搅拌器的型式
搅拌器的种类和用途
搅拌器的种类和用途搅拌器是一种用于将不同材料混合、搅拌和搅拌的厨房电器。
它们通常由一个电动马达驱动，通过旋转或振荡的运动将材料混合在一起。
搅拌器有许多不同的种类和用途，适用于各种烹饪和烘焙需求。
以下是一些常见的搅拌器种类和用途的介绍。
1.悬挂式搅拌器：悬挂式搅拌器通常由一个可调节的悬挂臂和一个搅拌器头组成。
它们适用于大批量的混合和搅拌，可以轻松地搅拌面团、糕点、面糊等。
悬挂式搅拌器通常配有不同种类的搅拌器附件，例如搅拌器、揉面钩和打蛋器，以适应不同的搅拌需求。
2.手持式搅拌器：手持式搅拌器是一种便携式搅拌器，它可以手持使用。
它们通常由一个插头和一个搅拌器头组成，插头上连接有一个电动马达。
手持式搅拌器适用于小批量的混合和搅拌，例如打蛋、搅拌酱汁、搅拌面糊等。
它们通常提供不同速度的选项，以适应不同的搅拌需求。
3.切碎机：切碎机是一种用于将食材切碎和混合的搅拌器。
它们通常由一个带有旋转刀片的容器和一个电动马达组成。
切碎机适用于切碎坚硬食材，例如坚果、肉类、蔬菜等。
它们通常提供不同速度和功能的选项，以适应不同的切碎需求。
4.手动搅拌器：手动搅拌器是一种不需要电动马达的简单搅拌器。
它们通常由一个手柄和一个转动的搅拌器头组成。
手动搅拌器适用于小批量的混合和搅拌，例如打蛋、搅拌酱汁等。
它们通常适用于不需要大批量的混合和搅拌的烹饪需求。
除了以上列举的搅拌器种类，还有一些特定功能的搅拌器和高级搅拌器。
例如，有些搅拌器配备有电子控制面板、计时器和不同种类的预设程序，可实现自动混合和搅拌。
还有一些特殊用途的搅拌器，例如面包机搅拌器、冰激凌机搅拌器等，专门用于制作面包和冰淇淋等特定食品。
总结起来，搅拌器是一种常见的厨房电器，它们有许多不同的种类和用途，适应各种烹饪和烘焙需求。
选择适合自己需求的搅拌器可以节省时间和精力，并提高烹饪和烘焙的效果。
搅拌型式
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
锚式搅拌器
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
框式搅拌器
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。
螺杆式搅拌器
螺带式搅拌器
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 进式、涡轮式、框式和锚式、螺杆（带）式
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 混合流搅拌器
平叶
按搅拌器叶片结构
折叶 螺旋面叶 低粘流体用搅拌器
按搅拌用途
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）
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。
作业1
1.以机械搅拌反应器为例，说明搅拌反应器由哪几部分组 成，包括哪些构件。 2.搅拌器的功能是什么？中心顶插式搅拌器可形成哪几种 流型？如何控制切向流？ 3.分析桨式、推进式、涡轮式、锚式搅拌器的结构特点和 适用场合。 4.搅拌器可通过哪几种方式与搅拌轴连接？
d 1.72(
M te ) 4 [ ](1 )
1 3
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
混凝土搅拌机的类型
混凝土搅拌机的类型
混凝土搅拌机是用于混合水泥、砂、石材和水的设备。
根据使用场合和工作方式的不同，混凝土搅拌机的类型也有所不同。
1.强制式搅拌机：采用钢轮、齿轮、传动箱等零部件驱动搅拌器强力混合。
适用于生产量大，对混合质量要求高的工程。
2.自由式搅拌机：没有强制混合的零部件，主要靠搅拌器的旋转力和泥浆自重混合。
适用于生产量小，对混合质量要求不高的工程。
3.普通式搅拌机：搅拌器在转速和转向上可以调整，适用于中小型工程。
4.移动式搅拌机：具备自身行驶和混凝土搅拌功能的综合性设备，适用于结构体积大，工期紧的工程。
5.重力式搅拌机：采用刮板将材料向中心推，然后自由散落，通过重力来实现混合。
适用于混合材料自身重量较大、物料粘稠度较高的工程。
总之，混凝土搅拌机的类型繁多，选择合适的设备可以提高混凝土质量和生产效率。
化工搅拌机的分类方式、类型及其结构图一览表
六折叶开启涡轮式、六箭叶圆盘涡轮、六折叶圆盘涡轮
按构
平叶
桨式、涡轮式、框式和锚式的桨叶都有平叶和折叶两种结构
折叶
螺旋面叶
推进式、螺杆式和螺带式的桨叶为螺旋面叶
按搅拌
用途
低粘度流体
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等。
化工搅拌机的分类方式、类型及其结构图一览表
分类方式
类型
结构图
按流体
流动形态
轴向流搅拌器
推进式、螺带式、螺杆式、风扇式、锚式、框式、MIG桨、折叶桨式
径向流搅拌器
叶片组合式、泛能式、最大叶片式、平直叶桨式、三叶后掠式、锯齿圆盘式、六直叶开启涡轮、后弯叶开启涡轮、平直叶圆盘涡轮、六弧叶圆盘涡轮、后弯叶圆盘涡轮、布鲁马金式。
高粘度流体
搅拌器
锚式、框式、锯齿圆盘式、螺旋桨式、螺带式（单螺带、双螺带）、螺旋—螺带式等。
（以上内容由中实三水科技整理供客户选型参考用）
反应釜搅拌器的种类与选择
反应釜搅拌器的种类与选择1.框架搅拌器：框架搅拌器是一种常用的搅拌器，它由一个平面框架和旋转的叶片组成。
框架搅拌器操作简单且成本低廉，适用于反应物较少、粘度较低的情况。
2.锚式搅拌器：锚式搅拌器是一种结构相对复杂的搅拌器，可以提供较强的剪切力和混合效果。
锚式搅拌器适用于粘度较高的物料，如胶体、乳液等。
3.桥式搅拌器：桥式搅拌器的结构类似于一个悬在反应釜上方的桥，通过悬挂下来的叶片进行搅拌。
桥式搅拌器适用于较大容量的反应釜以及需要更大搅拌区域的情况。
4.螺旋搅拌器：螺旋搅拌器由一根螺旋形状的叶片组成，可以产生强烈的剪切力和混合效果。
螺旋搅拌器适用于粘度较高且容易结块的物料。
5.磁力搅拌器：磁力搅拌器通过磁力驱动，没有机械传动装置，避免了泄露和污染等问题。
磁力搅拌器适用于对反应物料有较高要求的场合，如制药、食品等行业。
选择合适的反应釜搅拌器1.反应物料的特性：包括物料的粘度、密度、粒径等。
对于粘度较低的物料，可以选择框架搅拌器；对于粘度较高的物料，可以选择锚式搅拌器或螺旋搅拌器。
2.反应速率和混合效果：不同种类的搅拌器对反应速率和混合效果的影响不同。
一般来说，锚式搅拌器和螺旋搅拌器可以提供较好的反应速率和混合效果。
3.反应釜尺寸和形状：反应釜尺寸和形状对搅拌器的选择有一定影响。
对于较大容量的反应釜，可以选择桥式搅拌器；对于封闭较小的反应釜，可以选择磁力搅拌器。
4.工艺要求和操作方式：根据不同的工艺要求和操作方式，选择合适的搅拌器。
例如，对于有洁净要求的场合，可以选择磁力搅拌器避免泄露和污染等问题。
综上所述，反应釜搅拌器的种类繁多，选择合适的搅拌器需要考虑反应物料的特性、反应速率和混合效果、反应釜尺寸和形状以及工艺要求等因素。
通过合理选择和设计搅拌器，可以提高反应釜的效率和产品质量。
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。
[说明]搅拌形式和类型
![[说明]搅拌形式和类型](https://img.taocdn.com/s3/m/105849310622192e453610661ed9ad51f01d5434.png)
化工生产——反应釜搅拌选型对照根据物料的性质选择搅拌器：直叶桨式此类型为最基本的一种桨型，低速时为水平环流型，平流区操作；高速时为径流型。
有挡板时，功率准数值：Np明显上升，为上下循环流，湍流加强,适用于低粘度液体的混合、分散、固液悬浮、传热等液相反应过程。
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。
搅拌浆及搅拌器形式汇总
搅拌浆常规的搅拌形式有锚式、桨式、涡轮式、推进式、框式等，搅拌装置在高径比较大时，可用多层搅拌桨，特殊产品甚至会使用较为复杂的MIG式搅拌。
桨叶部分分类搅拌桨叶的分类，也可以按照桨叶对流体作用所产生的流动型态来分，可将桨叶分成两种类型-轴流式桨叶及径流式桨叶。
所谓轴流式桨叶，是指桨叶的主要排液方向与搅拌轴平行；螺旋推进式桨叶即是一种典型的轴流式桨叶；所谓径流式桨叶，是指桨叶的主要排液方向与搅拌轴垂直。
桨叶特点：1.框式搅拌器：锚式、框式搅拌器属于同一类，统称锚框式搅拌器，该种搅拌器的叶轮桨径对罐径之比较大。
使用于低粘度液体时，锚式叶轮的叶径与罐径比为0.7～0.9，对于高黏度液体则为0.8～0.95.转速通常为10～50r/min。
为了增大搅拌范围和带走罐壁上的残留物或液层，锚框式搅拌器的外廓要接近搅拌罐的内壁，其底部的形状为适应罐底的轮廓也有椭圆、锥形等。
为了增大对高粘度物料的搅拌范围以及提高叶轮的刚性，还常常要在锚式及框式上增加一些立叶和横梁，这样使得锚框式的结构形状出现了多种多样。
锚式、框式使用于低转速一般在60至300rpm之间，这是因为考虑到锚式、框式长度多有3到5米，支撑点位于轴头，搅拌轴强度有限，高速下搅拌轴跳动比较大，特别是搅拌底部晃动幅度很大，甚至会碰到反应釜内壁。
同时结合物料的粘度选取转数，粘度大转速低，粘度小转数适当的高点。
适用的最高黏度为200～300Pa·s。
框式搅拌可分为锚式、椭圆框式、锥底框式、方框式以及锚框式等。
2.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，以增加容器中的混合。
此类搅拌器为慢速型搅拌器，常用于中高粘度液体混合、传热反应等过程。
1. 锚框式（MKS）低速旋转时沿壁面能得到大的剪切力，可防止沉降及壁面附着，底部形状贴合椭圆形罐与中间的底轴承。
搅拌器的型式.
电机和减速机的选型
影响搅拌功率的 主要参数
重力参数 搅拌器的 几何尺寸 搅拌器的 运动参数
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：
P d B h r q NP K ( Re ) ( Fr ) f ( , , ,....) 3 5 D D D n d
植物纤维 非金属填料动物纤维 填料 矿物纤维 人造纤维 等） 金属填料（钢、铅、铜
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：
1 2 h ( ~ )H 3 3
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
设置底轴承或中间轴承
增大轴径
设置稳定器
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
填料密封
填料密封允许有 一定的泄漏量
填料需定期更换 轴有一定的磨损
（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
搅拌器的选用
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
搅拌功率的计算
搅拌机的分类及应用
搅拌机的分类及应用搅拌机是一种用于搅拌、混合和研磨食物或其他物体的机械装置。
它通常由电动机、旋转刀片和容器组成。
搅拌机的分类和应用非常广泛，下面将详细介绍。
搅拌机主要分为以下几种类型：1. 手持式搅拌机：这种搅拌机是最常见的一种类型，也被称为手持式搅拌器或便携式搅拌器。
它通常由一个小型的电动机和一个可以插入容器中的刀片组成。
手持式搅拌机广泛应用于家庭厨房，用于搅拌浆果、饮品、酱汁等食物。
2. 台式搅拌机：这种搅拌机常用于商业厨房或工业领域。
它的特点是具有更强大的电动机和更大的容器。
台式搅拌机通常用于制作果汁、酱料、肉馅等大量的食物。
3. 定位式搅拌机：这种搅拌机是一个更高级和多功能的搅拌设备。
它通常具有多个可调速度的功能以及不同种类的搅拌刀片。
定位式搅拌机可用于研磨、磨碎、研磨和研磨各种食物，如坚果、冰块、酱汁、馅料等。
除了以上几种常见的搅拌机之外，还有一些特殊的搅拌机，如高剪切搅拌机、螺旋搅拌机、胶体磨搅拌机等。
这些搅拌机主要用于工业生产中，如制药、化工、食品加工等领域。
搅拌机的应用非常广泛，下面将以家庭和商业两个方面介绍其应用：家庭应用：1. 制作果汁和饮料：用搅拌机可以将水果和蔬菜搅拌成汁，制作各种健康饮料和果汁。
此外，还可以用搅拌机制作冰沙、奶昔和蔬菜汤等。
2. 制作酱料和泥：搅拌机可用于制作各种酱料，如番茄酱、花生酱、蒜蓉等。
此外，还可以将煮熟的蔬菜或肉类研磨成泥，用于制作婴儿辅食。
3. 搅拌和混合：搅拌机可以将各种食材混合在一起，用于制作蛋糕、面包等烘焙食品。
此外，还可以用搅拌机来搅拌面糊、打发蛋白等。
商业应用：1. 餐饮业：搅拌机在餐饮业中广泛应用。
它可以用于制作果汁、奶昔、冰沙、调味酱、沙拉酱等各种饮料和酱料。
2. 食品加工业：搅拌机在食品加工业中起到重要作用。
例如，糖果、巧克力和面包等食品的制作过程中会用到搅拌机。
3. 制药业：搅拌机在制药业中用于制作药品和医疗用品。
它可以用于混合和研磨药物以及制作药浆和胶囊。
常用搅拌器类型及适用范围
常用搅拌器类型及适用范围搅拌器是反应釜的关键部件之一，根据釜内不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的等选择相应的搅拌器，对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。
掌握搅拌器的分类及适用场合有助于选择合适的搅拌器，达到更好的反应效果。
一、反应釜搅拌器工作原理反应釜搅拌器主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。
搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动。
二、反应釜搅拌器的分类及适用场合1高、中Re区域/轴向流搅拌器1.1.推进式搅拌器●特点：排出液体的能力强，叶片曲率变化大，剪切力很弱；●适用范围：它主要用于液-液体系的混合、使温度均一化、在低浓度固-液体系中防止淤浆沉降等。
不适用于要求较高剪切力的各种分散和反应等操作。
1.2.三窄叶旋桨●特点：搅拌器前端为曲率叶形，剪切力小，轴向流强，循环量大，能耗低;●适用范围：适合中低黏度流体的混合、传热、循环、粒子悬浮、溶解等，可在大型搅拌槽中使用，中低运行转速。
1.3. 四宽叶旋桨/三宽叶旋桨●特点：其剪切速率适应多种粘度范围，螺旋型的桨叶曲面，使搅拌器有较好的轴向流动，大面积的叶片也能与盘式涡轮中的圆盘一样，阻止气体从叶轮穿过，延长气液接触时间；●适用范围：可适用于气-液体系的搅拌，同时适用于较高粘度混合、传热、溶解、反应、固体颗粒悬浮等操作。
1.4. 二叶弧桨●特点：二叶弧桨为强轴流型，其剪切速率适应多种粘度范围，叶端到桨叶根部均为弧形曲面，剪切力小，轴向循环强，叶端截面小，根部截面大，整个搅拌器区域排量均衡，使搅拌器有非常好的轴向流动；●适用范围：适用于中低粘度液-液混合、传热、溶解、反应、固体颗粒悬浮等操作。
在湿法冶金上有比较广泛的应用。
1.5. 四叶弧桨●特点：四叶弧桨为强轴流型，其剪切速率适应多种粘度范围，叶端到桨叶根部均为弧形曲面，剪切力小，轴向循环强，叶端截面小，根部截面大，整个搅拌器区域排量均衡，使搅拌器有非常好的轴向流动；●适用范围：适用于中低粘度液-液混合、传热、溶解、反应、固体颗粒悬浮等操作。
三种搅拌器介绍
这种搅拌器的旋转半径与容器内 径基本相等，间隙很小，转速很低。 这种搅拌器只是在桨叶外缘与容器内 壁之间产生较强的剪切作用，且搅动 范围很大，因此，对高黏度液体的搅 拌比较适宜。在某些生产过程，这 种搅拌器还可用来防止器壁沉积现象。 锚式和框式搅拌器基本上不产生轴向 流动，故难以保证釜内轴向的混合均 匀。
2021/7/1
6
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％。
2021/7/1
7
结束语
若有不当之处，请指正，谢谢！
2021/7/1
3
2021/7/1
4
2021/7/1
5
1. 桨式搅拌器
叶片数是2、3或4 片，叶片形式可分 为平直叶式和折叶式两种。液—液系中 用于防止分离、使罐的温度均一，固— 液系中多用于防止固体沉降。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。也用于高粘流体 搅拌，促进流体的上下交换，代替价格 高的螺带式叶轮，能获得良好的效果。
2021/7/1
1
2021/7/1
2
2涡轮式搅拌器
涡轮式搅拌器产生一股高速液流从径向射出，夹带周 围的流体形成流动。转速较高，适用于低黏度或中等黏度 (μ<50Pa·s)的液体搅拌。
造成的总体流动回路较为曲折，出口的绝对速度很大， 桨叶外缘附近造成激烈的旋涡运动和很大的剪切力，可将 液体微团分散得更细。因此，涡轮搅拌器对于要求小尺度 均匀的搅拌过程更为适用。但是，涡轮搅拌器的釜内有两 个回路，对易于分层的物料(如含有较重固体颗粒的悬浮液) 则不甚合适。
化工设备机械基础：第九章 搅拌器的机械设计
9.1 概 述 9.2 搅拌器的型式及选型 9.3 搅拌器的功率 9.4 搅拌罐结构设计 9.5 传动装置及搅拌轴 9.6 轴 封
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/12/14
9.1 概 述
9.1.2 结构 搅拌设备
搅轴 搅
拌 装
拌
置封 罐
传搅搅 罐 附
动 装
拌
拌
置轴器 体 件
一般取0.6～0.85 。物料在反应过程中要起泡 沫或呈沸腾状态，装料系数取低值，约为0.6～0.7 ；物料反应平稳，可取0.8～0.85，物料粘度较大可 取大值。
2）初步计算筒体直径
Di
3
4Vg
H
DiΒιβλιοθήκη 3）确定筒体直径和高度H
V V0
4
Di2
Vg
4
V0 Di2
上一内容 下一内容 回主目录
返回
返回
2020/12/14
9.3 搅拌器的功率
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)
上一内容 下一内容 回主目录
返回
2020/12/14
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
上一内容 下一内容 回主目录
搅拌器的分类方法
搅拌器的分类方法有很多，这里介绍以下几种：
1、按桨叶搅拌结构分为平叶、斜（折）叶、弯叶、螺旋面叶式搅拌器。
浆式、涡轮式搅拌器都有平叶和斜叶结构；推进式、螺杆式和螺带式的桨叶为螺旋面叶结构。
根据安装要求又可分为整体式和剖分式，便于把搅拌器直接固定在搅拌轴上而不用拆除联轴器等其他部件。
2、按搅拌器的用途分为低黏流体用搅拌器、高黏流体用搅拌器。
用于低黏流体的搅拌器有：推进式、浆式、开启涡轮式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框浆式、三叶后完式等。
用于高黏流体的搅拌器有：锚式、框式、锯齿圆盘式、螺旋浆式、螺带式等。
3、按流体流动形态分为轴向流搅拌器和径向流搅拌器。
有些搅拌器在运转时，流体即产生轴向流又产生径向流的称为混合流型搅拌器。
推进式搅拌器是轴流型的代表，平直叶圆盘涡轮搅拌器是径流型的代表，而斜叶涡轮搅拌器是混合流型的代表。
文章来源：淄博泉优化工设备/ 转载请保留！
淄博泉优化工设备公司网址：/ 欢迎您的光临！
百度一下：泉优搪瓷反应罐、不锈钢反应罐、搪瓷反应釜、泉优不锈钢反应釜、搪玻璃反应釜、泉优搪瓷反应罐。
搅拌器类型
一、立式容器中心搅拌将搅拌装置安装在历史设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动，用普通电机直接联接。
一般认为功率3.7kW一下为小型，5.5~22kW为中型。
二、偏心式搅拌搅拌装置在立式容器上偏心安装，能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。
搅拌中心偏离容器中心，会使液流在各店所处压力不同，因而使液层间相对运动加强，增加了液层间的湍动，使搅拌效果得到明显的提高。
但偏心搅拌容易引起振动，一般用于小型设备上比较适合。
三、倾斜式搅拌为了防止涡流的产生，对简单的圆筒形或方形敞开的立式设备，可将搅拌器用甲板或卡盘直接安装在设备筒体的上缘，搅拌轴封斜插入筒体内。
此种搅拌设备的搅拌器小型、轻便、结构简单，操作容易，应用范围广。
一般采用的功率为0.1~22kW，使用一层或两层桨叶，转速为36~300r/min，常用于药品等稀释、溶解、分散、调和及pH值的调整等。
四、底搅拌搅拌装置在设备的底部，称为底搅拌设备。
底搅拌设备的优点是：搅拌轴短、细，无中间轴承；可用机械密封；易维护、检修、寿命长。
底搅拌比上搅拌的轴短而细，轴的稳定性好，既节省原料又节省加工费，而且降低了安装要求。
所需的检修空间比上搅拌小，避免了长轴吊装工作，有利于厂房的合理排列和充分利用。
由于把笨重的减速机装置和动力装置安放在地面基础上，从而改善了封头的受力状态，同时也便于这些装置的维护和检修。
底搅拌虽然有上述优点，但也有缺点，突出的问题是叶轮下部至轴封处的轴上常有固体物料粘积，时间一长，变成小团物料，混入产品中影响产品质量。
为此需用一定量的室温溶剂注入其间，注入速度应大于聚合物颗粒的沉降速度，以防止聚合物沉降结块。
另外，检修搅拌器和轴封时，一般均需将腹内物料排净。
五、卧式容器搅拌搅拌器安装在卧式容器上面，壳降低设备的安装高度，提高搅拌设备的抗震性，改进悬浮液的状态等。
可用于搅拌气液非均相系的物料，例如充气搅拌就是采用卧式容器搅拌设备的。
搅拌器型式2
搅拌器的分类搅拌器共分为十大类，分别为以下几种：1、二叶浆式搅拌器1）平直叶浆式 PJ/PCJ最基本的一种浆型，低速时以水平环流为主；高速时为径向流；有挡板时，为上下循环流。
合用于低粘度液体的混淆、平均、调解、溶解、传热或结晶，或在高粘度下，一般在层流状态工作，采纳多层大直径低速搅拌。
2 ）斜叶浆式 XJ/ZJ可制成 24o、 45o或 60o倾角，有轴向和径向分流。
3 ）弧叶浆式 HJ/HCJ新开发的一种种类，可代替 XJ、ZJ。
在同样使用条件下，排出性能比 XJ 高 30%，功率水平可持平。
综合性能优于 XJ。
4 ）双折叶浆式 SCJ/CCJ多段逆流型搅拌器，运行时促使液体形成较大的轴向循环，一般多层搅拌组合使用。
特别合用于过渡流域下的混淆、固液悬浮、液液分别、溶解、传热等。
5 ）复合折叶浆式FJ/FDJ高效轴向流叶轮，在主叶片上增添了一个协助叶片，该辅叶片能除去主叶片后端发生的流动剥离现象，使搅拌功率减少，同时在叶端能发生交错的垂直分流、提升混淆成效。
合用于中、低粘度的混淆、分别、传热。
特别合用于大型灌槽的固液悬浮。
6 ）螺旋叶浆式 AJ/ACJ与罐体相适应的弧形叶片并与斜叶浆式组合，合用于中高粘度的混淆、均质、传热、反响等。
一般多层组合使用。
拥有双螺带浆的特色。
7 ）曲边斜叶式 QJ斜叶浆式的一种种类，浆底旋转面靠近本容器的椭圆面，浆叶平面与旋转轴垂直面又称倾角 45o，兼起刮板作用，多为低转速运行，可在过流或层流区操作。
8 ）菱臂孤叶 BJ/BCJ漂洗、浸染类操作，多为低本搅拌器桨叶种类特别，是行业内专用搅拌，合用于速范围层流操作。
9 ）花板孔式 FJ/FCJ左右两桨叶一高一低，不以轴对称，低速运行，层流状态下有较好的微观剪切成效，行业专用搅拌器。
用于纤维物料的操作，也可用于摇动操作。
2、开启涡轮式搅拌器1 ）平直叶开启涡轮PK/PKS/PCK/PKW径流型搅拌器，使用转速范围大，使用粘度范围广，拥有高剪切力和湍流扩散能力。
搅拌器的型式.
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
d 1.72(
M te ) 4 [ ](1 )
1 3
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。
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
设置底轴承或中间轴承
增大轴径
设置稳定器
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
填料密封
填料密封允许有 一定的泄漏量
填料需定期更换 轴有一定的磨损
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
583.6 M n max [ ] 4 4 Gd (1 )
搅拌器知识汇总
搅拌器知识汇总搅拌器对于我们来说可能有点陌生，生活中，我们没有直接接触过这一方面的知识，但是，搅拌器的使用已经渗入到各个行业中，并且给生产方面带来了极大的便利。
本文主要从以下几个方面介绍搅拌器：1型式及简介（1）平直叶桨式搅拌器平直叶桨式搅拌器有平直叶整体桨式（HG5-220_65）PJ和平直叶可拆桨式(HG5_220_65)PCJ两种。
其中平直叶可拆桨式是最基本的一种桨型，低速时为水平环流型，层流区操作：高速时为径流型。
有挡板时，功率准数值N P明显上升，为上下循环流，湍流加强，适用于低粘度液的混合、分散、固体悬浮、传热、液相反应等过程。
μ<2000cP，n=1~100rpm，V=1~50m/s。
常用规格D J/D=0.35~0.8，b/D J=0.10~0.25.当D J/D=0.9以上时可设置多层桨叶，适用于高粘度液搅拌；降低桨叶离底部高度可作刮板用，防止重组份沉附底部。
有用于悬浮、结晶与萃取等过程。
产品展示图如下所示：（2）三宽叶旋桨式搅拌器旋桨式搅拌器的桨叶前部桨面与运动方面的倾角是连续变化的（与推进式桨一样），桨叶后部分像斜叶桨面一样有一个固定倾角，所以它综合了推进式桨和斜叶涡轮式桨的特性，是一种应用广泛的搅拌器，它类似推进式属轴流形，循环能力大，动力消耗小，又像斜中涡轮桨剪切性能得到了提高，因此它的适用范围比较大。
低粘液体混合、分散、溶解、固体悬浮、结晶、传热、液相反应等过程都适用，在一些气体吸收过程也得到了应用，三宽叶旋桨式是较普遍使用的搅拌器型式，常用介质粘度范围μ<10000cP，常用运转速度 n=30~500rpm，v=3~15m/s,常用尺寸D J/D=0.2~0.5，B/D J=2.4（宽），常用左旋，可做成右旋。
主要有三种：三宽叶整体旋桨式—KHX、三宽叶稳定环旋桨式—KWX、三宽叶可拆旋桨式—KCX.产品展示：（3）三窄叶旋桨式搅拌器三窄叶旋桨式搅拌器也是常用的旋桨式搅拌器，性能、应用与三宽叶旋桨式搅拌器都相似，相对于宽叶旋桨式，它的排出流量小些，输入功率小些，常用介质粘度范围μ<10000cP，常用转速n=60~500rpm,常用尺寸D J/D=0.2~0.5，B/D J=0.2，常用左旋，可制成右旋。
搅拌器的型式
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
密封圈
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
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
搅拌轴临界转速的选取—（表8-11）
要求
n≤ 0.7 nc（刚性轴） 1.3 nc （柔性轴）
按强度计算搅拌轴的直径
强度条件
max
M te WP
[ ]
Mte 当量扭矩
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
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。
- 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)。
锚式搅拌器
涡轮式搅拌器常用参数 （表8-6）
框式搅拌器
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。
螺杆式搅拌器 螺带式搅拌器
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
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）
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
搅拌轴临界转速的选取—（表8-11）
要求
n≤ 0.7 nc（刚性轴） 1.3 nc （柔性轴）
按强度计算搅拌轴的直径
强度条件
max
M te WP
[ ]
Mte 当量扭矩
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
密封圈
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
M te
M
2 n
M
2
轴径
d
1.72(
[
M te
](1
4
)
)
1 3
按轴封处允 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。
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：
NP
P
n3d 5
填料
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。
习题
某一带夹套的立式搅拌反应器，设备容积V=2.5 m3，操作容 积V0=2 m3，长径比（H/D）=1，工艺要求传热面积为7 m2， 搅拌功率为1.4KW，搅拌轴转速为50r/min。已知釜内压力为 0.2 Mpa，夹套内压力为0.3 Mpa，内筒壁厚10mm，内筒与 夹 套 采 用 相 同 材 料 ， [ σ]t=113Mpa，σs=235Mpa， G=8×104Mpa。
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
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
填料密封
填料密封允许有 一定的泄漏量
填料需定期更换 轴有一定的磨损
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
（1）计算夹套壁厚（取腐蚀裕量C2=2mm），并进行水压试 验应力校核。
（2）计算并确定搅拌轴直径（搅拌轴材料为45号钢，[τ]=30 Mpa）
（3）计算内筒和夹套的直径、高度，并对传热面积进行校核。
（已知φ1400mm椭圆形封头容积Vh=0.421 m3，表面积 Ah=2.29 m2）
K (Re )r (Fr )q
f ( d , B , h ,....) DDD
P N P n3d 5
搅拌轴设计
搅拌轴的结构设计 计算搅拌轴的直径
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
搅拌轴的结构设计
轴颈设计 轴身设计
轴头设计
搅拌轴直径计算
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）
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
搅拌器的选用
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
（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：
S (1.4 ~ 2) d
填料箱高度：
由填料的尺寸和 圈数确定
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
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。
按介质压力对端面比压的影响分非 平平 衡衡 型型 （k（k1) 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