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摘要：工业生产中，特别是在化学工业里，搅拌器被广泛应用，但从当前情况来看，搅拌器的设计研究工作并没有被充分关注，搅拌器具有类型复杂的特点，混合材料及目的也不一致，那么怎样使搅拌器的设计更加合理且科学是有关人员需要注意的问题，本文主要分析了搅拌器的工作原理、分类和应用范围并探讨了其设计问题供参考。
关键词：化工设备；搅拌器；设计
随着我国科学技术的快速发展，搅拌器设计技术也需要顺应时代的发展进一步提升，那么节能低耗和环境保护等方面需要有关人员重点关注的问题，随着搅拌器装置的规模逐步扩大且朝着多样化发展，为了更好的减轻人工操作的繁琐以及达到提升产品卫生的目的，搅拌器自动化逐渐普及应用，有关设计技术也在进一步提升，但当前搅拌器设计方面依然有不少问题有待处理，那么设计搅拌器工作仍旧需要得到重视。
1 搅拌器概述
1.1工作原理
搅拌器搅拌装置起到输出动力装置的作用，同时还包括有搅拌轴、减速机和叶轮构成的减速机体，搅拌容器经过支架或是底板连接减速装置，只要其中遭遇压力，搅拌轴会经过密封装置进到容器当中，叶轮起到的作用有两点，其一为流体的速度导致容器内的介质出现回流，避免固体出现沉淀且对换热热管束进行冲刷，其二为流体剪将难容的物质和气泡打碎，从而均匀混合原料。
1.2搅拌器分类
化工设备里一般来说搅拌器分为下面几类：混凝土搅拌机、强制搅拌机、立式搅拌机和新型搅拌机。强制搅拌机一般含有涡流搅拌机构、排料机构等。涡流搅拌机在搅拌鼓中心的位置，两个行星搅拌机处于涡流搅拌机两边。在实际运行过程当中，这二者通过反向流转，通过两行星搅拌机，让整体搅拌的效果和力度大大增强，对于搅拌介质结团的情况十分适用。立式搅拌机包含有搅拌桨叶、搅拌桶、传动轴和电动机，另外反向搅拌叶在传动轴中，利用链轮使其和转动轴呈现反向转动，进而在进行搅拌时在对流的作用下均匀搅拌原料。混凝土搅拌机包含有动力机构和滚筒。动力机构利用传动机连接轴，在实际运作的情况下，传动轴中有齿轮相互作用于滚筒筒体进而转动滚筒。其具有结构简洁的优势，另外齿轮能够很好的避免水汽导致托轮和滚筒打滑的情况，传动机构也可以使这个问题得以处理。新型搅拌机一般在建材行业和化工行业应用较多，是顺应时代要求衍生出的产物，它具有新颖的设计，优秀的搅拌能力能够很好地代替同期搅拌设备，这种搅拌机能够更好地实现物体分散以及乳化的搅拌，所以在化妆品、医药、食品等领域中应用的非常广泛，它标志着化工设备行业的进步。按照各种搅拌形式和原料保障搅拌质量的前提下需要酌情选择合适的搅拌器，搅拌器的结构、性能和搅拌速度都是需要被考虑在内的。另外，混合原料需要的制作工艺和搅拌器的选择方面密切相关，因搅拌器具有非常多的种类，那么在选用时也该谨慎选择。
1.3应用范围
满足工业需求的大型搅拌器可到几千立方米，对于实验室应用的小型搅拌器也可只有几十毫升，因其具有各种规格的大小，所以在食品、医药、化工和冶金等产业上被广泛使用。
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2 搅拌器设计问题
搅拌器设计的重要因素就是要考虑应用搅拌器的最终目的，搅拌过程的不同就需要按照最终需要来设计选择合适的搅拌器，从而确保能够顺利地运行，选择搅拌器搅拌转速、形式、机架等构件和性能的选择方面需要按照要求进行选择。在实际操作当中，搅拌器设计流程如下：明确搅拌条件和实际情况、选择合适的类型、设置叶轮转速尺寸、搅拌功率的计算、进行设计搅拌机。在搅拌器样式的选择方面要清晰搅拌的最终需求，根据相关工艺要求，只要明确了解搅拌机的动力特性以及在具体操作当中出现的流态及有关因素的情况下合理选择。了解搅拌工况以及选择类型之后还需要将电动机功率进行计算，之后通过实验的形式以及计算机模拟设计明确搅拌器直径以及搅拌速度等有关参数，从而让物料分散度、混合搅拌时间等控制在合适的范围内。减速机的选择方面，若将具体工作扭矩作为参考，那么需要考虑的是扭矩要低于减速机允许应用的扭矩，且搅拌轴系支承形式选择和联轴器、支架规格都应以减速机输出机头为参考。选择轴封型式要对机架搅拌轴头尺寸、工作温度和压力以及可容纳空间等方面综合考虑后再进行组装。搅拌轴结构形式在选择和设计方面应按照安装结构与形式展开，另外刚度和强度要进行校验，在操作当中要注意搅拌器设计和制造应根据有关技术规定要求进行，保障使用年限大于20年，且预期不间断操作要大于2年。
3 搅拌器设计注意事项
搅拌器的最终设计在很大程度上取决于制作条件和工艺，原料不同在进行混合时的设计需求不一样，那么造成搅拌器的多样化，为了确保搅拌器能够按要求正常运作，在决定搅拌器叶轮转速、电动机功率、减速机性能、搅拌轴长等方面应按照搅拌操作的目的来展开设计，设计化工设备搅拌器的流程：明确搅拌工艺；确定样式；计算有关性能数据；设计搅拌器。按照有关工艺要求，在了解搅拌时期液体流量、流速以及动力等参数以后，参考搅拌的目的才能够确定搅拌器类型。另外按照有关数据将沉降时间、混合速度进行计算且控制在合适的范围中。另外选择的减速机应按照实际扭矩，其应小于选择减速机可以使用的扭矩。减速装置设置时应了解减速机能够承受的能力，搅拌机机架、底架选择方面需要将减速机输出轴头大小当中准则，还需增加细长轴支撑，联系具体情况来确定选择底部支撑还是中间支撑。在零件选择方面要先明确搅拌器的安装形式，一般分成三类，旁入、顶入和底入，最后还要定期维护检修搅拌机零部件，将维护工作落实到位。
4 搅拌器选择要点
进行混合操作是为了明确搅拌器设计工艺的选择，不同形式的混合气和各种搅拌过程要按照具体需求进行设计工作，选择合适的搅拌器从而确保正常操作，同时还要考虑到搅拌速度、动力和框架等方面来选择部件以及性能。在选择搅拌器时，需要按照工艺条件的需要，明确混合的目的以及需求，且了解搅拌器的动态性能，且要考虑到和搅拌相关的一系列因素，且根据实验及计算机模拟设计操作明确搅拌速度与混合器参数，比如混合时间、物理特性、材料分散以及沉降速度等。减速机器选择方面，若采用扭矩来操作，扭矩作用不可大于减速器扭矩，搅拌轴框架和承载力选择方面，联轴器规格要根据减速输出轴头进行选择。
5 结语
搅拌器的选择和设计两者直接关系合理与否不但与能源消耗和化学反应有着一定关联，同时还在决定了生产，其诸多方面都会对工业生产造成影响，另选选择混合设计和其性能方面的关系密不可分。所以化学工业要按照设计及选择使用搅拌器的目的展开操作，在设计方面，要做好基础设施设计和工艺方面的设计，设计结果会对搅拌成果造成直接影响，另外还关系到生产质量，因设计工作中的各个步骤都相互影响紧密联系，那么在展开设计工作时应细心谨慎不可马虎。当前情况来看，我国搅拌器设计工作目前还有诸多需要提高以及完善的地方，那么就需要有关人员积极探索研究，不断学习新技术更新自身的专业知识技能，将设计工作落实好，从而能够推动我国化工事业更好地发展。
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论文作者:叶铭
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/30
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