均匀搅拌机电路课程设计.doc

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1、目录引言11 搅拌机工作原理及构造21.1 搅拌器的作用及原理21.2 搅拌机构造22 搅拌机电路原理42.1 万力牌HC-18型手提式搅拌机42.2 FGB-2型榨汁、搅拌机电路42.3 KJ-3食物搅拌机52.4 JT-1型定时电动搅拌机63 搅拌机的种类和选择84 影响搅拌均匀度的因素95 感想总结106元器件117参考文献12引言均匀搅拌机根据电路设计的不同，可产生不同类型的搅拌机，不同类型的搅拌机适用于不同的场合，如食品加工、工业生产、饲养场等都用到了搅拌机。搅拌机要实现的功能：搅拌机使物料混合均匀。使气体在液相中很好地分散。使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀地悬浮。搅拌机使不相溶的

2、另一液相均匀悬浮或充分乳化。强化相间的传质（如吸收等）。搅拌机强化传热。对于均匀相反应，主要是、两点。混合的快慢，均匀程度和传热情况好坏，都会影响反应结果。至于非均相系统，则还影响到相界面的大小和相间的传质速度，情况就更复杂，所以搅拌情况的改变，常很敏感地影响到产品的质量和数量。生产中的这种例子几乎比比皆是。1 搅拌机工作原理及构造化工生产过程中，用来完成化学反应过程的设备称为反应器；常用的反应器有：固定床反应器、流体床反应器和搅拌反应器。其中搅拌反应器是应用最广泛的一种。在医药、农药、有机染料及三大合成材料（合成橡胶、合成塑料、合成纤维）等工业部门都使用搅拌器来完成液-液、液-气和液-固之间

3、的化学反应过程。搅拌的方法有三种：人工搅拌、磁力搅拌、机械搅拌。人工搅拌一般借助于玻棒就可以进行，磁力搅拌是借助磁力搅拌器，机械搅拌则是利用机械搅拌器。1.1 搅拌器的作用及原理作用：（1）使不互溶液体混合均匀，制备均匀混合液、乳化液强化传质过程。（2）使气体在液体中充分分散，强化传质或化学反应。（3）制备均匀悬浮液，促进固体加速溶解、进取或液固化学反应。（4）强化传热、防止局部过热或过冷。搅拌机工作原理从本质上讲搅拌过程就是在流体场种进行单一的动量传递或者是包括动量、热量、质量传递及化学反应的过程，而搅拌器就是通过使搅拌介质获得适宜的流动场而向其输入机械能量的装置。搅拌过程为：电机通过减速机

4、变速后带动搅拌器在一定转速下旋转，根据搅拌速度的不同，自叶轮处排出不同速度的流体，这股运动流体同时吸引挟带着周围的液体，使周围的静止流或低速流卷入其中，从而合成一股复杂的运动流。这股合成的运动流既有水平循环流，又有沿壁面及搅拌轴的上下循环流，这种循环流动，能够涉及搅拌罐内较大范围，起着体积循环作用。从叶轮排出的液体把来自叶轮的能量传递到灌内介质，同时将罐内液体顺次循环到具有搅拌作用的叶轮近旁。由于瞬时速度波动会产生湍动、涡流等不规则运动，逐渐崩解而和周围液体混合，其结果流体本身以及包含的热量、质量、能量也都随之向周围为移动，从而促进由于局部混合、异相间界面更新等引起整体液流的传质和传热反应均质

5、作用。搅拌操作多种多样，搅拌介质差别也很大，各工艺过程对搅拌过程的要求也不尽相同，这些都要求不同型式的搅拌器与之相适应。各种搅拌器在配合各种可控制流动状态的附体后，更能使流体状态以及供给能量的情况出现多种变化，更有利于强化不同的搅拌过程。1.2 搅拌机构造搅拌机主要由搅拌装置、搅拌罐和轴封三大部分组成：（1）搅拌装置 包括传动装置、搅拌轴和搅拌器。搅拌过程通过由电动机经减速器减速后再由联轴器连接搅拌轴来带动固定在轴上的搅拌器转动。（2）搅拌罐 包括罐体、加热装置及附件。罐体为一个提供化学反应空间的容器。(3) 轴封 为搅拌罐和搅拌轴之间的动密封。其作用是保证设备内处于一定正压或真空条件操作并防

6、止物料的逸出或杂质的渗入。主要由机械密封和填料密封。如下图所示：图1 -11-搅拌器 2-罐体 3-夹套 4搅拌轴 5压出管 6支座 7入孔8轴封 9传动装置2 搅拌机电路原理2.1 万力牌HC-18型手提式搅拌机图2 -1 RP：调速电位 FU：熔断器 M：串激式电动机 L：定子绕组 SA：电源开关 VS：双向晶闸管 VD：双向触发二极管 RP：调速电位器原理：合上开关SA电源对电容进行充电，电容上正下负，由于双向二极管两端电压达到一定触发电压时才会导通，所以当两端电压达到一定值时，双向二极管导通，从而双向触发二极管也导通，且工作在第四种触发方式。相反，当对电容进行反向充电达到达到一定值时双

7、向触发二极管工作在第一种触发方式而导通，晶闸管导通即搅拌机处于运行状态，构成一个交流调压电路。运行过程中可通过调速电位器对串激式电动机（可以工作在交流状态也可以工作在直流状态）进行调速，从而控制搅拌的速度。2.2 FGB-2型榨汁、搅拌机电路图2-2 SP：压力安全开关 SA：调速开关 L：定子调速绕组 C1、C2：滤波电容器 L1、L2：定子绕组 M：串激式电动机原理：SP受压合上，当SA接通后电动机运行，当SA位于L的最左端时，线圈分得电压为U，R=Z+Z1+Z2+R0(其中Z、Z1、Z2分别为三个线圈的总阻抗，R0为电动机的内阻)，则电动机两端电压为Um=220R0/(Z+Z1+Z2+R

8、0)即为低速。当SA位于线圈的中间位置时电动机两端电压为Um=220R0/(Z/2+Z1+Z2+R0)即为中速。当位于线圈的最右边时电动机两端电压为Um=220R0/(Z1+Z2+R0)即为高速。2.3 KJ-3食物搅拌机图2-3 XP：电源插头 SA：调速开关 VD1、VD2：整流二极管 VD3：电源指示灯 M：串激式电动机原理：此原理与第一种手提式搅拌机原理相似，其换挡开关等同于图3中的高、低挡，其优点是可以通过电源指示灯判断电源是否接触良好。2.4 JT-1型定时电动搅拌机图52-4 JC1-1、JC1-2：集成电路 VT1-VT4：三极管 RP：调速电位器 M：直流电动机原理：当R4左

9、端为高电平时，三极管VT1的基极相对于发射极为高电平而导通，第二个集成电路的2端子为低电平，所以VT2的基极为高电平，即VT2、VT3导通，电动机通过220V、VT2、VT3而得电，当R4左端为低电平时，VT1的基极为高电平经过第二个集成电路VT2的基极为低电平而截止，电动机通过VT3、电源而得电。3 搅拌机的种类和选择除了在化工生产上，搅拌机在食品工业上也占有重要地位。奶牛全混合日粮（TMR）饲喂技术已经越来越多的被牛场所熟悉，采用该技术可将低成本，减少饲料浪费；提高奶产量；降低疾病减少防疫疾病；精粗饲料混合均匀，避免奶牛挑食和营养失衡；有利于糖类和碳水化合物的合成，提高蛋白质利用率；增强胃

10、瘤机能维持胃瘤机能的稳定，防止胃瘤酸中毒；提高奶牛干物质的采食量，提高饲料转化率；减少工人数量和劳动强度；可实现分群管理，提高劳动生产率，降低生产成本。目前市场上有很多搅拌机的生产商，每家生产商都宣称能生产出理想的饲料，这常常使得用户很困惑。更何况各种机型复杂繁多，用户就更不知道如何选用适合自己牛场的TMR搅拌机了。此外，使用方法也很重要，只有正确的使用才能真正挥TMR的作用。首先，我们应该理解什么才是优质的TMR饲料，优质的饲料应该是精粗饲料搅拌必须十分均匀，纤维类饲料不能过短(长度应约5-7cm)，以利于奶牛反刍，饲料应蓬松透气，而不能过度挤压，以保证适口型。在理解这个的基础上，才可能选择

11、满足您真正需要的TMR饲料搅拌机，TMR饲料搅拌机可分为以下三种：桨式搅拌机机卧式搅拌机立式搅拌机桨式饲料搅拌机：此机型在30年出现在欧美市场，因其结构简单，所需动力小，搅拌动作轻柔而受到青睐，但因其不能处理成捆的饲草，一旦饲草含量过高，机器就无法承受，而且搅拌时间较长，所以在出现立式和卧式以后，桨式的生存空间逐渐减少。目前在国内市场上还没有出现该机型。卧式饲料搅拌机卧式绞龙上数十把刀片能快速切割饲草，绞龙推动饲料不断运动，迅速搅拌饲料。如果只从价格因素看，卧式饲料搅拌机的前景十分黯淡，其价格明显高于立式搅拌机。即使这样，也有用户坚持使用卧式机型，尤其是当其配方中需要处理根茎类饲料时，卧式机型

12、上的多个刀片能快速有效地处理根茎饲料。此外，卧式机型的另外一个优点是其外性高难度较立式机型低，在某些有高难度限制的牛场可以出入牛舍。出入结构所限，卧式机型无法太大，而更大的机型需要更大的绞龙，从而使得料箱容积相应减小。卧式机器缺点还在于切割速度过快，在处理纤维类饲料时尤其要注意，但掌握不好将过短的切割纤维，而无法刺激奶牛瘤胃，进行反刍。立式饲料搅拌机立式机型一经问世，就因其结构简单，可靠性高等特点得到用户的认可，目前在欧美市场销售搅拌机中，有70-80%是立式机型。立式绞龙成锥形，其底部叶片直径几乎相等，绞龙推动饲料转动2至3圈，就可将饲料从底部环切割、搅拌。他不仅能处理大草捆，而且可以胜任所

13、有的饲料配方，容积可以达到很大，最大可达45m3。4 影响搅拌均匀度的因素搅拌机对搅拌的影响被搅拌物料的主要物理特性对混合的影响搅拌机填充量对搅拌的影响适宜的搅拌时间搅拌机的机型按不同的分类法可分多种，主要有卧式、立式、水平桨叶式，左右式、行星式旋转容器式、V型、双锥型，有间歇工作式和连续工作式两种状态。不同的混合机生产商家的产品制造水平肯定有优劣，选购搅拌机时应根据自己的选购需要选用制造水平较高的搅拌机。不同类型的搅拌机有不同的搅拌方式，而实践证明，某些搅拌对象在某种方式下的搅拌效果最好，所以要根据不同的搅拌对象及生产者本身要求达到的搅拌效果来选用不同类型的搅拌机。桨叶式搅拌机较难将粉料混合

14、的很均匀，但当饲料需添加糖蜜，并且添加量高达30-40%时，用这种搅拌机来进行搅拌是相当合适的；而双锥形搅拌机和V型搅拌机则比较适用于搅拌流动性好和流动性较差的物料。如果被搅拌的物料之间的粒度较接近应选用立式搅拌机，而被搅拌物料之间的粒度差异较大时则选用卧式搅拌机；如果要求残留量较少就应选用卧式或旋转容器式搅拌机。此外，如对搅拌要求较高，则应选用旋转容器式搅拌机，但其生产能力较低；而对生产效果要求一般的，则可选用立式、卧式、连续式搅拌机，他们的生产能力相对较高。搅拌效率的高低、搅拌时间的长短、搅拌速度的快慢，主要由搅拌机的机型及其设备本身制造精度的高低决定的。一般来说，卧式搅拌机搅拌均匀所需时

15、间相对短些，立式搅拌机则需时间长，搅拌时间的长短还取些，当然决于原料的类型及物理特性等其他因素。5 感想总结首先，感谢帮助我的同学和老师，这次课程设计的完成离不开老师和同学的指导，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，着是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程”千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义

16、我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础在此，感谢我们的刘艺柱老师.，老师严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；老师循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪；这次每个实验细节和每个数据，都离不开老师您的细心指导。而您开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很顺利的完成了这次课程设计。同时感谢对我帮助过的同学们，谢谢你们对我的帮助和支持，让我感受到同学的友谊。 由于本人的设计能力有限，在设计过程中难免出现错误，恳请老师们多多指教,我十分乐意接受你们的批评与指正，本人将万分感谢。6元器件压力安全开关SP调速开关SA定子调速绕组

17、L定子绕组L1、L2滤波电容器C1、C2串激式电动机M，功率：280W直流电动机M，功率：280W集成电路JC1-1、JC1-2三极管VT1-VT4调速电位器RP,470K熔断器FU电源开关SA双向晶闸管VS，型号：BCR3AM电源插头XP双向触发二极管VD，型号：2CTS整流二极管VD1、VD2，型号：1N5406、1N4007电源指示灯VD3电阻R 图4中R；83K,图5中R1-R9值分别为100、2.2K,7.5K、7.5K、3K、2K、100、2K、2K、1007参考文献1 栗书贤.电力电子技术试验.北京：北京机械工业出版社，19972 张立.现代电力电子技术.北京：高等教育出版社，19993 谭建成.电机控制专用集成电路.北京：机械工业出版社19974 林辉.王辉.电力电子技术.武汉：武汉理工大学出版社，20015 李序葆,赵永建.电力电子器件及应用.北京机械工业出版社，19966 曾方.电力电子技术.西安：西安电子科技大学出版社，20047 8