攪拌罐表意即對物料進行攪拌、混配、調(diào)和、均質等,不(bú)鏽鋼攪拌罐根據生(shēng)產工藝(yì)的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製、出料控製、攪拌控製及其它手(shǒu)動自動控製(zhì)等。
攪(jiǎo)拌(bàn)罐也可叫(jiào)水(shuǐ)相罐,廣泛應用於塗(tú)料、醫(yī)藥、建材、化工、顏料(liào)、樹脂(zhī)、食品(pǐn)、科研等行業。該設備可根據用戶產品的工(gōng)藝要求選用碳鋼、不鏽鋼等材料製作,以(yǐ)及設置(zhì)加熱、冷卻裝置,以滿足不同(tóng)的工藝和生產(chǎn)需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管(guǎn)加熱,該設備結構設計合理(lǐ)、工藝先進、經久耐用(yòng),並具有操作簡單、使用方便(biàn)等(děng)特點(diǎn),是理想的投資少、投產快、收益高(gāo)的化工設備。
產(chǎn)品結構
攪拌罐的結(jié)構:攪拌(bàn)罐由攪拌罐體、攪(jiǎo)拌罐蓋、攪拌器、支(zhī)承、傳動裝置(zhì)、軸封裝置等組成,還可根據(jù)工藝要求配(pèi)置加熱裝置或冷卻裝置。
攪拌罐體、攪(jiǎo)拌罐蓋、攪拌器(qì)、軸封等選(xuǎn)用材(cái)料可根(gēn)據不同(tóng)的工藝要求選用碳鋼或不鏽鋼等材料來製(zhì)作。攪拌(bàn)罐體與攪拌罐蓋可采用法蘭密封聯(lián)結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐蓋可(kě)根據工藝要求開進料、出料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔。攪拌罐(guàn)蓋上部配置有傳動裝置(電機或減速器),由傳動軸驅動攪拌罐內的攪拌器。軸封裝(zhuāng)置可采用機(jī)封(fēng)或填料、迷宮密封等多種形式(根據用戶需要(yào)確(què)定)。由於用戶生(shēng)產工藝(yì)要求不同,攪拌器可配(pèi)置漿式、錨式、框式、螺旋(xuán)式等多種形式。如有(yǒu)其他要求(qiú)可與本廠聯係,另行(háng)設計製作。 [1]
攪拌軸(zhóu)
攪拌設備中的電動機輸(shū)出的動力是通(tōng)過攪拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸(zhóu)必(bì)須足夠的強(qiáng)度。同時,攪拌軸既要與(yǔ)攪拌器連接,又(yòu)要穿過軸封裝(zhuāng)置以(yǐ)及軸(zhóu)承、聯軸(zhóu)器等(děng)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(pèi)合公(gōng)差。
按支承情況,攪(jiǎo)拌軸可分(fèn)為懸臂式和單跨式。懸臂(bì)式(shì)攪拌軸在攪拌設備內部不設置中間軸承或底軸承,因而維護(hù)檢修方便,特別對潔(jié)淨度要求較高的生物、食品或藥品攪(jiǎo)拌設備,減少了設備內的構件,故應優先選用。
內構件(jiàn)
包括擋板、盤管、導(dǎo)流筒、氣體分布器等。
為(wéi)消除攪拌容器內液體的(de)打旋現象,使被攪拌的液(yè)體上下(xià)翻騰而達到均勻的混合,通常需要(yào)再攪拌容器內(nèi)加擋板。通常擋板的寬度約(yuē)為容(róng)器內直徑的1/12~1/10,其中(zhōng)設備內的附件(jiàn)如溫度計、傳熱蛇管或各種(zhǒng)支撐體也可以起到一定(dìng)的擋板作用的,但往往達不到“全擋板(bǎn)條件”。通常增加擋板數計其寬(kuān)度,功率消耗也(yě)會增加,但增加到一定(dìng)值以(yǐ)後,功(gōng)率消耗就不會再增加,此時(shí)的工況就稱為“全擋板條件”。
在攪拌容器內,流體可(kě)沿各個方向(xiàng)流向攪拌器,流體的行程長短不一,在需要控製回流的速度和方向(xiàng),用於確定某一流況時可使用導流筒。導流筒(tǒng)是上下開口(kǒu)的圓(yuán)筒(tǒng),安裝在容器內,在(zài)攪拌(bàn)混合中起導流作用,既可提(tí)高容器內(nèi)流體的攪拌程(chéng)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(liú)體均可通過導流筒(tǒng)內強(qiáng)烈混合(hé)區,提高混合效率。安(ān)裝導流筒後,限定了循環路(lù)徑(jìng),減少了流體短路的機會(huì)。導流筒主要用(yòng)於推進式、螺杆式以及渦輪(lún)式攪拌器的導(dǎo)流。 [1]
軸封
軸(zhóu)封(fēng)是攪拌設備(bèi)的重要組成部分。軸封屬於動密封,其作用是保證攪(jiǎo)拌設備(bèi)內(nèi)處於一定的正壓或(huò)真空狀態(tài),防止被攪拌的物料逸出和雜質的滲入,因而不是所有的轉(zhuǎn)軸密封型式都能用(yòng)於攪拌設備。在攪拌設備中(zhōng),最常用的軸封有液(yè)封、填料(liào)密封和機械密(mì)封等。
液封
當攪拌設備內工作壓(yā)力為(wéi)常壓,軸(zhóu)封的作用僅(jǐn)是為了防止灰塵與雜質進人內部工(gōng)作介質,或者隔離工作(zuò)介質與攪拌設備周圍的環(huán)境介質相(xiàng)互接觸時,可選用液封。液封結構簡單(dān),沒有與(yǔ)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,其密封部位零件的加(jiā)工、安裝要求較高。
同時(shí),受結構特點的(de)影響,液封的使用範圍較窄。一般(bān)適用於工作介質(zhì)為非易燃易爆或毒性程度輕度危害,設備內工作(zuò)壓力等(děng)於大氣壓力,且溫度範圍在20-80℃的場合。
值(zhí)得注意的是,液體工作介質不可充滿(mǎn)攪拌(bàn)設備;而(ér)且封液應盡可能采用(yòng)攪拌設備(bèi)內工作介質,或與工作介(jiè)質不發生物理化學(xué)作用的中性液體,同時必須極少揮發且不汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪(jiǎo)拌設備(bèi)較早采用的一種轉軸密封結構,具有結構簡單、製造要求低、維護保養方便等優點。但其填料易磨損,密封可靠性較差,一般隻適用於常壓或低壓低(dī)轉速、非腐(fǔ)蝕(shí)性和弱腐蝕性介質,並允許定期維護的攪拌設備。
機械密封
機械密封是把(bǎ)轉軸的密封麵從軸向改為徑向,通過(guò)動環和靜環兩個端麵的相互貼合,並作相對運動達到密封的裝置(zhì),又稱端麵密封(fēng)。機械密封的(de)泄漏率低,密封性能可靠,功(gōng)耗小,使用壽命長,無(wú)需經常維修,且能滿足生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易爆、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體顆粒介質(zhì)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,在長期運(yùn)轉中密封狀態穩(wěn)定,泄漏量很小,其(qí)泄漏量僅為填料密封的1%左右(yòu);
2、使用壽命長,在油、水介質中一般可達1-2年或更(gèng)長,在化工介質中一般能(néng)工作半年以上;
3、摩擦功率消(xiāo)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(bú)磨損;
5、維修(xiū)周期長,端麵(miàn)磨損後可自動補償,一般情況下不(bú)需(xū)經(jīng)常性維修;
6、抗振性(xìng)好,對旋(xuán)轉軸的振動、偏擺以及軸對密封(fēng)腔的偏斜不敏感;
7、適用範圍廣,能(néng)用於高溫、低溫、高壓、真(zhēn)空、不同(tóng)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(yú)機(jī)械(xiè)密封的上(shàng)述優點,其在攪拌設備上已被(bèi)廣(guǎng)泛使用。
機械密封有單端麵機械密封和雙端麵(miàn)機械密封兩種,單端麵(miàn)機械密封價格較低,當單端麵機械密封不能達到要求時,需用雙端麵機械密封。
當攪拌介質為劇毒、易燃、易爆(bào),或較為昂(áng)貴的高純度物料,或者需要(yào)在高真空狀態下操作,對(duì)密封要求很高,且填料密(mì)封(fēng)和機械密(mì)封均無法滿足時,可選用全封閉的磁力傳動裝置。
傳(chuán)動裝置
攪拌設備的傳動裝置(zhì)包括電動機、變速器、聯軸器、軸承及機架等。其(qí)中攪拌驅動機構(gòu)通常采用電(diàn)動機和(hé)變速器的(de)組合或選用帶變頻器的電機,使(shǐ)攪拌達到需要的轉速。
傳動裝置(zhì)的作(zuò)用是使(shǐ)攪(jiǎo)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,攪拌軸隻有一根,且攪拌器以恒定的速度向一(yī)個方向旋轉。然而也有一些特殊的攪(jiǎo)拌設備,為獲得更佳的混合效果(guǒ),可以在一個攪拌設備內(nèi)使用兩根攪拌軸,並讓攪拌器進行的複雜的運動(dòng),如往複動式、往複式、行星式等(děng)。
電機
攪拌設備的攪拌軸通常由電動機驅動。由(yóu)於攪拌設備的轉速一般都(dōu)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(shí)也采(cǎi)用變頻(pín)器直接調速。為此(cǐ),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葉,它(tā)是攪拌設備的核心部(bù)件。根據(jù)攪拌器(qì)的攪拌(bàn)釜內(nèi)產生的流型,攪(jiǎo)拌器基本上可以分為軸向流(liú)和徑(jìng)向流兩種。例如,推(tuī)進式葉輪、新型(xíng)翼型葉輪(lún)等屬於軸向流(liú)攪(jiǎo)拌器,而各種直葉、彎葉渦輪葉輪則屬於徑向流攪拌器。
攪拌(bàn)器通常自攪拌釜(fǔ)頂部中心垂直插入釜內,有時也采用側麵插(chā)入,底部伸入或側麵伸入方式。應依據不同的攪拌要求選擇不同的安裝方式。
攪拌器種類
①旋槳式(shì)攪拌器 由2~3片推進式(shì)螺(luó)旋槳(jiǎng)葉構成(圖2),工作轉速較高,葉片外緣的(de)圓周速度(dù)一般為5~15m/s。旋槳式(shì)攪拌(bàn)器主要(yào)造成軸向液流,產生較大的循環量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低於10%的懸浮(fú)液。攪拌器的(de)轉軸也可水平或斜向插入槽內,此(cǐ)時(shí)液(yè)流的循環回路不(bú)對稱,可(kě)增(zēng)加湍(tuān)動,防止液麵(miàn)凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在水平圓盤上安裝(zhuāng)2~4片平直的或彎(wān)曲的葉片所(suǒ)構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的比(bǐ)例,一般為20:5:4,圓周速度一般為 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(tǐ)的分散和液液相反應過程。被攪拌(bàn)液體的粘度一般不(bú)超過25Pa·s。
③槳式攪拌器(qì) 有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構成。槳(jiǎng)葉(yè)直徑與高度之(zhī)比為 4~10,圓(yuán)周速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流(liú)速度較小。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相(xiàng)反折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器(qì)結(jié)構簡單,常用於低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸(xuán)浮(fú)。
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(jiān)僅(jǐn)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(bǎo)持較好的傳熱效果。槳葉外緣的(de)圓周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪(jiǎo)拌粘度高達 200Pa·s的牛(niú)頓型流(liú)體和擬(nǐ)塑性流體(見粘性(xìng)流體流動。唯攪拌高(gāo)粘度液體(tǐ)時,液(yè)層中(zhōng)有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺(luó)帶的外徑與(yǔ)螺距相等(děng)(圖6),專門用於攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬(nǐ)塑性流體,通常在(zài)層(céng)流狀態下操(cāo)作(zuò)。
⑥磁力攪拌器 Corning數字式加熱器帶有一個閉路旋(xuán)鈕來(lái)監控與調節攪拌速(sù)度(dù)。 微(wēi)處理器自動調節馬達動力去適應水質、粘性溶液與半(bàn)固體溶(róng)液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式加熱攪拌器帶有(yǒu)可選的外部(bù)溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他(tā)們還可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料是否加熱或幹燥或冷(lěng)卻而定。在定(dìng)製範圍內,溫度應為200℃以下,使用壓(yā)力低於0.1Mpa。加熱方式可根據使用單位的生產條(tiáo)件而定。加熱方(fāng)式有熱(rè)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熱(rè)罐內加溫到一定溫度後,通過熱油泵進(jìn)行輸送循環;直接加(jiā)熱是夾套上直接安裝電(diàn)加熱管,使導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,使物料(liào)在一定的溫(wēn)度下不產(chǎn)生結塊或(huò)粘性(xìng)。也可根據用戶要求增加盤管等形式進行(háng)加熱或(huò)冷卻。