用ADP設(shè)計(jì)攪拌與計(jì)算攪拌功率

用ADP設(shè)計(jì)攪拌與計(jì)算攪拌功率

－－ADP軟件使用方法湖南懷化學(xué)院徐德華

E-mail:xu_dh@163.com;QQ:423172643

二〇一七年八月目錄前言第1章：產(chǎn)品介紹第2章：產(chǎn)品技術(shù)與特點(diǎn)第3章：使用環(huán)境第4章：使用方法一．安裝卸載二．操作方法1．登錄2．主界面3．主窗口

——ADP攪拌器設(shè)計(jì)暨功率計(jì)算主窗口4.罐體公稱(chēng)容積、封頭容積的設(shè)計(jì)計(jì)算窗口5.軸徑、傳熱面積、罐體壁厚的設(shè)計(jì)計(jì)算窗口6.橢圓封頭圖片與標(biāo)準(zhǔn)封頭尺寸查詢(xún)窗口三．符號(hào)意義前言

產(chǎn)品介紹本產(chǎn)品是一個(gè)應(yīng)用于化工、生物和食品行業(yè)立式攪拌罐的攪拌功率設(shè)計(jì)計(jì)算的軟件，能輔助使用者設(shè)計(jì)攪拌罐和攪拌器的結(jié)構(gòu)的相關(guān)尺寸，能選擇設(shè)計(jì)攪拌罐內(nèi)的物料性質(zhì)參數(shù)和操作控制參數(shù)，可能輔助繪制其結(jié)構(gòu)示意圖，可以計(jì)算攪拌軸徑、冷卻面積、罐壁厚度，可以計(jì)算封頭尺寸和封頭容積，可以用傳統(tǒng)Np功率計(jì)算方法計(jì)算攪拌功率，更主要的是您可以使用新的攪拌功率計(jì)算模型計(jì)算攪拌功率：用新法計(jì)算攪拌功率實(shí)際上是計(jì)算攪拌過(guò)程的理論軸功率。根據(jù)攪拌葉形式的不同，可以計(jì)算平槳葉斜槳葉的攪拌功率，可以計(jì)算螺旋槳葉攪拌器的攪拌功率，可以計(jì)算圓弧形攪拌葉、拋物線型攪拌葉，箭葉形攪拌葉以及后彎葉攪拌器等的攪拌功率。本產(chǎn)品可用于實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)攪拌設(shè)備進(jìn)行改造時(shí)的校核與檢驗(yàn)工作，以獲得最佳的攪拌動(dòng)力需求設(shè)計(jì)和攪拌功率。本產(chǎn)品甚至可以用于實(shí)驗(yàn)測(cè)試各種不同立式攪拌器的功率準(zhǔn)數(shù)，以供研究攪拌器性能使用。任何計(jì)算方法都是有條件的。本產(chǎn)品一般適用于立式攪拌罐，且粘度不太大的牛頓型液體或非牛頓型的單一組分液體或混合液體的攪拌設(shè)計(jì)計(jì)算。放大設(shè)計(jì)和計(jì)算攪拌器功率的方法很多，但沒(méi)有較好的基于計(jì)算機(jī)進(jìn)行放大設(shè)計(jì)的軟件、攪拌功率計(jì)算是基于傳統(tǒng)的Np（功率準(zhǔn)數(shù)）方法進(jìn)行計(jì)算。而本軟件是采用基于攪拌功率的理論機(jī)理模型進(jìn)行編制和計(jì)算的，歷經(jīng)二十幾年的推敲和實(shí)際檢測(cè)，證明是符合工程應(yīng)用實(shí)際的。本軟件方便在有利于工藝操作的條件下進(jìn)行設(shè)備的放大設(shè)計(jì)計(jì)算。從此可以不要為計(jì)算攪拌功率而再為每個(gè)攪拌設(shè)備進(jìn)行確定功率準(zhǔn)數(shù)Np的實(shí)驗(yàn)了！本軟件的核心技術(shù)是采用了新一代的攪拌功率機(jī)理計(jì)算模型，用于設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)的放大計(jì)算；用于現(xiàn)有攪拌罐改造的功率核算；用于觀察單一因素改變時(shí)的功率變化；甚至可以用來(lái)測(cè)試具體條件下攪拌器的功率準(zhǔn)數(shù)Np,省去耗時(shí)耗費(fèi)的功率準(zhǔn)數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室的巨額投資。無(wú)論是用于攪拌器設(shè)備的實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)還是生產(chǎn)設(shè)備的改造，均可優(yōu)化計(jì)算過(guò)程，節(jié)約成本和降低能耗，節(jié)省時(shí)間，提高效率，是化工攪拌技術(shù)研究發(fā)展中的關(guān)鍵理論基礎(chǔ)和實(shí)踐技術(shù)，具有廣泛而現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用前景。產(chǎn)品介紹52023/9/2理論價(jià)值

依賴(lài)三大守恒定律和純數(shù)學(xué)方法獲得了一整套攪拌功率計(jì)算的機(jī)理模型群，反映了攪拌功率消耗與三大類(lèi)實(shí)際參數(shù)(設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)，物料特性參數(shù)，操作控制參數(shù))之間數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系，機(jī)理模型是構(gòu)建ADP平臺(tái)的核心技術(shù)。適用范圍較大，具有創(chuàng)新性、科學(xué)性、外延性、擴(kuò)展性和通用性。62023/9/2

72023/9/2社會(huì)效益

ADP相對(duì)傳統(tǒng)模型和國(guó)外CFD，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)核心層面的突破與跨越。攪拌技術(shù)涉及能源化工、醫(yī)藥化工、食品化工、機(jī)械制造以及冶煉化工等諸多方面，ADP攪拌設(shè)計(jì)新平臺(tái)具有廣泛的市場(chǎng)和很好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

據(jù)本人了解，自2009年底，《AAA攪拌器攪拌功率輔助設(shè)計(jì)》（《ADP攪拌設(shè)計(jì)新平臺(tái)》的前身）發(fā)布以來(lái)，國(guó)內(nèi)很少或再?zèng)]有花巨資引進(jìn)國(guó)外的關(guān)于攪拌技術(shù)研究的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和軟件平臺(tái)了。在國(guó)內(nèi)攪拌技術(shù)行業(yè)影響較大，有力地推動(dòng)了攪拌技術(shù)的進(jìn)步！技術(shù)背景:

82023/9/2技術(shù)背景:

92023/9/2答案是肯定的！解決此問(wèn)題的

ADP終于誕生了！問(wèn)題：對(duì)于液體攪拌能否找到更好的

功率計(jì)算模型呢?構(gòu)建攪拌設(shè)計(jì)平臺(tái)總體思路

：罐體

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)攪拌功率10攪拌器

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物性

參數(shù)設(shè)計(jì)操作控制參數(shù)設(shè)計(jì)

開(kāi)始構(gòu)建機(jī)理模型群基礎(chǔ)、關(guān)鍵、技術(shù)核心返回過(guò)程需求參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算

攪拌功率用機(jī)理模型計(jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)其它功能(省略)技術(shù)內(nèi)容

112023/9/2技術(shù)內(nèi)容(續(xù))：

122023/9/2技術(shù)內(nèi)容(續(xù))：機(jī)理模型群主要部分的基本形式

(請(qǐng)理解為保密沒(méi)有給出模型群的具體形式)

132023/9/2P1=f(h0,Yp,ψ,γ,α,β,R)(1)P2=f(h,Yp,ψ,γ,α,β,R)(2)P3=f(h,Yp,ψ,γ,α,β,R)(3)P4=f(h0,μ,Yp,ψ,γ,α,β,R)(4)……技術(shù)內(nèi)容(續(xù))：

14

2023/9/2運(yùn)行ADP展觀界面創(chuàng)新亮點(diǎn)：152023/9/2

創(chuàng)新亮點(diǎn)(續(xù))：162023/9/2

返回技術(shù)參數(shù):172023/9/2ADP有三個(gè)版本，都由Windows平臺(tái)支持運(yùn)行。1、實(shí)用版：適用于大中小型攪拌設(shè)備，具有攪拌罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供5擋攪拌器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供十二種攪拌葉選型，提供攪拌器直徑異徑設(shè)計(jì)功能，提供擋板條件設(shè)計(jì)，提供平底與橢圓底封頭設(shè)計(jì)；提供基本參數(shù)設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)速、裝填率、密度、粘度、通風(fēng)罐壓、罐溫等），繪制整體結(jié)構(gòu)示意圖，計(jì)算攪拌軸徑、盤(pán)厚、葉厚、攪拌功率、電機(jī)功率。

2、高級(jí)版：包含實(shí)用版的全部設(shè)計(jì)功能，增加多類(lèi)型攪拌槳組合設(shè)計(jì)功能（新增高速鋸齒分散盤(pán)槳、錨框組合槳），攪拌器各擋之間異間距設(shè)計(jì)功能。

3、至尊版：包含高級(jí)版的全部設(shè)計(jì)功能，新增高速鋸齒分散盤(pán)槳、開(kāi)孔槳,錨框組合槳；具有臥式和傾斜式攪拌設(shè)計(jì)計(jì)算功能，導(dǎo)流筒設(shè)計(jì)功能；具有弧形頁(yè)面設(shè)計(jì)計(jì)算功能，多罐底類(lèi)型。技術(shù)參數(shù)(續(xù)):182023/9/2ADP的基本功能：

1、選擇大罐或小罐，計(jì)算罐體的相應(yīng)數(shù)據(jù)；2、設(shè)計(jì)和改變罐子的徑高比，設(shè)計(jì)和改變罐直徑與攪拌器直徑的比值；3、能設(shè)計(jì)擋板的規(guī)格；4、能調(diào)節(jié)通風(fēng)量大小；5、能改變攪拌器開(kāi)啟或圓盤(pán)狀態(tài)；6、具有異徑功能，能設(shè)計(jì)多達(dá)五檔不同直徑、不同型式的攪拌器；7、提供多種（常用和不常用的多達(dá)十幾種）攪拌器的選型；8、能手動(dòng)設(shè)計(jì)不同層的攪拌器的直徑，即具有異徑功能；9、能選擇攪拌器葉片數(shù)；10、能調(diào)整罐封頭高度及封頭高徑比；11、能調(diào)整攪拌葉的安裝傾斜角度；

12、能設(shè)計(jì)和調(diào)整攪拌器的安裝間距和安裝底距；技術(shù)參數(shù)(續(xù)):192023/9/2ADP的基本功能：

13、能計(jì)算攪拌軸功率；14、能調(diào)節(jié)和設(shè)計(jì)攪拌轉(zhuǎn)速，并能計(jì)算max功率下的適宜轉(zhuǎn)速；15、能計(jì)算攪拌軸大小、計(jì)算攪拌葉的厚度、計(jì)算渦輪攪拌器圓盤(pán)厚度；16、能保存、查閱和打印設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)；17、能計(jì)算高粘度液體下的攪拌功率；18、能在同一攪拌軸上選擇多種攪拌器(葉)類(lèi)型進(jìn)行組合安裝設(shè)計(jì)，可計(jì)算攪拌葉的相關(guān)數(shù)據(jù)；19、新增異擋間距功能：即多擋攪拌器情形時(shí)，各相鄰擋間隔距離可以進(jìn)行不同的設(shè)計(jì)。20、臥式和傾斜式攪拌設(shè)計(jì)計(jì)算功能，導(dǎo)流筒設(shè)計(jì)功能；弧形頁(yè)面設(shè)計(jì)計(jì)算功能，多罐底類(lèi)型。（至尊版專(zhuān)用）

21、模擬攪拌功率曲線（開(kāi)發(fā)者專(zhuān)用）；特性對(duì)比202023/9/2序號(hào)算法名稱(chēng)計(jì)算方法適用范圍、優(yōu)、缺點(diǎn)等實(shí)際情況1測(cè)M法P=ω?M

適用于實(shí)驗(yàn)室、須放大設(shè)計(jì)2測(cè)定Np法P=Np?ρ?n3?d5

適用于實(shí)驗(yàn)、須放大設(shè)計(jì)；軟件例子：BioreactordesignDevelopedbyP.T.EvanSanten3CFD法使用CFD的子模塊MixSim，提供了湍流模型、網(wǎng)格能量累積

模擬流場(chǎng)見(jiàn)長(zhǎng)，研究使用者證明功率計(jì)算湍流模型不準(zhǔn)確、可信度低，并且依賴(lài)憑經(jīng)驗(yàn)選擇“邊界參數(shù)”等，網(wǎng)格法計(jì)算費(fèi)時(shí)長(zhǎng)。4ADP法機(jī)理模型群

適用于實(shí)驗(yàn)與生產(chǎn)；準(zhǔn)確地反映攪拌系統(tǒng)中諸多參數(shù)與攪拌功率的函數(shù)關(guān)系?？梢灾苯俞槍?duì)實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)攪拌過(guò)程的各項(xiàng)實(shí)際參數(shù)和需求進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算?？朔藗鹘y(tǒng)????方法和CFD的不足，無(wú)需用網(wǎng)格累積能量，不要選擇“邊界參數(shù)”，當(dāng)然也無(wú)需????功率數(shù)，準(zhǔn)確快速，具有外延性。特性對(duì)比(續(xù))21

2023/9/2返回知識(shí)產(chǎn)權(quán)、行家評(píng)價(jià)

《ADP攪拌設(shè)計(jì)新平臺(tái)》軟件，軟件原名《AAA攪拌罐攪拌功率輔助設(shè)計(jì)》，現(xiàn)名ADP攪拌設(shè)計(jì)新平臺(tái)，簡(jiǎn)稱(chēng)ADP，是一款直接面向生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)計(jì)軟件，由全國(guó)第一屆攪拌技術(shù)專(zhuān)家委員會(huì)委員、懷化學(xué)院副教授徐德華開(kāi)發(fā)成功，2009年12月31日，已獲得國(guó)家軟件著作權(quán)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)（《AAA攪拌罐攪拌功率輔助設(shè)計(jì)》授權(quán)號(hào)2009SR061264，證書(shū)編號(hào)0188263）。222023/9/2使用環(huán)境硬件設(shè)備信息本軟件的硬件需求不高，一般的計(jì)算機(jī)硬件性能都具備運(yùn)行本軟件的條件。開(kāi)發(fā)本軟件的基本硬件環(huán)境是：奔騰4CPU，512MB內(nèi)存，1024×768的分辨率。軟件支持信息《ADP攪拌器設(shè)計(jì)平臺(tái)》使用可視化編程軟件編制，Windows2000、WindowsXP版本及其以上的操作系統(tǒng)都能支持它的運(yùn)行。使用方法一．安裝卸載本款軟件安裝簡(jiǎn)單。當(dāng)擁有該軟件包后，找到軟件包中的setup.exe,雙擊執(zhí)行安裝。支持該款軟件的操作系統(tǒng)是Windows2000和WindowsXP及其以上的版本，支持Windows2000和WindowsXP的硬件系統(tǒng)即能滿足該軟件安裝所需的硬件環(huán)境要求。在WIN7以上操作系統(tǒng)中安裝時(shí)須以管理員身份運(yùn)行安裝程序setup.exe。卸載該軟件的方法是在控制面板中，選擇添加或刪除程序項(xiàng)內(nèi)的該軟件名稱(chēng)，點(diǎn)擊刪除即可。二．操作方法1．登錄圖1當(dāng)您獲得使用權(quán)后，運(yùn)行該系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)首先會(huì)讓您登錄（見(jiàn)圖1），輸入正確密碼后則進(jìn)入系統(tǒng)的主界面2．主界面系統(tǒng)主界面設(shè)計(jì)有5個(gè)菜單：圖2兩個(gè)主要的子菜單罐體適用項(xiàng)目計(jì)算菜單和攪拌罐攪拌器新法設(shè)計(jì)菜單下的子菜單見(jiàn)圖3：圖3：主窗口攪拌器新法設(shè)計(jì)菜單對(duì)應(yīng)ADP攪拌器設(shè)計(jì)主窗口,見(jiàn)圖4：圖4罐體結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)圖5物性操控參數(shù)設(shè)計(jì)圖6攪拌器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)圖7設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果圖8操作要點(diǎn)

主要設(shè)計(jì)參數(shù)的輸入與選擇：

獨(dú)立性參數(shù)必須輸入或選擇；根據(jù)不同的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入或選擇。數(shù)據(jù)輸入框一側(cè)都有相應(yīng)的符號(hào)或數(shù)據(jù)信息，將鼠標(biāo)置于符號(hào)或數(shù)據(jù)信息上面會(huì)在窗口下方的參數(shù)釋義中出現(xiàn)相應(yīng)的解釋。

刷新：

非獨(dú)立性參數(shù)可以不輸入，刷新后會(huì)自動(dòng)計(jì)算并顯示。

計(jì)算：

計(jì)算攪拌功率，如果數(shù)據(jù)沒(méi)有邏輯錯(cuò)誤，用戶(hù)單擊“計(jì)算”命令按鈕后，“計(jì)算結(jié)果”區(qū)就會(huì)顯示攪拌軸徑、圓周速度、雷諾準(zhǔn)數(shù)以及相應(yīng)的攪拌器的攪拌功率等數(shù)值。如果數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)有邏輯錯(cuò)誤，系統(tǒng)會(huì)給出相應(yīng)的提示，用戶(hù)修改后再進(jìn)行“刷新”與“計(jì)算”即可。罐體公稱(chēng)容積、封頭容積的設(shè)計(jì)圖9軸徑、傳熱面積、罐體壁厚的設(shè)計(jì)圖10橢圓封頭圖片圖11標(biāo)準(zhǔn)封頭尺寸查詢(xún)圖12三、符號(hào)意義序號(hào)符號(hào)含義單位補(bǔ)充說(shuō)明1Vg罐容積(m3)

2Vton罐