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些需要高速低能耗的场合。
带有450倾斜平板叶片的轴向搅拌桨，对中小体积的搅拌最为经济。这种搅拌桨叶产生的流动为主导轴向型带径向流，产生剪切扰动。在不粘的介质中被用于进行悬浮或热交换。倾斜的桨叶低速运转，产生较高的扰动。这种基本搅拌桨叶通常对一些简单搅拌应用有效。在无粘性的介质中，适合于气-液交换及热交换产生径向流，具高抗动性和高能耗，专用于特殊应用。
6.3 流体搅拌基本原理及参数
搅拌机是由多个参数决定的，用任何一个单一参数来描述一台搅拌机是不可能的。轴功率（P）、桨叶排液量（Q）、压头（H）、桨叶直径（D）及搅拌转速（N）是描述一台搅拌机的五个基本参数。
桨叶的排液量与桨叶本身的流量准数，桨叶转速的一次方及桨叶直径的三次方成正比。而搅拌消耗的轴功率则与流体比重，桨叶本身的功率准数，转速的三次方及桨叶直径的五次方成正比。
在一定功率及桨叶形式情况下，桨叶排液量（Q）以及压头（H）可以通过改变桨叶的直径（D）和转速（N）的匹配来调节，即大直径桨叶配以低转速（保证轴功率不变）的搅拌机产生较高的流动作用和较低的压头，而小直径桨叶配以高转速则产生较高的压头和较低的流动作用。
在搅拌槽中，要使微团相互碰撞，唯一的办法是提供足够的剪切速率。从搅拌机理看，正是由于流体速度差的存在，才使流体各层之间相互混合，因此，凡搅拌过程总是涉及到流体剪切速率。剪切应力是一种力，是搅拌应用中气泡分散和液滴破碎等的真正原因。必须指出的是，整个搅拌槽中流体各点剪切速率的大小并不是一致的。通过对剪切速率分布的研究表明，在一个搅拌槽中至少存在四种剪切速率数值，它们是：桨叶区最大剪切速率、桨叶区平均剪切速率、全槽区最大剪切速率、全槽区平均剪切速率。
实验研究表明，就桨叶区而言，无论何种浆型，当桨叶直径一定时，最大剪切速率和平均剪切速率都随转速的提高而增加。但当转速一定时，最大剪切速率和平均剪切速率与桨叶直径的关系与浆型有关。当转速一定时，径向型桨叶最大剪切速率随桨叶直径的增加而增加，而平均剪切速率与桨叶直径大小无关。这些有关桨叶区剪切速率的概念，在搅拌机缩小及放大设计中需要特别当心。因小槽与大槽相比，小槽搅拌机往往具有高转速（N）、小桨叶直径（D）及低叶尖速度（ND）等特性，而大槽搅拌机往往具有低转速（N）大桨叶直径（D）及高叶尖速度（ND）等特性。
7 冷却器简介
冷却器换热设备的一类，用以冷却流体。通常用水或空气为冷却剂以除去热
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量。冷却器 以间壁式、混合式、蓄热式交换器为主要对象，冷却器的工作原理、传热计算、结构计算、流动阻力计算和设计程序，在热交换器一书中均有较多插图和详尽的例题。
冷却器分列管式：（固定折板式，浮头式，双重管式，U形管式，立式、卧式等），风冷式：（间接式、固定式及浮动式或支撑式和悬挂式等），水冷式等。其中风冷式安装方便，运行费用低，适合水资源不足的地方；而水冷式具有体积小，冷却效率高，能用于高温、高湿、多尘的环境中。水冷式冷却器特点:冷却水从管内流过，油从列管间流过，中间折板使油折流，并采用双程或四程流动方式，强化冷却效果。
但是风冷式冷却器在夏季高温下难以冷却，过高的进风温度是一座难以克服的大山，所以在随着科学技术的发展，在原风冷的基础上，吸收水冷却的优点，出现了闭式循环水风冷却器，又名闭式冷却塔，它是水冷和风冷相结合的产儿，刷新了常温冷却器的新纪元，对传统的水冷、风冷进行了有效改造。
由风冷式冷却器特点:用风冷却油，结构简单、体积小、重量轻、热阻小、换热面积大、使用、安装方便。本设计中采用风冷式冷却器，即风扇降温。
7.1风冷式冷却器
8 程序设计
8.1 恒温箱的工艺过程及控制要求
恒温控制装置的构成示意图请见附图1。它由恒温水箱、加热装置、搅拌电动机、冷却器、冷却风扇电动机、储水箱、温度检测装置、温度显示、功率显示、流量显示、阀门及有关的状态指示器等部件构成。
恒温控制系统要求控制恒温箱水温在20—80℃之间的某设定数值。设定值可通过拨码开关设定。当水温低于设定值时，向外放出部分热水并从储备水箱中泵如冷水，当储水箱中水温高于设定值时，启动冷却风扇并使水流经冷却器。恒
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温水箱中间的搅拌器是为了水温均匀使用的，两个液位检测开关分别用来检测水的溢出及不足两种特殊状态，为开关量传感器。系统中设有三处温度传感器，分别用于测量恒温水箱入水口处的水温、水箱中的水温及储备水箱中水的温度。温度传感器为模拟量传感器，测量范围为0-100℃，输出0-10v DC电压量。系统中水的流动可采用电磁阀或手动阀开关控制。水泵为水流提供动力，水的流速由流量计计量。系统要求为恒温箱中的水温、入水口处的水温，储水箱中的水温、水的流速及加热功率设置LED显示。两个电磁阀的通、断，搅拌电机和冷却风扇电机的工作设置指示灯显示。
本系统的控制过程是这样的，当设定水温后启动水泵向恒温水箱中注水，当上升到液位检测点2时启动搅拌电动机，测量水温并与设定值比较，若温度差小于设定值则开始加热。当水温高于设定值时，进冷水，当储备水箱中水温高于设定值时，采用进水与风机冷却同时进行的方法实现降温控制。
系统还要求具报警功能，如当启动泵时无流量，或加热时无温度变化则发出报警信号。
8.2 控制方案分析
由系统的工艺过程及控制要求知，本系统的工作实质是根据恒温水箱及储备水箱中水的温度，决定系统的工作状态：加热搅拌，或经两个路径（冷却及不冷却）为恒温箱供入冷水。由于温度传感器为模拟量传感器，系统中三处温度对应的模拟量均需要变换为数字量供PLC运算处理。为了提高加热的快速性及系统的稳定性，加热系统采用可以调压的可控电源。可调压电源为电压量控制方式。这样系统输入及输出均需模拟量的控制系统。需为PLC配置A/D、D/A转换单元。本系统中还有流量显示要求，拟选用叶轮式流量计，采用PLC的高速计数器对流量计输出脉冲计数的方式测定流量。
从总体控制功能来说，系统为温度值控制下的加热或冷却系统，输入量为温度值、液位值、流量值，输出为搅拌电动机，冷却风扇电动机及电磁阀的动作及自动调节的加热功率。为了方便温度、流量、功率的显示并减少投资，拟采用同一组数码管分时完成。数码管的驱动及译码片选信号选用可编程控制器的输出口，因而PLC应选用晶体管输出的品种。
8.3 系统的配置
统计本系统的输入信号有启动开关、停止开关、液位开关、流量检测开关、温度传感器等。对于传感器本设计在前面作了简要介绍和所用到的传感器也做了一些说明。输出信号的控制对象有水泵、水阀、冷却风机、搅拌电动机、加热装置、状态及温度显示装置等，系统中所用到的元器件型号及功能请见附图2。结合输入输出信号及控制功能，本系统选用FX2N-60MTPLC一台，配合FX2N-4AD
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一台及FX2N-2DA一台构成控制系统。控制系统的接线图请参见附图2。
8.4 主要控制程序
系统控制流程图在附图3上。程序中使用了较多的可编程控制器的内部数据寄存器：D54为用户设定的温度设定值；D4为被加热水的水温即恒温箱中水的温度；D14为水泵供水时的流水温度；D24为储水箱中水的温度；D34为水流的速度；D44为加热功率等。此外还使用了许多辅助继电器完成信号的综合工作，例如M300为储水箱水温低于恒温水箱的水温设定值且水泵工作的情况而M301表示储水箱中水的温度高于恒温水箱设定值且水泵工作的情况。
程序说明 启动控制
X004为系统启动开关，当X004接通系统开始启动
判断PLC与FX2N-4AD是否联机，开始通道初始化