1．目的及意义

搅拌机是化工及农业生产中应用非常广泛的一类通用设备，尤其多用于化学和食品加工行业。现有的搅拌机种类和型号很多，本设计的主要内容是设计一款较为常见的用于工业或食品加工的旋桨式液体搅拌机。

旋桨式搅拌机与其它类型搅拌机不同之处在于，它是以两到三只桨式叶片构成搅拌部件的一种搅拌机，旋桨式搅拌机在搅拌时的旋转速度较低，使物料充分循环和混合，旋桨式搅拌机多适用于搅拌稠度较低的液体，悬浊液，乳浊液等物料。

搅拌机的搅拌能使原料充分的混合均匀，混合的快慢、均匀程度和传热情况好坏都会影响反应结果，所以搅拌情况的改变，会直接影响到产品的质量。如果搅拌机搅拌情况不好，就会造成传热系数下降或局部过热，原料和催化剂分散不均匀，影响产品的质量，也容易导致聚合物粘壁，使搅拌机的聚合反应操作不能良好地进行下去。因此，研究设计合理实用的搅拌机械是十分重要的。

搅拌器的主要类型有旋桨式、涡轮式、桨式、锚式、螺带式、磁力、磁力加热、折叶式、变频双层、侧入式搅拌器等。对于低粘度介质，用小直径的高转速的搅拌器就能带动周围的流体循环并至远处。而高粘度介质的流体则不然，需直接用搅拌器来推动。适用于中低粘度流体的叶轮有桨式、涡轮式、推进式、长薄叶螺旋桨式、圆盘涡轮式、布鲁马金式、板框桨式、三叶后弯式、MIG式等。适用于高粘度流体的叶轮有螺带式叶轮、螺杆式、锚式、框式、螺旋桨式等。有的流体粘度随反应进行而变化，就需要用能适合宽粘度领域的叶轮，如泛能式叶轮等。为了达到成品高精度、高品质化要求，国外开发了新型的搅拌器，以满足高粘度产品的生产需要。如倒圆锥形螺带翼式搅拌器、超混合搅拌器、高性能浮动搅拌槽、超震动型搅拌器等。

传统的搅拌设备为潜水搅拌机，其电机、支架均为水下装置，因此除了对其制作工艺及材质的要求很高外还存在易损坏、不便维修的问题。在径深比小（0.5~1）的池水中，液体撞击池壁给桨叶带来很大的反冲力，其水下部件多、易损坏、不已维修的缺陷显得尤为突出，为了解决此问题，北京梅凯尼克环保科技有限公司推出了一种新型立式搅拌机，其电机安装在池体上方，无需起吊装置、导轨及支架等配套设施，做到了无水下连接件，维修保养简单，大大的提高了电机的寿命。

义乌市柚慕食品有限公司为了实现对粘附性的蛋清实现快速打散与搅匀、缩短搅拌时间并提高搅拌加工效率，设计了一种双搅拌头立式搅拌机。该搅拌机在驱动机构的带动下经过转向机构实现两个搅拌机构同步反向转动，同时，两个搅拌机构之间的搅动组围绕竖杆的旋转轨迹呈指接式交错状态，可构成对蛋糕液的均匀搅动，大大地提高了搅拌质量。

另外，北京燕山石油化工有限公司设计院针对在大直径、低转速、介质较粘稠的场合，设计了一种复合式搅拌器，很好的解决了无法配备大功率的电机，存在制造、检修以及安装的困难等问题。

近几年，国外对于搅拌机的研究主要有对螺旋静态搅拌机在上向共流气液两相流中分散混合的可视化与定量分析，对垂直叶片搅拌机中的颗粒动力学——二次流模式的研究，还有对磁力液体搅拌器的研究和设计，还分析了转速对立式叶片式搅拌机颗粒流的影响，以及刚柔双性组合叶轮强化搅拌器内的液—液混合的状态。

搅拌非牛顿流体流动的搅拌器的常用设计方法不适合开发一个用于搅拌非牛顿流体流动的搅拌器。为此，在国外的研究中，对于所需的工作条件，使用非牛顿流体的表观粘度、表观雷诺数、无量纲功率特性等参数可以确定一种搅拌非牛顿流体流动的螺旋桨搅拌机的新设计方法——基于叶片元素动量理论，用解析法研究任意工况下非牛顿流体中螺旋桨搅拌机的形状。

本文通过对搅拌机在我国食品及化工行业中的应用和意义以及在国内外的发展现状和趋势进行查阅和分析，了解旋桨式搅拌机的工作原理，并针对旋桨式搅拌机的结构特点对其进行结构布置和功能划分，完成其总体机构设计、重要零部件设计和校核。{title}

2. 研究的基本内容与方案

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