攪拌(bàn)罐表意即對物料進行攪拌、混配、調和、均質等,不鏽鋼攪拌罐根據生產工藝的要求設計結構及配置(zhì)可標準化及人性化。攪拌(bàn)罐在(zài)攪拌過程中可實現進料控製、出料控製、攪拌控製及其它手動自動控(kòng)製等。
攪拌罐也可叫水(shuǐ)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(yè)。該設備可根據用戶產品的工藝要求選用碳鋼、不鏽鋼等材料製作,以及設(shè)置加熱、冷卻裝置,以滿足(zú)不同的(de)工藝和生產需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管加熱(rè),該設備結構設計合理、工藝(yì)先進、經久耐用,並具有操作簡單(dān)、使用方便等特點,是理想的(de)投資少、投產快、收(shōu)益高的化工設備。
產品結構
攪拌罐(guàn)的結(jié)構:攪拌罐由(yóu)攪拌(bàn)罐體、攪拌罐蓋、攪(jiǎo)拌(bàn)器、支承、傳動裝置、軸封裝置等組成,還可(kě)根據工藝要求配置加熱裝置或冷(lěng)卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封等選用材料可(kě)根據不同的工藝要求選用碳鋼或(huò)不(bú)鏽鋼(gāng)等材料來製作。攪拌(bàn)罐體與攪拌罐蓋可(kě)采用(yòng)法蘭密封(fēng)聯結或焊(hàn)接(jiē)聯結。攪拌罐體與攪拌罐(guàn)蓋可根據工藝要求開進料、出(chū)料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔(kǒng)。攪拌罐(guàn)蓋上部配置有傳動(dòng)裝(zhuāng)置(電機或減速器),由傳(chuán)動(dòng)軸驅動攪拌罐內的攪拌(bàn)器。軸封裝置可采用機封或填料、迷宮密(mì)封等多(duō)種形式(根據用(yòng)戶需要確定)。由於用(yòng)戶(hù)生產工藝要求不同,攪拌器可配置漿式、錨式、框式、螺(luó)旋式等多種形式。如有其他要求可與本(běn)廠聯係,另行設(shè)計製作。 [1]
攪拌軸
攪拌設(shè)備中的電動機輸出的動(dòng)力是通(tōng)過攪拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必須(xū)足夠的強度。同時,攪拌軸既要與(yǔ)攪拌器(qì)連接,又要穿過軸封裝置以及軸承、聯軸器等零件,所以攪拌軸還應有合(hé)理(lǐ)的結構(gòu)、較高的加工精度和配合(hé)公(gōng)差。
按支承情況(kuàng),攪拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸臂式攪(jiǎo)拌軸(zhóu)在攪拌設備內(nèi)部不設置中間軸承或底軸承,因而維護檢修方便,特別對潔淨度要求較(jiào)高的生物(wù)、食品或藥品攪拌設(shè)備,減少了設(shè)備(bèi)內的構件,故應優先選用。
內構件
包括擋板、盤管、導流筒、氣體(tǐ)分布器等。
為消除攪拌容器(qì)內液體的打旋現象,使被攪拌的液(yè)體上下翻騰(téng)而達到均勻(yún)的(de)混合,通常需要(yào)再攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬度約為容(róng)器(qì)內直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件如溫度計(jì)、傳熱(rè)蛇管或各種支撐體也可以起到一定的擋板作用的,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,但增加到(dào)一定值(zhí)以後(hòu),功率消耗就(jiù)不會再增加,此時的工況(kuàng)就稱為“全擋板條件”。
在攪拌容器內(nèi),流體可沿各個方向流向攪拌器,流體的行程(chéng)長短不一,在(zài)需要控製回流的速度和方向,用(yòng)於確定某一流況時可使(shǐ)用導流(liú)筒。導流筒是上下開口的圓筒,安裝在容器內,在攪拌混合中起導(dǎo)流作用,既可提高容器內流體的攪拌程度(dù),加強攪拌器對流體的直接剪切作用,又造成一定的循環流,使容器內流體均可通過導流筒內強(qiáng)烈混合區,提高混合效率。安裝導流筒後,限定了循環路徑,減少了流體短路的機會。導(dǎo)流筒主要用於推進式、螺杆式以及渦輪(lún)式攪拌器的導(dǎo)流。 [1]
軸封
軸封是攪拌(bàn)設備的重要組(zǔ)成部分(fèn)。軸封屬於動密(mì)封,其(qí)作用(yòng)是保證攪拌(bàn)設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(bú)是所有的轉軸密(mì)封型式(shì)都能用於攪拌設備(bèi)。在攪(jiǎo)拌設備中,最常用的(de)軸封有液封、填料密封和機械密(mì)封等。
液封
當攪拌設備內工作壓力為常壓,軸(zhóu)封的作(zuò)用(yòng)僅(jǐn)是為了(le)防止灰塵與雜質進人內部工作(zuò)介(jiè)質(zhì),或者隔離工作介質(zhì)與攪拌(bàn)設備周圍的環境介質相互(hù)接觸時,可選用液封。液封結(jié)構簡單,沒有與傳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元件之間的間隙符合設計要求(qiú),其(qí)密封部位零件的加工、安裝要(yào)求較(jiào)高。
同時,受(shòu)結構特點的影響,液(yè)封的使用範圍較窄。一般適用於工作介質為非易燃易爆或毒性程(chéng)度輕度危害,設備內工作壓力等(děng)於大氣壓力,且溫度範圍在20-80℃的場(chǎng)合。
值得注意的(de)是,液體(tǐ)工作介質不可充滿攪拌設(shè)備;而且封液應盡可能采用攪拌設備內工作介質(zhì),或與工作介質不(bú)發生(shēng)物理化(huà)學作用的中性液體,同時必須極少(shǎo)揮發(fā)且不汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌設(shè)備較早采用的一種轉軸密封結構,具有結(jié)構簡單、製造要求低、維護保(bǎo)養方便等優(yōu)點。但其填料易磨損,密封可靠性較差,一般隻適用於常壓或低壓低轉速、非腐蝕性和弱腐蝕性介質,並允許定期維護的攪拌設備。
機械密封(fēng)
機械密封是把(bǎ)轉軸的密封麵從軸向改為徑(jìng)向,通過動環和靜(jìng)環兩個端(duān)麵的相互貼(tiē)合,並作相對運動達(dá)到密封的裝置,又稱端麵密封。機(jī)械密封的泄(xiè)漏率低,密封性能可靠,功耗小(xiǎo),使用壽命長,無需經常維修,且能滿足生產過程自動化和高溫、低溫、高(gāo)壓(yā)、高真空、高速以及各種易燃、易(yì)爆、腐蝕性、磨蝕性介質和含固(gù)體顆粒介質(zhì)的密封要求。
與填料(liào)密封相比,機械密封具有以下優點:
1、密封可靠,在(zài)長(zhǎng)期運轉中密封狀態穩定,泄(xiè)漏量很小,其泄漏量僅為填料密封的1%左右;
2、使用壽命長,在油、水介質中一般可達(dá)1-2年或更長,在化工介(jiè)質(zhì)中一般能工作半年(nián)以(yǐ)上;
3、摩擦功率消耗低,其摩擦功率僅為填料密封的10-50%;
4、軸或軸套基本上不磨損;
5、維修周(zhōu)期長,端麵磨損後可(kě)自動補(bǔ)償,一(yī)般情況下不需經常性維修;
6、抗振性好,對(duì)旋(xuán)轉軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感;
7、適用範圍(wéi)廣,能用(yòng)於高溫、低溫、高壓、真空、不(bú)同旋轉頻率,以及各種腐蝕性介質和含(hán)磨粒介質的密封。
正是由(yóu)於機械密(mì)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(yǒu)單端麵機械密封和(hé)雙端麵(miàn)機械密封兩種,單端麵機械密封價格(gé)較低,當單端麵機械密封不(bú)能達到要求(qiú)時,需用雙端麵機械密封。
當攪拌介質為劇毒、易燃、易爆,或(huò)較為昂貴的高純度物(wù)料,或者需要(yào)在高真空狀態下操作,對密封要求很高,且填料密封和機械密(mì)封均無法滿足時,可選用全封閉的磁力傳(chuán)動裝置。
傳動裝置
攪拌設備的傳動裝(zhuāng)置包括電動(dòng)機、變速器、聯軸器、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的組合或選用帶變頻器的電機,使攪拌達(dá)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。在大多數攪拌設備中,攪拌軸隻有(yǒu)一根,且攪拌(bàn)器以恒(héng)定的速度向一(yī)個方向旋轉。然而也有一些特殊的攪拌設(shè)備(bèi),為獲得更佳的混(hún)合(hé)效果,可以在一個攪拌設備內使用兩根攪拌軸,並讓攪拌器進行的複雜的(de)運動,如往複(fù)動式、往複式、行星式等。
電機
攪拌設備(bèi)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,應特別考慮與變速器匹(pǐ)配問題。
攪拌器
攪拌器又被稱作葉輪或槳(jiǎng)葉,它是攪拌設備的核心部件。根據攪(jiǎo)拌器的(de)攪拌釜內產生的流型,攪拌器基本上可以分為軸向流和徑向流兩種。例如,推(tuī)進式(shì)葉輪、新型(xíng)翼型葉輪等屬於軸(zhóu)向流攪拌器,而各(gè)種直(zhí)葉、彎葉渦輪葉輪則屬於徑向流攪拌器。
攪拌(bàn)器(qì)通常自攪拌釜(fǔ)頂部中心垂直插入釜內,有時也采用側麵插入,底(dǐ)部伸入或側麵伸入方(fāng)式。應依據不同的攪拌要求選擇不(bú)同的安裝方式。
攪拌器種類
①旋槳式(shì)攪拌器(qì) 由2~3片推進式螺旋槳葉構成(圖2),工作轉(zhuǎn)速較高,葉片(piàn)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(yè)流,產生較大的循環量(liàng),適用於攪拌低粘度(dù) (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含(hán)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(yè)流的循環回路不對稱,可增加(jiā)湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在水(shuǐ)平圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲(qǔ)的葉片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的比例,一(yī)般(bān)為(wéi)20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪(lún)在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用於氣體及不互溶液體的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一(yī)般不(bú)超過25Pa·s。
③槳(jiǎng)式攪(jiǎo)拌器 有平槳式和(hé)斜槳(jiǎng)式(shì)兩種。平(píng)槳式攪拌器由兩片平直(zhí)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(suǒ)產生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉(yè)相反折轉45°或60°,因而產生(shēng)軸向液流。槳(jiǎng)式攪拌器結構簡單,常(cháng)用於低粘度液體(tǐ)的(de)混合以及固體微粒的溶解和懸浮。
④錨式攪拌器 槳葉外緣形狀與攪拌槽內壁要一致(圖5),其間僅有很小間隙,可清(qīng)除(chú)附在(zài)槽(cáo)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(guǒ)。槳葉(yè)外緣的(de)圓周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達 200Pa·s的(de)牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流(liú)動。唯攪拌高粘度(dù)液體時(shí),液層中(zhōng)有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器(qì) 螺帶的外徑與螺距相等(děng)(圖6),專門用於攪拌高粘度液體(tǐ)(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在層流狀態下操作。
⑥磁力攪拌器 Corning數字(zì)式加(jiā)熱器帶有一個閉路旋鈕來監控與調節攪拌(bàn)速度。 微處理器自動調節馬達動力去適應水質、粘性溶(róng)液與半固體溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以(yǐ)監控與控製(zhì)容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻裝(zhuāng)置編輯
一(yī)般是使(shǐ)用(yòng)單位根據物料是否加熱或幹燥或冷卻而定。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單位的生產條件而定。加熱方式有熱油等介質循環和直接電加熱兩種。熱油等介質循環是導熱油在另配置的加(jiā)熱罐內加溫到一定溫度後,通(tōng)過熱(rè)油泵進行(háng)輸送(sòng)循環;直接加熱是夾套上直接安裝電加熱管,使導(dǎo)熱油加熱(rè)到所需溫度(溫度可根(gēn)據實際情況調節)。冷卻循環是采用水在夾套內外循環,使物料在一定的溫(wēn)度下不產生(shēng)結塊或(huò)粘性。也(yě)可根據用戶要求增加盤管等形式進行加熱或冷卻。