攪拌罐表意即對物料進行攪拌、混配、調和、均質等,不鏽鋼攪拌罐根(gēn)據生產工(gōng)藝的要求設計結(jié)構(gòu)及配置可標準化及人性化。攪拌罐(guàn)在攪拌過程中可(kě)實現進料控製、出料控(kòng)製、攪拌控製(zhì)及其它手動自動控製等。
攪拌罐也可(kě)叫水相罐,廣泛應用於塗料、醫(yī)藥、建材、化工、顏料、樹脂、食(shí)品、科研等(děng)行業。該設(shè)備可根據用戶產品的工藝要求(qiú)選(xuǎn)用碳鋼(gāng)、不鏽鋼等材料製作,以及設置加熱、冷卻裝置(zhì),以滿足不同(tóng)的工藝(yì)和生產需要。加熱形(xíng)式有夾套電加熱、盤管加熱,該設備(bèi)結構設(shè)計合理、工藝先進、經久耐用,並(bìng)具有操作簡單、使(shǐ)用方便等特點,是(shì)理(lǐ)想的投資少、投產快、收益高的化工設備。
產品結構
攪拌罐(guàn)的結構:攪拌罐由攪拌罐體(tǐ)、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(zhì)或冷卻裝置(zhì)。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封等選用材料可根據不同的工藝要(yào)求選用碳鋼或不鏽鋼等材(cái)料(liào)來製(zhì)作。攪拌罐體與攪拌罐蓋可采用法蘭(lán)密封聯結或(huò)焊接聯結(jié)。攪拌罐體(tǐ)與攪拌罐蓋可根據工藝要求開進料、出料(liào)、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動裝置(電機或減速器),由傳(chuán)動軸驅動攪拌罐內的攪拌器。軸(zhóu)封裝(zhuāng)置可采用機封或填料(liào)、迷宮密封等(děng)多種形式(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、錨式、框式、螺旋式等多種形(xíng)式。如有(yǒu)其他要求可(kě)與(yǔ)本廠聯係,另行(háng)設計製作。 [1]
攪拌(bàn)軸(zhóu)
攪拌設備中的電動機(jī)輸(shū)出的動力是通過攪拌軸傳(chuán)遞給攪拌器的,因此攪拌軸必須足夠(gòu)的強度。同時,攪(jiǎo)拌軸既要(yào)與攪拌器連接,又要穿過軸封裝置以及軸(zhóu)承、聯軸器等零件,所以(yǐ)攪拌軸還應有合理的結構、較高的加工精度和配合公差(chà)。
按支承情況,攪拌軸可分為懸臂式(shì)和單跨式。懸臂式攪拌軸(zhóu)在攪(jiǎo)拌設備內部不設置中間軸承或底軸承(chéng),因而維護檢修方便,特別對潔(jié)淨度要求較(jiào)高的生物、食(shí)品或藥品攪拌設備,減(jiǎn)少了(le)設備內的構件,故應優先選用。
內構件
包括擋板、盤管、導(dǎo)流筒、氣體分布(bù)器等。
為消除攪拌容器內液體的打旋現象,使被攪(jiǎo)拌的液體上下翻騰而達到均勻的混合,通(tōng)常需要(yào)再攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬度約為(wéi)容器內直徑的1/12~1/10,其中(zhōng)設(shè)備內的附件如溫(wēn)度計、傳熱蛇管或各種支撐體也可以起到一定的擋(dǎng)板作用的,但往往達不(bú)到“全擋板條(tiáo)件”。通常增(zēng)加擋板數計其寬度,功率消耗也會增加,但增加到一(yī)定值以後,功率消耗就不會再增加(jiā),此時的工況(kuàng)就稱為“全擋板(bǎn)條件”。
在攪拌容器內(nèi),流體可沿各個(gè)方向流向攪拌器,流體的行程長(zhǎng)短(duǎn)不一,在需要控製回流的速度和方向,用於確定某一流況時可使用導流筒(tǒng)。導流筒是上下開口的圓筒,安裝在容器內,在攪拌(bàn)混(hún)合中起導流作用,既可提高容器內流體的攪拌程度,加強攪(jiǎo)拌器對流體的直接剪切(qiē)作用,又造成一定的循環流,使容器內流體均可通過導流筒內強烈混合區,提高(gāo)混合效率。安裝導流筒(tǒng)後,限定了循環路徑,減少了流體短路的機會。導流筒主要用於推進(jìn)式、螺杆式以及渦輪式攪拌器的導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備的重要組成部分(fèn)。軸封(fēng)屬於(yú)動密封(fēng),其(qí)作用是保證攪(jiǎo)拌設(shè)備內處於一定的正壓或真空狀態,防止被攪拌的物料逸出和雜質的滲入,因而不是所(suǒ)有的轉(zhuǎn)軸密封型式都(dōu)能用於攪(jiǎo)拌設備(bèi)。在攪拌設備(bèi)中,最(zuì)常用的軸封(fēng)有液封、填料密封(fēng)和機械密封等。
液封
當攪拌設備內工作壓力為常壓,軸(zhóu)封的作用僅是為了防止灰塵與(yǔ)雜質(zhì)進人內部工作介質,或者隔離工作介質與攪拌設備周圍的環境介質相互(hù)接觸(chù)時,可選(xuǎn)用液封。液封結(jié)構簡單,沒有與(yǔ)傳(chuán)動軸直接接觸引起摩擦的零件。但為保證圓柱形殼體或靜止元件與旋轉(zhuǎn)元件之間的間隙符合設計要(yào)求,其密封部位零件的加工、安(ān)裝要求較高。
同(tóng)時,受結構特點的(de)影響(xiǎng),液封的使(shǐ)用範圍較窄。一(yī)般適用於工作介質為非易燃易爆或(huò)毒性程度輕(qīng)度危害,設備內工作壓力等於大氣壓力,且溫度(dù)範圍在20-80℃的場合。
值得注(zhù)意的是,液體(tǐ)工作介質不可充滿攪拌設備;而且封液應盡可能(néng)采用攪拌設備內工作介質,或與工作介質不發(fā)生物(wù)理化學作用的(de)中性液體,同時必(bì)須極少揮發且不(bú)汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采用的一(yī)種轉軸密封結構,具有(yǒu)結構簡單、製造要求低、維護保養方便等優點。但其填(tián)料易磨損,密封可靠性較差,一般隻(zhī)適用於(yú)常壓或低(dī)壓低轉速、非腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì),並允許定期維護的攪(jiǎo)拌設備。
機械密封(fēng)
機械密封是把轉軸的密封(fēng)麵從軸向改(gǎi)為(wéi)徑向,通過動環和(hé)靜環兩(liǎng)個端麵的(de)相互貼合,並(bìng)作相(xiàng)對運動達到密封的裝置,又稱端麵密封。機械密封的(de)泄漏率低,密封性能可靠,功耗小,使用壽命長(zhǎng),無需經常維修,且能滿足生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、高(gāo)真空、高(gāo)速以及各種易燃(rán)、易爆、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體顆粒介質的密封要求。
與填料密封相比,機械密封具有以下優點:
1、密封可靠(kào),在長期運轉中(zhōng)密封狀(zhuàng)態(tài)穩定,泄(xiè)漏量很小,其泄漏量僅為填(tián)料密封的1%左右;
2、使用壽命長,在油、水介質中一般可達1-2年或更長,在化工介質中一般能工作半年以上;
3、摩擦功率消耗低,其摩擦功率僅為填料(liào)密封的10-50%;
4、軸或軸套基本上不磨損;
5、維(wéi)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、偏擺以(yǐ)及軸對密封腔的偏斜不敏感;
7、適用範圍(wéi)廣,能用於高溫、低(dī)溫、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及各種(zhǒng)腐蝕性(xìng)介質和含磨粒介質的密(mì)封。
正是由於機械密封(fēng)的上述優(yōu)點,其在攪拌設備上已被廣泛使用。
機(jī)械密封有單端麵機(jī)械密封和雙端麵(miàn)機械密封兩種,單端麵機械密封價格較低,當單端麵機械密封(fēng)不能達(dá)到要求時(shí),需用雙端麵機械(xiè)密封。
當攪拌介(jiè)質為劇毒、易(yì)燃、易爆,或較為昂貴的高純度物料,或者需要在高(gāo)真空(kōng)狀態下操作,對密(mì)封要求(qiú)很高,且填(tián)料(liào)密封和(hé)機械密封均無法滿足時,可選用全封閉的磁力傳(chuán)動裝置。
傳(chuán)動裝置
攪拌設備的傳動裝置包括電動機、變速器、聯(lián)軸器、軸承及機架等。其中攪拌驅動機構通常采用電動機和變速器(qì)的組合或選用帶變頻器的電機,使攪(jiǎo)拌達到(dào)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(xū)的扭矩。在(zài)大多數攪拌設(shè)備中,攪拌軸隻有一(yī)根,且攪拌器以恒定的(de)速度向一個方向旋(xuán)轉。然而也有一些特殊的攪拌設備,為獲得(dé)更(gèng)佳的混合效果,可以在一個(gè)攪(jiǎo)拌設備(bèi)內使用兩根攪拌軸,並讓攪拌器進行的複雜(zá)的運動,如往複動式、往(wǎng)複式(shì)、行(háng)星(xīng)式等。
電機
攪拌設備的攪拌軸通常由電動機驅動。由於攪拌設備的轉速一般都比較低,因而電動機絕大多數情況下都是與變速器組合在一起使用的,有時也采用變頻器直接調速。為此,選用電動機時,應(yīng)特別考慮(lǜ)與變(biàn)速器匹配問題。
攪拌器
攪(jiǎo)拌器(qì)又被稱作葉輪或(huò)槳葉,它是攪拌設備的核心部件。根據攪拌器(qì)的攪拌釜內產生的流型,攪(jiǎo)拌器基本上可以(yǐ)分為軸向流和徑向流(liú)兩種。例如,推進式葉輪、新型翼型(xíng)葉輪等屬於軸向流攪拌器,而各種直葉、彎(wān)葉(yè)渦輪葉輪則屬於徑向流攪(jiǎo)拌器。
攪拌器通常自(zì)攪拌釜頂部中心垂直插(chā)入釜內,有時也采用側麵(miàn)插入,底部伸入或側麵(miàn)伸入方式。應依據不同的攪(jiǎo)拌要求(qiú)選擇不同的安裝方式。
攪拌器種類
①旋槳式攪拌器 由2~3片推進式螺旋(xuán)槳葉構成(圖2),工作轉速較高,葉片外緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳(jiǎng)式攪拌器主要造成軸向液流,產生較大的循環量(liàng),適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液(yè)體、乳濁液及固體微粒含量低於10%的懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平或斜向插入槽內,此時液流的循環回路不對稱,可增加湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式(shì)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(gòu)成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的(de)比(bǐ)例,一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在旋(xuán)轉(zhuǎn)時造成高度湍動的徑向流動,適用於氣體及(jí)不互溶液(yè)體的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一般(bān)不超過25Pa·s。
③槳式攪拌器 有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌(bàn)器由兩片平直槳葉構成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周(zhōu)速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小。斜槳式攪(jiǎo)拌器(圖4)的兩葉相反折轉45°或60°,因而產生軸向(xiàng)液流。槳式攪拌器結構簡(jiǎn)單,常用於低粘度液(yè)體的混合(hé)以及固體微粒的溶解和懸(xuán)浮。
④錨式攪拌器 槳葉外緣形狀與攪拌槽內壁要一(yī)致(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於槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周(zhōu)速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達(dá) 200Pa·s的(de)牛頓型流體和擬塑性流(liú)體(見粘性流體流動(dòng)。唯攪拌高(gāo)粘度液體時,液層中有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑與螺距相等(圖6),專門用於攪(jiǎo)拌高粘度液體(tǐ)(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常(cháng)在層流狀態下操作。
⑥磁力(lì)攪拌器 Corning數字式加熱(rè)器帶有一個閉路旋鈕來監控與調節攪拌速度。 微處理器自動調節馬(mǎ)達動力去適應水質、粘性溶液與半固體溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式(shì)加熱攪拌器帶有可(kě)選的外部溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還(hái)可以監控與控製容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷(lěng)卻裝(zhuāng)置編輯
一般是使用(yòng)單位根據物料(liào)是否加熱或幹燥或冷卻而定。在定製(zhì)範圍內,溫(wēn)度應為200℃以下,使用壓力低於0.1Mpa。加熱方(fāng)式可根據使用單位的生產條件(jiàn)而定。加熱(rè)方式有熱油等介質循環和直接電加熱兩(liǎng)種。熱油等介質循環是導熱油(yóu)在另配置的加熱罐內加(jiā)溫到一定溫度後,通過熱(rè)油泵進行輸送循(xún)環;直接加熱是夾套上直接安裝電加(jiā)熱管,使導熱油加熱到(dào)所需溫度(溫度可根據實(shí)際情況調節)。冷卻循環是采用水在夾套內外循環,使物料在(zài)一定的溫度下不產生結塊或粘性。也可根據用戶要求增加盤管等形式進行加熱或冷卻。