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摘 要

搅拌的定义即应用外力使两种及两种以上物质发生相对运动而促进物质间的均匀混合。搅拌能在传热和传质过程中起到加速作用，同时能在溶解的促进、热交换的强化等物理化学变化中发挥相应的作用。在橡胶及纤维的合成、废水处理、环境保护、能源冶金等诸多行业应用广泛。

在工业生产中，选择搅拌设备对搅拌设备的性能和效益最大化起到至关重要的作用。也正是基于这样的现实，我们着手本次设计，针对工业过程中的搅拌器进行性能进行设计和测试，旨在能为工业过程及其生产操作提供高性能搅拌设备。

本搅拌测试平台按照各自职能及所属部分包括搅拌、传动、升降、控制、液压五大分区。借助可控制液压升降平台，能够自由改变搅拌器的位置，借助液压升降平台调整搅拌器高度，同时能够使得不同规格、型号的搅拌桨叶的更换工作变的简易。此外，本装置在设计上确保搅拌轴中心和筒体中心始终重合。本次设计，我们用六直叶圆盘涡轮、六直叶开启涡轮、六斜叶开启涡轮三种常规桨叶对流体进行实验并进行数据对比。本实验平台的研究对设备设计与优化、搅拌效率改善与提高具有重要的意义。

关键词：搅拌设备 搅拌器 釜体 传动装置 控制系统 搅拌桨叶

ABSTRACT

Agitation is aimed at mixing two or more substances to generate relative motion so as to promote the uniform mixing of the two or more substances, which can speed up the process of heat and mass transfer, promote dissolution, strengthen heat exchange, physical or chemical changes. Stirred tanks are widely used in synthetic rubber, synthetic fiber, wastewater treatment, environmental protection , metallurgy and so many industrial processes.

How to choose an ideal mixing equipment is vital to industrial production. Therefore, the aim of this paper is to design and test the performance of industrial mixer, so as to provide an guidance for choosing mixing equipments in industrial operation.

The test platform mainly consists of the stirred vessel, the transmission device, the lifting bracket, the control system, and the hydraulic lifting platform.By controlling the hydraulic lifting platform,the position of the agitator could be easily changed. The height of the agitator can be adjusted by hydraulic lift platform, and can be easily replaced by different sizes and models blades. In the replacement of the kettle body, the device can guarantee the stirring shaft and the cylinder center locate at same center line,.Rushton turbine with six straight blades, open turbine type agitator with six straight blades and pitched-blade turbine was used to investigate the flow field. This experiment plays a very important role in design and optimization of stirred equipments.

Keywords: Mixing equipment；Agitator；Stirred vessels；Gearing；Control system；

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 搅拌器的介绍 1

1.2.1 搅拌器的功能 1

1.2.2 搅拌器的分类 1

1.2.3 传统搅拌器的特点 2

1.2.4 搅拌器的选型步骤 3

1.3 课题研究的意义 3

1.4 本课题拟采用的研究手段 3

第二章 总体设计方案 4

2.1 设计要求 4

2.2 总体设计方案 5

2.3 釜体设计 5

2.3.1 筒体 5

2.3.2 封头 5

2.3.3 挡板的设计 6

2.3.4 视镜的设计 7

2.4 桨叶的设计 7

2.5 传动系统设计 8

2.5.1 电机选型 8

2.5.2 同步带传动 8

2.6 轴的设计 11

2.7 支座 12

2.8 主支架 13

2.9 旋转支架 13

2.10 轴承壳 15

2.11 中心距调节装置 15

第三章 测试控制平台的设计 17

3.1 测试控制柜 17

3.2 西门子变频器 17

3.3 测试计算分析软件系统 17

3.3.1 系统的使用介绍 17

3.3.2 系统性能参数的测定 19

第四章 总结与展望 21

4.1 总结 21

4.2 展望 21

参考文献 23

致 谢 25

第一章 绪论

1.1 引言

搅拌操作在日常生产或生活中非常常见，如搅拌能够加速盐的溶解，并使混合液均匀。在工业生产中，搅拌器大量应用于分散、混合操作中，扮演着无可替代的角色。

有些搅拌仅要求罐内介质能混合均匀，这种混合的任务是容易的。而要求迅速反应的搅拌器，既要求混合物宏观上混合均匀，也要满足反应所要求的均匀混合，因此这对搅拌设备的性能提出了更高的要求。针对不同的搅拌类型，为了寻求最佳的搅拌效果，搅拌器类型的选取和搅拌器结构合理设计是非常有意义的。

生产中机械搅拌和气流搅拌是最常见的搅拌操作。气流搅拌是在液体中借助高速的气流，实现液体相互分散与混合，进一步实现均匀混合。在气流搅拌操作中，气泡对液体的影响是相对比较弱的，因此这种类型搅拌不适用于高黏度液体。与之相反，机械搅拌则是借助外力，实现容器中的物质加速混合^[1]。

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