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攪拌器畢業設計

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更新時間：2014-09-24
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攪拌器畢業設計
第一章緒論
攪拌可以使兩種或多種不同的物質在彼此之中互相分散，從而達到均勻混合；也可以加速傳熱和傳質過程。在工業生產中，攪拌操作時從化學工業開始的，圍繞食品、纖維、造紙、石油、水處理等，作為工藝過程的一部分而被廣泛應用。
攪拌操作分為機械攪拌與氣流攪拌。氣流攪拌是利用氣體鼓泡通過液體層，對液體產生攪拌作用，或使氣泡群一密集狀態上升借所謂上升作用促進液體產生對流循環。與機械攪拌相比，僅氣泡的作用對液體進行的攪拌時比較弱的，對于幾千毫帕·秒以上的高粘度液體是難于使用的。但氣流攪拌無運動部件，所以在處理腐蝕性液體，高溫高壓條件下的反應液體的攪拌時比較便利的。在工業生產中，大多數的攪拌操作均系機械攪拌，以中、低壓立式鋼制容器的攪拌設備為主。攪拌設備主要由攪拌裝置、軸封和攪拌罐三大部分組成。其結構形式如下：（結構圖）
第一節攪拌設備在工業生產中的應用范圍很廣，尤其是化學工業中，很多的化工生產都或多或少地應用著攪拌操作。攪拌設備在許多場合時作為反應器來應用的。例如在三大合成材料的生產中，攪拌設備作為反應器約占反應器總數的99%。。攪拌設備的應用范圍之所以這樣廣泛，還因攪拌設備操作條件（如濃度、溫度、停留時間等）的可控范圍較廣，又能適應多樣化的生產。
攪拌設備的作用如下：①使物料混合均勻；②使氣體在液相中很好的分散；③使固體粒子（如催化劑）在液相中均勻的懸浮；④使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化；⑤強化相間的傳質（如吸收等）；⑥強化傳熱。
攪拌設備在石油化工生產中被用于物料混合、溶解、傳熱、植被懸浮液、聚合反應、制備催化劑等。例如石油工業中，異種原油的混合調整和精制，汽油中添加四乙基鉛等添加物而進行混合使原料液或產品均勻化。化工生產中，制造苯乙烯、乙烯、高壓聚乙烯、聚丙烯、合成橡膠、苯胺燃料和油漆顏料等工藝過程，都裝備著各種型式的攪拌設備。
第二節攪拌物料的種類及特性
攪拌物料的種類主要是指流體。在流體力學中，把流體分為牛頓型和非牛頓型。非牛頓型流體又分為賓漢塑性流體、假塑性流體和脹塑性流體。在攪拌設備中由于攪拌器的作用，而使流體運動。
第三節攪拌裝置的安裝形式
攪拌設備可以從不同的角度進行分類，如按工藝用途分、攪拌器結構形式分或按攪拌裝置的安裝形式分等。一下僅就攪拌裝置的各種安裝形式進行分類說明。
一、立式容器中心攪拌
將攪拌裝置安裝在歷史設備筒體的中心線上，驅動方式一般為皮帶傳動和齒輪傳動，用普通電機直接聯接。一般認為功率3.7kW一下為小型，5.5~22kW為中型。本次設計中所采用的電機功率為18.5kW，故為中型電機。
二、偏心式攪拌
攪拌裝置在立式容器上偏心安裝，能防止液體在攪拌器附近產生“圓柱狀回轉區”，可以產生與加擋板時相近似的攪拌效果。攪拌中心偏離容器中心，會使液流在各店所處壓力不同，因而使液層間相對運動加強，增加了液層間的湍動，使攪拌效果得到明顯的提高。但偏心攪拌容易引起振動，一般用于小型設備上比較適合。
三、傾斜式攪拌
為了防止渦流的產生，對簡單的圓筒形或方形敞開的立式設備，可將攪拌器用甲板或卡盤直接安裝在設備筒體的上緣，攪拌軸封斜插入筒體內。
此種攪拌設備的攪拌器小型、輕便、結構簡單，操作容易，應用范圍廣。一般采用的功率為0.1~22kW，使用一層或兩層槳葉，轉速為36~300r/min，常用于藥品等稀釋、溶解、分散、調和及pH值的調整等。
四、底攪拌
攪拌裝置在設備的底部，稱為底攪拌設備。底攪拌設備的優點是：攪拌軸短、細，無中間軸承；可用機械密封；易維護、檢修、壽命長。底攪拌比上攪拌的軸短而細，軸的穩定性好，既節省原料又節省加工費，而且降低了安裝要求。所需的檢修空間比上攪拌小，避免了長軸吊裝工作，有利于廠房的合理排列和充分利用。由于把笨重的減速機裝置和動力裝置安放在地面基礎上，從而改善了封頭的受力狀態，同時也便于這些裝置的維護和檢修。
底攪拌雖然有上述優點，但也有缺點，突出的問題是葉輪下部至軸封處的軸上常有固體物料粘積，時間一長，變成小團物料，混入產品中影響產品質量。為此需用一定量的室溫溶劑注入其間，注入速度應大于聚合物顆粒的沉降速度，以防止聚合物沉降結塊。另外，檢修攪拌器和軸封時，一般均需將腹內物料排凈。
五、臥式容器攪拌
攪拌器安裝在臥式容器上面，殼降低設備的安裝高度，提高攪拌設備的抗震性，改進懸浮液的狀態等。可用于攪拌氣液非均相系的物料，例如充氣攪拌就是采用臥式容器攪拌設備的。
六、臥式雙軸攪拌
攪拌器安裝在兩根平行的軸上，兩根軸上的攪拌葉輪不同，軸速也不等，這種攪拌設備主要用于高黏液體。采用臥式雙軸攪拌設備的目的是要獲得自清潔效果。
七、旁入式攪拌
旁入式攪拌設備是將攪拌裝置安裝在設備筒體的側壁上，所以軸封結構是罪費腦筋的。
旁入式攪拌設備，一般用于防止原油儲罐泥漿的堆積，用于重油、汽油等的石油制品的均勻攪拌，用于各種液體的混合和防止沉降等。
八、組合式攪拌
有時為了提高混合效率，需要將兩種或兩種以上形式不同、轉速不同的攪拌器組合起來使用，稱為組合式攪拌設備。
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