毕业论文课题相关文献综述
文献综述
在化工、石化、食品及制药等领域都离不开对一些物料进行搅拌，搅拌是一项重要的加快物料之间相互融合、反应、分离的技术。它通过搅拌器发生某种循环，使得溶液中的气体、液体甚至悬浮的颗粒得以混合均匀。而为了达到这一目的，需要通过强制对流、均匀混合的器件来实现，即搅拌器的内部构件。搅拌是有机制备实验中常用的一项操作，目的是能使反应物间充分混合避免由于反应物浓度不均匀局部过大，受热不均匀，导致副反应的发生或有机物分解。通过搅拌，使反应物充分混合、受热均匀，缩短反应时间，提高反应产率。再搅拌系统中，为了达到生产的要求，再搅拌之前需要对物料进行称量。目前国内正在运行的多数加料系统采用手动加料或简单的控制方式，往往造成称量精度不高、效率偏低、维修量大、抗干扰能力差，不适合我国生产现状，所以提高加料系统的控制水平与称量精度势在必行。随着自动化水平的不断提高，我们提出对搅拌系统设计来解决一些缺点，使系统能够稳定、简单、高效的工作。
怎样才能使系统高效进行生产，自动搅拌系统均匀稳定的搅拌和定量加料的精确计量是解决系统的关键。首先，搅拌系统可大致分为机械搅拌，电磁搅拌和气动搅拌。
机械搅拌依靠搅拌器在搅拌槽中转动对液体进行有时槽外装有夹套，或在槽内设有蛇管等换热器件，用以加热或冷却槽内物料。槽壁内侧常装有几条垂直挡板，用以消除液体高速旋转所造成的液面凹陷旋涡，并可强化液流的湍动，以增强混合效果。搅拌器一般装在转轴端部，通常从槽顶插入液层（大型搅拌槽也有用底部伸入式的）。有时在搅拌器外围设置圆筒形导流筒,促进液体循环,消除短路和死区。对于高径比大的槽体，为使全槽液体都得到良好搅拌，可在同一转轴上安装几组搅拌器。搅拌器轴用电动机通过减速器带动。如果过程中物料性质有变化，最好能用多级变速或无级变速。带动搅拌器的另一种方法是磁力传动，即在槽外施加旋转磁场,使设在槽内的磁性元件旋转,带动搅拌器搅拌液体。采用磁力传动可回避高压动密封，气密性很好。但其耗能较高，存在设备腐蚀和磨损，尤其在化工生产中，设备的腐蚀和磨损严重，故障率高，维护费用高，无法长周期正常运行。
电磁搅拌系统由磁搅拌器本体及控制部分组成。本体由外壳铁心和线圈三大部分组成。外壳用不锈钢板焊接而成, 主要起到保护线圈和承载冷却水的作用。铁内由磁扼和六个齿组成。线圈采用独立闭路循环冷却水直接冷却。电磁搅拌系统工作时线圈得电, 产生交变磁场, 就在其中感应电流, 该感应电流与当地磁场相互作用产生电磁力, 电磁力作用在混合体积元上, 推动推动混合体运动, 强化混合体的对流、传热和传质过程, 从而控制混合过程[21]。电磁搅拌系统是一种非接触是的，处理能力好，稳定，无需人工操作，但更多的应用在金属搅拌领域，而且需要足够大的电磁推力。
脉冲气动搅拌就是把现代的控制理论应用到液体搅拌的生产中，以现代的工业自动化控制方式来操纵液－液和液－固调和搅拌的整个生产过程。在这种调和搅拌生产方式中，被作为动力源的压缩空气大气泡的形成过程实际上是一个能量充分积聚而又瞬时释放的过程，具有强大动力的压缩空气大气泡，被从集气盘底部以脉冲方式挤压出来，冲刷刮扫罐底，使罐底那些较重的组分(如吸附剂和重组分)被挤出、扬起。压缩空气迅速包围在集气盘的四周，并在集气盘上直接形成椭圆形的大气泡。由于气体的密度很轻，与周围的液体拥有很大的密度差，形成的大气泡形成向上的托力。这样大气泡托起它上部承载着的重组分朝液面向上推送。而四周的组分在短时间内急速返回填补空间， 也拉动了上部液位较轻的组分下行。在经过一定的延时后， 紧接着产生了第二个大气泡，并重复着先前的过程。它是一种快速、高效率的调和搅拌生产系统，搅拌装置简单，无运动部件，适宜于搅拌高温或具腐蚀性的液体，也可用于临时性设施或搅拌要求不高的场合[22]，但是，要达到同样的混合程度，搅拌的功率消耗高于机械搅拌，还会带走液体中的挥发组分，或造成雾沫夹带，损耗物料。
其次是定量加料，它的计量精度和操作方法在整个搅拌系统中是非常重要的，只有高精度的定量加料才能保证通过搅拌之后生产的产品有很好地质量保证。下面介绍几种定量加料的方法。
反应釜定量计量，它是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。在计量过程中对计量介质进行全程温度跟踪，密度补偿，确保计量精度不受介质温度变化所影响。对介质直接进行质量计量，实现全自动化计量控制，往反应釜送料计量时只需输入公斤数，按启动即可，达到目标定量后自动停泵并自动封闭相应管路，防止介质正反向流动。通过控制仪表数字键盘可对每次所需进料数量任意，定量计量过程中可随时控制暂停以控制投料速度，再启动后数量继续累加，直至达到预置定量后自动停泵。
螺旋不连续定量加料技术是借助螺旋叶片的推力将物料沿着机槽进行输送，当螺旋轴在不连续转动的情况下，通过控制螺旋轴在一定转速下旋转一定角度，将物料沿机槽向前间隔地推移一定量，进而实现所需的一定加料量。螺旋不连续加料技术由于其装置结构简单、成本低、易于维修、密封性强、加料量控制方便等优点，将会越来越广泛地应用。同时，在工业生产中，不连续定量是大量粉粒重要的生产环节，螺旋不连续定量加料将传统的加料方式由被动计量投料变为主动投料，省去了称重比较环节，提高了加料效率，在工业化生产中应用前景广阔。目前螺旋加料装置在使用中还存在以下一些不足：由于物料与机槽、螺旋叶片的摩擦以及物料的搅拌翻动，致使物料颗粒运动复杂，物料输送填充率和加料量不稳定；同时机槽和螺旋叶片磨损严重，叶片对物料有一定的破碎作用，使得输送功率消耗增加[23]。
计量泵定量加料中计量泵也称定量泵或比例泵。计量泵属于往复式容积泵，用于精确计量的，通常要求计量泵的稳定性精度不超过1%。随着现代化工业朝着自动化操作、远距离自动控制这一形势的不断发展，计量泵的配套性强、适应介质（液体）广泛的优势尤为显得特出。代替手工物料配比，使物料配比实现了远距离自动控制下的连续操作，并使物料配比更加准确无误，从而提高产品质量、降低成本、改善劳动条件、提高全员劳动生产力、全面实现工艺流程的自动化创造了条件。
