论文总字数：21852字

摘 要

在过程工业中，通过搅拌器执行的搅拌操作被视为最传统的单元操作，被广泛运用于化学、石油化工、水处理及医药等工业生产中。目前，研究搅拌器的主要问题为搅拌器在不同工况下的流场和功耗能性能问题。因此，本课题旨在设计出一套快速测试搅拌器性能的装置，并从实际出发，克服以往搅拌器性能测试平台存在的一些缺点。

通过对搅拌过程中的流体混合动态进行实时记录和检测，为设计提供真实有效并可供参考分析的数据，并完成对搅拌功率、搅拌效率、混合搅拌时间等性能参数的研究。根据所给参数完成搅拌平台系统的设计计算，并根据设计参数和国家标准合理选取零部件，以确保设计能够满足要求，安全运行。

关键词：搅拌器 性能测试 结构设计 测试平台

Abstract

In the process industry, agitator operation is regarded as the most traditional unit operation, and is widely used in chemical, petrochemical, water treatment, pharmaceutical and other industrial production.At present, the main problems in the research of agitator are the flow field and energy performance of agitator under different working conditions.Therefore, the purpose of this study is to design a set of devices to quickly test the performance of the agitator, and to overcome some shortcomings of the previous performance testing platform of the agitator from the practical point of view.

Through real-time recording and detection of fluid mixing dynamics in the stirring process, real and effective data for reference analysis are provided for the design, and performance parameters such as stirring power, stirring efficiency and mixing time are studied.According to the parameters given to complete the mixing platform system design calculation, and according to the design parameters and national standards reasonable selection of parts, to ensure that the design can meet the requirements, safe operation.

Keywords: Agitator；Performance test；Structure design；Testing Platform

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 搅拌器性能测试装置的原理和功能 1

1.2.1 搅拌测试平台的构成 2

1.2.2 釜体 2

1.2.3 控制系统 2

1.2.4 搅拌器性能测试装置的功能 3

1.2.5 搅拌器性能测试平台的工作原理 3

1.3 搅拌设备的发展现状 4

第二章 搅拌测试平台设计 6

2.1 设计参数 6

2.2 釜体设计 6

2.2.1 釜体 6

2.2.2 封头 7

2.2.3 挡板的设计 7

2.3 桨叶的设计 7

2.4 传动系统设计 8

2.4.1 电机选型 8

2.4.2 同步带传动 9

2.5 轴的设计 11

（1）转矩 11

（2）按扭转强度计算 11

（3）按扭矩计算 12

2.6 螺栓法兰连接 12

（1）垫片压紧力 12

（2）螺栓载荷 13

（3）螺栓的设计 13

2.7 支座 14

2.8 主支架 15

2.9 旋转支架 15

2.10 轴承壳 16

2.11 中心距调节装置 17

2.12 液压缸几何参数 17

2.12.1 负载力的计算 17

2.12.2 液压缸的主要尺寸 18

2.13 液压缸结构设计 19

2.13.1 确定壁厚 19

2.13.2 底部厚度计算 20

2.13.3 液压缸缸体端部连接结构 20

2.13.4 缸头和法兰的联接计算 20

2.13.5 缸头厚度h 21

2.13.6 法兰直径与厚度的计算 22

2.13.7 缸盖计算 22

2.13.8 缸头与缸盖的直径 23

2.13.10 液压缸主要尺寸 23

2.14 液压缸主要零件设计 23

2.14.1 活塞设计 23

2.14.2 导向环 24

2.14.3 液压缸的排气 24

2.14.4 液压缸的缓冲 24

2.14.5 活塞杆导向和密封结构 25

2.14.6 油口尺寸 25

第三章 液压元件的选择 26

3.1 液压泵的选择 26

3.2 其他元件的选择 27

第四章 液压系统的设计 32

4.1 基本方案 32

4.1.1 调速方案 32

4.1.2 压力控制方案 32

4.1.3 顺序动作方案 32

4.2 绘制液压系统图 33

4.3 液压系统性能的验算 36

4.3.1 压力损失 36

4.3.2 沿程压力损失 36

4.3.3 总的压力损失 36

4.4 油箱的尺寸设计 37

第五章 经济性评价 38

5.1 经济性评价的目的和方法 38

5.2 造价预算 38

第六章 总结 40

参考文献 41

致 谢 43

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