扭矩
M te
M
2 n
M
2
轴径
d
1.72(
[
M te
](1
4
)
)
1 3
31
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
32
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。
搅拌器的型式
1
搅拌器的分类
按流体流动形态
轴向流搅拌器 径向流搅拌器
按搅拌器叶片结构
平叶 折叶
混合流搅拌器
螺旋面叶
按搅拌用途
低粘流体用搅拌器
高粘流体用搅拌器
2
3
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）
33
减小轴端挠度、提高搅拌轴 临界转速的措施
缩短悬臂段的长度 增大轴径
设置底轴承或中间轴承 设置稳定器
34
35
36
37
38
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
39
填料密封
填料密封允许有 一定的泄漏量
]G(1
4
)
)
1 4
29
按临界转速校核搅拌轴的直径 临界转速
当搅拌轴转速n ≥ 200r/min时，应进 行临界转速的验算。
nc
30
3EI(1 4 ) L12 (L1 )ms求
n≤ 0.7 nc（刚性轴） 1.3 nc （柔性轴）
30
按强度计算搅拌轴的直径
按介质压力对端面比压的影响分非 平平 衡衡 型型 （k（k1) 1)
48
外装式和装内式机械密封
49
双端面机械密封
双端面机械密封
50
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
51
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
轴头设计
23
24
25
26
搅拌轴直径计算
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
27
搅拌轴的力学模型
28
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
填料需定期更换 轴有一定的磨损
40
填料
41
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， 这样才能贴紧转轴并对转轴产生一定的抱紧力。
（2）填料应耐磨。填料和轴之间的摩擦系数要小，以降 低摩擦功率的损耗，延长填料的使用寿命。
通常填料需要加润滑油以降低摩擦系数，有些填料（如石 墨、聚四氟乙烯、耐磨尼龙等）本身具有自润滑作用，可 有效地降低摩擦系数。
17
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
18
功率表达式
P=f（n，d，ρ，μ，g ）=K na db ρc μe gf
K---系统几何构形的总形状系数
功率关联式：
NP