攪拌罐表意即對物料進行攪拌、混配、調和、均質等,不鏽鋼攪拌罐(guàn)根(gēn)據生產工藝的(de)要求設計結構及配置可標準化及人性化。攪拌罐在攪拌過程中可實現進料控(kòng)製、出料控製、攪拌控製及其它手動自動控製等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應用於塗(tú)料、醫藥、建材、化工、顏料、樹脂、食品、科研等行業。該設備可(kě)根據用戶產品(pǐn)的工藝要求選用碳鋼、不鏽鋼等材料製作,以及(jí)設置(zhì)加熱、冷卻(què)裝置,以滿足不同的(de)工(gōng)藝和生產需要。加(jiā)熱形式有夾套電加熱、盤管加熱,該設備結構設計合理、工藝先進、經久耐用,並具有操作簡單、使用方便等特點,是理想(xiǎng)的投資少、投產快(kuài)、收益高的化工設備。
產品結構
攪拌罐的結(jié)構:攪拌罐由攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、支承、傳動裝置、軸封裝置等組成,還可根據工藝要求配置加熱裝置或冷卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封(fēng)等選用材料可根據不同的工藝要求選用碳鋼或不鏽鋼(gāng)等材料來製作。攪拌罐體與攪拌罐蓋可(kě)采用(yòng)法蘭密封聯結或焊接聯結。攪拌罐體(tǐ)與攪拌罐蓋可(kě)根據工藝要求開進料、出料、觀察、測溫(wēn)、測壓、蒸汽分餾(liú)、安全放空等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動(dòng)裝置(電機或減(jiǎn)速器),由傳動(dòng)軸驅動攪拌罐內的攪拌器。軸封裝(zhuāng)置可采用機封或(huò)填料、迷宮密封等多種(zhǒng)形(xíng)式(根據用戶需要確定)。由於用戶生產工藝要求不同,攪拌器可配置漿式(shì)、錨式(shì)、框(kuàng)式、螺旋式等(děng)多種形式。如有其他要求可與本廠聯係,另行設計製作。 [1]
攪拌軸
攪拌設備(bèi)中的電動機輸出的動(dòng)力(lì)是通過攪拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必(bì)須足(zú)夠的強度。同時,攪拌軸既要與攪拌器連(lián)接,又要穿過軸封裝置以及軸承、聯軸器(qì)等零件,所以攪拌軸還應有合理的結(jié)構、較高的加工精度和(hé)配合公差(chà)。
按(àn)支承情況,攪拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸臂式攪拌(bàn)軸在攪拌設備內部(bù)不設置中間軸(zhóu)承或底軸承,因(yīn)而(ér)維護檢修方便,特(tè)別對潔淨度要求較高的生物、食品或(huò)藥品攪拌設備,減少了(le)設備內的構件,故應優先選用。
內構件
包括擋(dǎng)板(bǎn)、盤管、導流筒、氣體分布器等。
為消除攪拌容器內液體的打旋現(xiàn)象,使被攪拌(bàn)的液體上下翻騰而達到均勻的混合(hé),通常需要再攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬(kuān)度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件如溫(wēn)度計、傳熱(rè)蛇管或各種支撐體也可以起(qǐ)到一定的擋(dǎng)板(bǎn)作用的,但往往達不到“全擋板條件”。通常增加擋板數計其寬度,功率消耗也會增加(jiā),但增加到一定值以後,功率消耗就不會再增加,此時的工況就稱為“全擋板條件”。
在攪拌容器內,流體可沿各個方向流向(xiàng)攪拌器,流體的行程長短不一,在(zài)需要控製回(huí)流的速度和方向,用於確定某一流況時可使用導流筒。導流筒是上下開口的圓(yuán)筒,安裝在容器(qì)內,在攪拌混合中起導流作用,既可提高容器內流(liú)體的攪拌程度,加強攪拌器對流體的直接剪切作用,又造成一定的循環流,使容器內流體均可(kě)通過導流筒內強烈混合區,提高混合效率。安裝導流筒後,限定了(le)循環路(lù)徑,減少(shǎo)了流體短路的機會。導流筒主要(yào)用於推進(jìn)式、螺杆式以及渦輪式攪拌器的導流(liú)。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備的重要組成部分(fèn)。軸封屬於動密封,其作用是保證攪(jiǎo)拌設備內處(chù)於一定的正壓或真空狀態,防止被攪拌的物料逸出(chū)和雜質的滲(shèn)入,因而不是所有的轉軸密封型式都能用於攪拌設備。在攪拌設備中,最常用的(de)軸封有液封(fēng)、填料密封和機械密封(fēng)等。
液封
當攪(jiǎo)拌設備內工作壓力為常壓,軸封的作用僅是為了防止灰塵與(yǔ)雜質進人內部(bù)工作介質,或者(zhě)隔(gé)離工作介質與攪拌設備周圍的環境(jìng)介質相互接觸時,可選用液封。液(yè)封結構簡單,沒有與傳(chuán)動軸直接接(jiē)觸引起摩擦的零件(jiàn)。但為保證圓柱形殼體或靜(jìng)止元件與旋轉元件之間的間隙符合設計要求,其密封部位零件的加(jiā)工、安(ān)裝要求較高。
同時,受結構特點的影響,液封的使用範圍較窄。一般適用(yòng)於工作介質為非易燃易爆或毒性程(chéng)度(dù)輕度危害,設備內工作壓力(lì)等於大氣壓力,且(qiě)溫度範圍在20-80℃的場合。
值得注意的是,液體工作介質不可充滿攪拌設備;而且封液應盡可能(néng)采用攪拌設(shè)備內工作介質,或與工作介質不(bú)發生物理化學作用(yòng)的中性液體,同時必須極(jí)少揮發且不汙染大氣。 [2]
填料密(mì)封
是攪拌設備較早采用的一種轉軸(zhóu)密封結(jié)構,具有結構簡單、製造要求低、維護保養方便等優點。但其填料(liào)易磨損,密封可靠性較差,一般隻適用(yòng)於常壓或低壓低(dī)轉速、非腐蝕性和弱腐蝕性(xìng)介質(zhì),並允許定期維護的攪拌設備。
機械密封
機械密封是把轉(zhuǎn)軸的(de)密封麵從軸向改為徑向(xiàng),通過動環(huán)和靜環兩個端麵的相互貼合,並(bìng)作相(xiàng)對運動達到密封的(de)裝置(zhì),又稱(chēng)端麵密(mì)封。機械(xiè)密封的(de)泄(xiè)漏率低,密封性能可靠,功(gōng)耗小,使用壽命長(zhǎng),無需經常維修,且能滿(mǎn)足(zú)生產過程(chéng)自動化和高溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易爆(bào)、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體顆粒介質的密封要(yào)求。
與填料密封相比,機械密封具有以下優點:
1、密封可(kě)靠,在長期運轉(zhuǎn)中密封狀態穩定,泄漏(lòu)量很小,其泄漏量僅為填料密封(fēng)的(de)1%左右;
2、使用壽命長,在油、水介質(zhì)中一般(bān)可達(dá)1-2年或更長,在(zài)化工介質中一般能工作半年以(yǐ)上;
3、摩擦功率(lǜ)消耗低,其摩擦(cā)功率僅為填料密封的10-50%;
4、軸或(huò)軸套基本上不磨損;
5、維修周期長,端麵磨損後可自動補償,一般情況下不需經常性維修;
6、抗振性好,對旋轉軸的振動、偏擺(bǎi)以及軸對密封腔的偏斜不敏感;
7、適用範圍廣,能用於高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及各種腐蝕性介質和含磨粒介質的密封。
正是由於機械密封(fēng)的上述優點,其在攪拌設備上已被廣泛使用。
機械密封有單端麵機械密封和雙端麵機(jī)械密封兩種,單端麵機(jī)械密封價格(gé)較低,當單端麵機械密封不(bú)能達到要求時,需用雙端麵機械密封。
當攪拌介質為劇毒、易燃(rán)、易爆,或較為昂(áng)貴的高純度(dù)物料,或者需要在高真空狀態下操(cāo)作,對密(mì)封要求很高,且填料(liào)密封和機械密封均無法滿足時,可選用(yòng)全封閉的磁力傳(chuán)動裝置。
傳動裝置
攪拌(bàn)設備的傳動裝(zhuāng)置包括電動機、變速(sù)器、聯軸(zhóu)器(qì)、軸承及機架(jià)等。其中攪拌驅動機構通常采用電動機和變速器的組合或選用帶變頻器的電機,使攪拌達到需要的轉速。
傳動裝置的作用是使攪拌軸以所需的轉速轉動,並保證攪拌軸獲得所需的扭矩。在大多數攪(jiǎo)拌設備中,攪拌軸隻(zhī)有一根(gēn),且(qiě)攪拌器以恒(héng)定(dìng)的速(sù)度向一個方向(xiàng)旋轉。然而也有一些特殊的攪拌(bàn)設備,為獲得更佳的混合效(xiào)果,可以在一個(gè)攪拌設備內使用(yòng)兩根攪拌軸,並讓攪拌器進行的複雜的運動,如往複動式、往複式、行星式等。
電機
攪拌設備的攪拌軸通(tōng)常由電動機驅動。由於攪(jiǎo)拌設備的轉速一般都比較低(dī),因而電動機絕大多數情況下都是(shì)與變速器組合(hé)在一起(qǐ)使用的,有(yǒu)時也采用變(biàn)頻器直接調速。為(wéi)此,選(xuǎn)用電動機時,應特別考慮與變速(sù)器(qì)匹配(pèi)問題(tí)。
攪拌器
攪拌器又被稱作(zuò)葉輪或槳葉,它是攪拌設備的核心部(bù)件。根據攪拌器的攪拌釜內產生的流型,攪拌器基本上可以(yǐ)分(fèn)為軸向流和徑向流兩種。例如,推進(jìn)式(shì)葉輪、新型翼型葉輪等(děng)屬於(yú)軸向流攪拌器,而各種(zhǒng)直葉、彎(wān)葉渦輪葉輪則(zé)屬於徑向(xiàng)流(liú)攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂(dǐng)部中心垂直插入(rù)釜內,有時也采用側麵插入(rù),底部伸(shēn)入或側麵伸入方式。應(yīng)依據不同的攪拌(bàn)要求選擇不同的安裝方式。
攪拌(bàn)器種類
①旋槳式攪拌器 由2~3片推進式螺旋槳葉構成(圖2),工作轉速較(jiào)高,葉片外緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式攪拌器主要造成軸向液流,產生較大的循(xún)環(huán)量,適用於攪拌低粘(zhān)度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒(lì)含量低於10%的懸浮(fú)液(yè)。攪拌器的(de)轉軸也可水平(píng)或斜向插入槽內,此時液流的循環(huán)回路(lù)不對稱,可增加湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在(zài)水平圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬(kuān)度與高度的比例,一般為(wéi)20:5:4,圓周速(sù)度一般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動的(de)徑向流動,適(shì)用於氣體及不互溶(róng)液體的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。
③槳式攪(jiǎo)拌(bàn)器 有平槳式(shì)和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片(piàn)平直槳葉構(gòu)成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度(dù)為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相反折轉45°或60°,因(yīn)而產生軸向(xiàng)液流。槳式攪拌器結(jié)構簡單,常(cháng)用(yòng)於低粘度液體的混合(hé)以及固體微粒的溶(róng)解和懸浮。
④錨式攪(jiǎo)拌器 槳葉外緣形狀與攪拌槽內(nèi)壁要一致(zhì)(圖5),其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應產物或堆積(jī)於槽底(dǐ)的固體(tǐ)物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用(yòng)於攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流(liú)體和擬塑性流體(見粘性流體流動。唯攪拌高粘度液體時,液層中有較大(dà)的停滯區(qū)。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑與螺距相等(圖6),專門用於攪拌高(gāo)粘度液體(200~500Pa·s)及擬(nǐ)塑(sù)性流體,通常在層流狀態下操作。
⑥磁力攪(jiǎo)拌器 Corning數字式加熱器帶有一個閉路旋鈕來監控與調節攪拌速度。 微處理器自動調(diào)節馬達動力去適(shì)應水質、粘性溶液與半固(gù)體溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式(shì)加熱攪拌(bàn)器帶(dài)有可選的外部溫度(dù)控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還可(kě)以監控與控製容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻裝置編輯
一般是使用單位根據物(wù)料是否加熱或幹燥(zào)或冷卻而定。在定製範圍內,溫度應為200℃以下,使用壓力低於0.1Mpa。加熱方式可根據使用(yòng)單(dān)位的生產條件而定(dìng)。加熱方(fāng)式有熱油等(děng)介(jiè)質(zhì)循環和直接電加熱兩種。熱(rè)油等介(jiè)質循環是導熱油在另配置的加熱罐內加溫到一(yī)定溫度後,通過熱油泵進行輸送循環;直接加熱是夾套(tào)上直接安裝電(diàn)加熱管,使導(dǎo)熱油加熱到所需溫度(溫度可根據實際情況調節)。冷卻循環是采用水在夾套內外循環,使(shǐ)物料在一定的溫度下不產(chǎn)生結塊或粘性。也可根據用戶要求增(zēng)加盤管等形式進行(háng)加熱或冷卻。