用ADP設(shè)計攪拌與計算攪拌功率

用ADP設(shè)計攪拌與計算攪拌功率

－－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)計暨功率計算主窗口4.罐體公稱容積、封頭容積的設(shè)計計算窗口5.軸徑、傳熱面積、罐體壁厚的設(shè)計計算窗口6.橢圓封頭圖片與標(biāo)準(zhǔn)封頭尺寸查詢窗口三．符號意義前言

產(chǎn)品介紹本產(chǎn)品是一個應(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)計計算的軟件，能輔助使用者設(shè)計攪拌罐和攪拌器的結(jié)構(gòu)的相關(guān)尺寸，能選擇設(shè)計攪拌罐內(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，可以計算攪拌軸徑、冷卻面積、罐壁厚度，可以計算封頭尺寸和封頭容積，可以用傳統(tǒng)Np功率計算方法計算攪拌功率，更主要的是您可以使用新的攪拌功率計算模型計算攪拌功率：用新法計算攪拌功率實際上是計算攪拌過程的理論軸功率。根據(jù)攪拌葉形式的不同，可以計算平槳葉斜槳葉的攪拌功率，可以計算螺旋槳葉攪拌器的攪拌功率，可以計算圓弧形攪拌葉、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)品可用于實際生產(chǎn)中對攪拌設(shè)備進行改造時的校核與檢驗工作，以獲得最佳的攪拌動力需求設(shè)計和攪拌功率。本產(chǎn)品甚至可以用于實驗測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)計計算。放大設(shè)計和計算攪拌器功率的方法很多，但沒有較好的基于計算機進行放大設(shè)計的軟件、攪拌功率計算是基于傳統(tǒng)的Np（功率準(zhǔn)數(shù)）方法進行計算。而本軟件是采用基于攪拌功率的理論機理模型進行編制和計算的，歷經(jīng)二十幾年的推敲和實際檢測，證明是符合工程應(yīng)用實際的。本軟件方便在有利于工藝操作的條件下進行設(shè)備的放大設(shè)計計算。從此可以不要為計算攪拌功率而再為每個攪拌設(shè)備進行確定功率準(zhǔn)數(shù)Np的實驗了！本軟件的核心技術(shù)是采用了新一代的攪拌功率機理計算模型，用于設(shè)備設(shè)計時的放大計算；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的功率變化；甚至可以用來測試具體條件下攪拌器的功率準(zhǔn)數(shù)Np,省去耗時耗費的功率準(zhǔn)數(shù)測試實驗室的巨額投資。無論是用于攪拌器設(shè)備的實驗、設(shè)計還是生產(chǎn)設(shè)備的改造，均可優(yōu)化計算過程，節(jié)約成本和降低能耗，節(jié)省時間，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)和實踐技術(shù)，具有廣泛而現(xiàn)實的應(yīng)用前景。產(chǎn)品介紹52023/9/2理論價值

依賴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算的機理模型群，反映了攪拌功率消耗與三大類實際參數(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，機理模型是構(gòu)建ADP平臺的核心技術(shù)。適用范圍較大，具有創(chuàng)新性、科學(xué)性、外延性、擴展性和通用性。62023/9/2

72023/9/2社會效益

ADP相對傳統(tǒng)模型和國外CFD，實現(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、機械制造以及冶煉化工等諸多方面，ADP攪拌設(shè)計新平臺具有廣泛的市場和很好的實際應(yīng)用價值。

據(jù)本人了解，自2009年底，《AAA攪拌器攪拌功率輔助設(shè)計》（《ADP攪拌設(shè)計新平臺》的前身）發(fā)布以來，國內(nèi)很少或再沒有花巨資引進國外的關(guān)于攪拌技術(shù)研究的硬件實驗平臺和軟件平臺了。在國內(nèi)攪拌技術(shù)行業(yè)影響較大，有力地推動了攪拌技術(shù)的進步！技術(shù)背景:

82023/9/2技術(shù)背景:

92023/9/2答案是肯定的！解決此問題的

ADP終于誕生了！問題：對于液體攪拌能否找到更好的

功率計算模型呢?構(gòu)建攪拌設(shè)計平臺總體思路

：罐體

結(jié)構(gòu)設(shè)計攪拌功率10攪拌器

結(jié)構(gòu)設(shè)計物性

參數(shù)設(shè)計操作控制參數(shù)設(shè)計

開始構(gòu)建機理模型群基礎(chǔ)、關(guān)鍵、技術(shù)核心返回過程需求參數(shù)設(shè)計計算

攪拌功率用機理模型計算數(shù)據(jù)庫其它功能(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))：機理模型群主要部分的基本形式

(請理解為保密沒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運行ADP展觀界面創(chuàng)新亮點：152023/9/2

創(chuàng)新亮點(續(xù))：162023/9/2

返回技術(shù)參數(shù):172023/9/2ADP有三個版本，都由Windows平臺支持運行。1、實用版：適用于大中小型攪拌設(shè)備，具有攪拌罐結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供5擋攪拌器結(jié)構(gòu)設(shè)計，提供十二種攪拌葉選型，提供攪拌器直徑異徑設(shè)計功能，提供擋板條件設(shè)計，提供平底與橢圓底封頭設(shè)計；提供基本參數(shù)設(shè)計（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，計算攪拌軸徑、盤厚、葉厚、攪拌功率、電機功率。

2、高級版：包含實用版的全部設(shè)計功能，增加多類型攪拌槳組合設(shè)計功能（新增高速鋸齒分散盤槳、錨框組合槳），攪拌器各擋之間異間距設(shè)計功能。

3、至尊版：包含高級版的全部設(shè)計功能，新增高速鋸齒分散盤槳、開孔槳,錨框組合槳；具有臥式和傾斜式攪拌設(shè)計計算功能，導(dǎo)流筒設(shè)計功能；具有弧形頁面設(shè)計計算功能，多罐底類型。技術(shù)參數(shù)(續(xù)):182023/9/2ADP的基本功能：

1、選擇大罐或小罐，計算罐體的相應(yīng)數(shù)據(jù)；2、設(shè)計和改變罐子的徑高比，設(shè)計和改變罐直徑與攪拌器直徑的比值；3、能設(shè)計擋板的規(guī)格；4、能調(diào)節(jié)通風(fēng)量大小；5、能改變攪拌器開啟或圓盤狀態(tài)；6、具有異徑功能，能設(shè)計多達(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、能手動設(shè)計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、能計算攪拌軸功率；14、能調(diào)節(jié)和設(shè)計攪拌轉(zhuǎn)速，并能計算max功率下的適宜轉(zhuǎn)速；15、能計算攪拌軸大小、計算攪拌葉的厚度、計算渦輪攪拌器圓盤厚度；16、能保存、查閱和打印設(shè)計計算數(shù)據(jù)；17、能計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)類型進行組合安裝設(shè)計，可計算攪拌葉的相關(guān)數(shù)據(jù)；19、新增異擋間距功能：即多擋攪拌器情形時，各相鄰擋間隔距離可以進行不同的設(shè)計。20、臥式和傾斜式攪拌設(shè)計計算功能，導(dǎo)流筒設(shè)計功能；弧形頁面設(shè)計計算功能，多罐底類型。（至尊版專用）

21、模擬攪拌功率曲線（開發(fā)者專用）；特性對比202023/9/2序號算法名稱計算方法適用范圍、優(yōu)、缺點等實際情況1測M法P=ω?M

適用于實驗室、須放大設(shè)計2測定Np法P=Np?ρ?n3?d5

適用于實驗、須放大設(shè)計；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

模擬流場見長，研究使用者證明功率計算湍流模型不準(zhǔn)確、可信度低，并且依賴憑經(jīng)驗選擇“邊界參數(shù)”等，網(wǎng)格法計算費時長。4ADP法機理模型群

適用于實驗與生產(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嶒灮蛏a(chǎn)攪拌過程的各項實際參數(shù)和需求進行設(shè)計與計算。克服了傳統(tǒng)????方法和CFD的不足，無需用網(wǎng)格累積能量，不要選擇“邊界參數(shù)”，當(dāng)然也無需????功率數(shù)，準(zhǔn)確快速，具有外延性。特性對比(續(xù))21

2023/9/2返回知識產(chǎn)權(quán)、行家評價

《ADP攪拌設(shè)計新平臺》軟件，軟件原名《AAA攪拌罐攪拌功率輔助設(shè)計》，現(xiàn)名ADP攪拌設(shè)計新平臺，簡稱ADP，是一款直接面向生產(chǎn)過程的設(shè)計軟件，由全國第一屆攪拌技術(shù)專家委員會委員、懷化學(xué)院副教授徐德華開發(fā)成功，2009年12月31日，已獲得國家軟件著作權(quán)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)（《AAA攪拌罐攪拌功率輔助設(shè)計》授權(quán)號2009SR061264，證書編號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，一般的計算機硬件性能都具備運行本軟件的條件。開發(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)計平臺》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)都能支持它的運行。使用方法一．安裝卸載本款軟件安裝簡單。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)中安裝時須以管理員身份運行安裝程序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內(nèi)的該軟件名稱，點擊刪除即可。二．操作方法1．登錄圖1當(dāng)您獲得使用權(quán)后，運行該系統(tǒng)時，系統(tǒng)首先會讓您登錄（見圖1），輸入正確密碼后則進入系統(tǒng)的主界面2．主界面系統(tǒng)主界面設(shè)計有5個菜單：圖2兩個主要的子菜單罐體適用項目計算菜單和攪拌罐攪拌器新法設(shè)計菜單下的子菜單見圖3：圖3：主窗口攪拌器新法設(shè)計菜單對應(yīng)ADP攪拌器設(shè)計主窗口,見圖4：圖4罐體結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計圖5物性操控參數(shù)設(shè)計圖6攪拌器結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計圖7設(shè)計計算結(jié)果圖8操作要點

主要設(shè)計參數(shù)的輸入與選擇：

獨立性參數(shù)必須輸入或選擇；根據(jù)不同的類型和結(jié)構(gòu)進行相應(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)的符號或數(shù)據(jù)信息，將鼠標(biāo)置于符號或數(shù)據(jù)信息上面會在窗口下方的參數(shù)釋義中出現(xiàn)相應(yīng)的解釋。

刷新：

非獨立性參數(shù)可以不輸入，刷新后會自動計算并顯示。

計算：

計算攪拌功率，如果數(shù)據(jù)沒有邏輯錯誤，用戶單擊“計算”命令按鈕后，“計算結(jié)果”區(qū)就會顯示攪拌軸徑、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)計有邏輯錯誤，系統(tǒng)會給出相應(yīng)的提示，用戶修改后再進行“刷新”與“計算”即可。罐體公稱容積、封頭容積的設(shè)計圖9軸徑、傳熱面積、罐體壁厚的設(shè)計圖10橢圓封頭圖片圖11標(biāo)準(zhǔn)封頭尺寸查詢圖12三、符號意義序號符號含義單位補充說明1Vg罐容積(m3)

2Vton罐