橡胶改性沥青具有黏度大、黏附性强、低温性能好、温度敏感性低等优点。近些年来随着橡胶改性沥青技术的发展，橡胶改性沥青在道路施工中得到广泛应用。橡胶改性沥青的使用量逐年增大，对生产设备提出了生产量大、使用方便、效率高等要求。为此，对橡胶改性沥青关键生产设备的结构设计和仿真研究具有非常重要的意义。对基质沥青加热设备进行研究，发现目前加热设备存在换热效率低等问题。为解决这一问题，对多种加热方法进行研究并分析各自的优缺点，确定利用导热油间接对沥青进行加热的方法适用于实际工程之中。通过对沥青加热机理进行研究，为换热器的选型提供了依据，确定换热效率高、体积小的螺旋板式换热器较为实用。对固—液两相搅拌混合问题进行研究，发现目前搅拌罐存在搅拌效率低以及橡胶粉容易沉积在搅拌罐罐底等问题，这是由于搅拌罐内流场的流型不合适造成的。分析得出轴向流和径向流对搅拌混合起主要作用，切向流尽量避免存在于流场之中的结论。对搅拌设备进行理论研究，设计搅拌罐结构。为了研究搅拌罐搅拌性能，提出橡胶粉的混合均匀度作为评价搅拌罐搅拌效果的判据。运用工程绘图软件Pro/ENGINEER对搅拌罐进行建模，利用流体前处理软件Gambit对其进行模型简化和网格划分，然后导入到流体软件Fluent中对简化后的模型进行数值模拟。为研究搅拌器直径、搅拌器转速、搅拌器位置以及挡板等因素对搅拌效果的影响，分别在这些不同因素的条件下进行仿真分析，并利用判据对仿真得出的搅拌效果进行分析评价，得出了这些因素的影响程度并对其合理取值。通过对改进后的搅拌罐进行仿真发现其搅拌混合效果良好，可以得出橡胶粉在基质沥青中完全均匀悬浮的结论。