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攪拌器畢業(yè)設(shè)計(jì)

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攪拌器畢業(yè)設(shè)計(jì)
第一章緒論
攪拌可以使兩種或多種不同的物質(zhì)在彼此之中互相分散，從而達(dá)到均勻混合；也可以加速傳熱和傳質(zhì)過程。在工業(yè)生產(chǎn)中，攪拌操作時(shí)從化學(xué)工業(yè)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(yīng)用。
攪拌操作分為機(jī)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(duì)液體產(chǎn)生攪拌作用，或使氣泡群一密集狀態(tài)上升借所謂上升作用促進(jìn)液體產(chǎn)生對(duì)流循環(huán)。與機(jī)械攪拌相比，僅氣泡的作用對(duì)液體進(jìn)行的攪拌時(shí)比較弱的，對(duì)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(wú)運(yùn)動(dòng)部件，所以在處理腐蝕性液體，高溫高壓條件下的反應(yīng)液體的攪拌時(shí)比較便利的。在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)的攪拌操作均系機(jī)械攪拌，以中、低壓立式鋼制容器的攪拌設(shè)備為主。攪拌設(shè)備主要由攪拌裝置、軸封和攪拌罐三大部分組成。其結(jié)構(gòu)形式如下：（結(jié)構(gòu)圖）
第一節(jié)攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用范圍很廣，尤其是化學(xué)工業(yè)中，很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應(yīng)用著攪拌操作。攪拌設(shè)備在許多場(chǎng)合時(shí)作為反應(yīng)器來應(yīng)用的。例如在三大合成材料的生產(chǎn)中，攪拌設(shè)備作為反應(yīng)器約占反應(yīng)器總數(shù)的99%。。攪拌設(shè)備的應(yīng)用范圍之所以這樣廣泛，還因攪拌設(shè)備操作條件（如濃度、溫度、停留時(shí)間等）的可控范圍較廣，又能適應(yīng)多樣化的生產(chǎn)。
攪拌設(shè)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(qiáng)化相間的傳質(zhì)（如吸收等）；⑥強(qiáng)化傳熱。
攪拌設(shè)備在石油化工生產(chǎn)中被用于物料混合、溶解、傳熱、植被懸浮液、聚合反應(yīng)、制備催化劑等。例如石油工業(yè)中，異種原油的混合調(diào)整和精制，汽油中添加四乙基鉛等添加物而進(jìn)行混合使原料液或產(chǎn)品均勻化。化工生產(chǎn)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(shè)備。
第二節(jié)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(xué)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(shè)備中由于攪拌器的作用，而使流體運(yùn)動(dòng)。
第三節(jié)攪拌裝置的安裝形式
攪拌設(shè)備可以從不同的角度進(jìn)行分類，如按工藝用途分、攪拌器結(jié)構(gòu)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(jìn)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(shè)備筒體的中心線上，驅(qū)動(dòng)方式一般為皮帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)，用普通電機(jī)直接聯(lián)接。一般認(rèn)為功率3.7kW一下為小型，5.5~22kW為中型。本次設(shè)計(jì)中所采用的電機(jī)功率為18.5kW，故為中型電機(jī)。
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(chǎn)生“圓柱狀回轉(zhuǎn)區(qū)”，可以產(chǎn)生與加擋板時(shí)相近似的攪拌效果。攪拌中心偏離容器中心，會(huì)使液流在各店所處壓力不同，因而使液層間相對(duì)運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，增加了液層間的湍動(dòng)，使攪拌效果得到明顯的提高。但偏心攪拌容易引起振動(dòng)，一般用于小型設(shè)備上比較適合。
三、傾斜式攪拌
為了防止渦流的產(chǎn)生，對(duì)簡(jiǎn)單的圓筒形或方形敞開的立式設(shè)備，可將攪拌器用甲板或卡盤直接安裝在設(shè)備筒體的上緣，攪拌軸封斜插入筒體內(nèi)。
此種攪拌設(shè)備的攪拌器小型、輕便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，應(yīng)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(zhuǎn)速為36~300r/min，常用于藥品等稀釋、溶解、分散、調(diào)和及pH值的調(diào)整等。
四、底攪拌
攪拌裝置在設(shè)備的底部，稱為底攪拌設(shè)備。底攪拌設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是：攪拌軸短、細(xì)，無(wú)中間軸承；可用機(jī)械密封；易維護(hù)、檢修、壽命長(zhǎng)。底攪拌比上攪拌的軸短而細(xì)，軸的穩(wěn)定性好，既節(jié)省原料又節(jié)省加工費(fèi)，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(zhǎng)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(jī)裝置和動(dòng)力裝置安放在地面基礎(chǔ)上，從而改善了封頭的受力狀態(tài)，同時(shí)也便于這些裝置的維護(hù)和檢修。
底攪拌雖然有上述優(yōu)點(diǎn)，但也有缺點(diǎn)，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(shí)間一長(zhǎng)，變成小團(tuán)物料，混入產(chǎn)品中影響產(chǎn)品質(zhì)量。為此需用一定量的室溫溶劑注入其間，注入速度應(yīng)大于聚合物顆粒的沉降速度，以防止聚合物沉降結(jié)塊。另外，檢修攪拌器和軸封時(shí)，一般均需將腹內(nèi)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(shè)備的安裝高度，提高攪拌設(shè)備的抗震性，改進(jìn)懸浮液的狀態(tài)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(shè)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(shè)備主要用于高黏液體。采用臥式雙軸攪拌設(shè)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(shè)備是將攪拌裝置安裝在設(shè)備筒體的側(cè)壁上，所以軸封結(jié)構(gòu)是罪費(fèi)腦筋的。
旁入式攪拌設(shè)備，一般用于防止原油儲(chǔ)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(shí)為了提高混合效率，需要將兩種或兩種以上形式不同、轉(zhuǎn)速不同的攪拌器組合起來使用，稱為組合式攪拌設(shè)備。
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