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攪拌罐表意(yì)即對物料進(jìn)行攪拌、混配、調和(hé)、均質等,不鏽鋼(gāng)攪拌罐(guàn)根據生產工藝的要求設計(jì)結構及配置可標準化及人性化。攪拌罐在攪拌過(guò)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製等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建(jiàn)材、化工、顏料、樹脂、食品、科研等行業。該設備可根據用戶產品的工藝要求選用(yòng)碳鋼、不鏽鋼(gāng)等材料(liào)製作,以(yǐ)及設置加熱、冷卻(què)裝置,以滿足不同的工藝和生產需要。加熱(rè)形式有夾套電加熱、盤管加熱,該設備結構設計(jì)合理、工(gōng)藝先進(jìn)、經久耐用,並具有操作簡單、使用方便等(děng)特點,是理想的投資少(shǎo)、投產快、收益高(gāo)的化工設備。
產品結構(gòu)
攪拌罐的結(jié)構:攪拌罐由攪拌罐(guàn)體、攪拌罐蓋、攪拌器、支承、傳動裝置、軸封裝置等組成,還可(kě)根據工藝要求配(pèi)置加熱裝置或冷卻(què)裝置(zhì)。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封等選用材(cái)料可根據不同的工藝(yì)要求選用碳鋼或不鏽鋼等材料來製作。攪拌罐體與攪拌罐蓋可采用法蘭密封聯結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據工藝要求開進(jìn)料、出料、觀(guān)察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放空等工(gōng)藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動裝(zhuāng)置(電機或減(jiǎn)速器),由傳動軸驅動攪拌(bàn)罐內的攪拌器。軸封裝置可采(cǎi)用機封或填料、迷宮(gōng)密封等多種形式(shì)(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(shì)、框式、螺旋式等多種形式。如有(yǒu)其他要求可與本廠聯係,另行(háng)設計製作(zuò)。 [1]
攪拌軸
攪拌設備中的電動機輸出的動力是通過攪拌軸傳(chuán)遞給攪拌器的,因(yīn)此攪拌軸必須(xū)足夠的強度。同時,攪拌軸既要與攪拌(bàn)器連接(jiē),又要穿過軸封裝置以(yǐ)及軸承、聯(lián)軸器等零件,所以攪(jiǎo)拌軸還應有(yǒu)合(hé)理的結構、較高的加工精度和配合公差。
按支承情況,攪拌軸可分為(wéi)懸臂(bì)式和單(dān)跨式。懸臂式攪拌(bàn)軸在(zài)攪拌(bàn)設備內部不設置(zhì)中間軸承或底軸承,因而維護檢修方便,特別對潔淨度(dù)要求較高的生物(wù)、食品或藥品攪(jiǎo)拌設備,減少(shǎo)了設備內的構件,故應優先選用。
內構件
包括擋板、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象,使被攪拌的(de)液(yè)體上下翻騰而達到均勻的混合,通常需要再攪拌(bàn)容器內加擋(dǎng)板。通常擋板的寬度約為容(róng)器內直徑的1/12~1/10,其中設備(bèi)內的附件如溫度計、傳熱蛇(shé)管或各種支撐體也可(kě)以起(qǐ)到一定的擋板作用的,但往往達不到“全(quán)擋板條件”。通常增加(jiā)擋板數計其寬度,功率(lǜ)消耗(hào)也會增加,但增(zēng)加到一定值(zhí)以(yǐ)後,功率消耗就(jiù)不會(huì)再增加,此時的工況就稱為“全擋板條件”。
在攪(jiǎo)拌(bàn)容器內,流體可沿各個方向流向(xiàng)攪拌(bàn)器,流(liú)體的行程長(zhǎng)短不一,在需要控製回流的速度(dù)和方向,用於確定某一流況時可使用導流(liú)筒。導流筒是上下開口的圓筒,安裝在容(róng)器內,在攪拌混合中起導流作用,既可提高容器內(nèi)流體的攪拌程度,加(jiā)強攪拌器對流(liú)體(tǐ)的直接剪切作用,又造成一定的循環流(liú),使容器內流體均可通過導流筒內強烈(liè)混合區,提高混合效率。安裝導流筒後,限定了循(xún)環路徑,減少了流體短路的(de)機會。導流筒主要用於(yú)推進式、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。軸(zhóu)封屬於動密封,其作用是保證攪拌設備內處於(yú)一定(dìng)的正(zhèng)壓或真空狀態(tài),防止被攪拌(bàn)的物料逸出和雜(zá)質的滲入,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(shè)備中,最常用的軸封有(yǒu)液封、填料密封和機械密封等。
液封
當攪拌設備(bèi)內工作壓力(lì)為(wéi)常壓,軸(zhóu)封的作用僅是為了防止灰塵與(yǔ)雜質進人內部(bù)工作介(jiè)質,或者(zhě)隔離工作介質與攪拌(bàn)設備周圍(wéi)的環境介質相互接觸時,可選用(yòng)液封。液封(fēng)結構簡單,沒有與傳動軸直接(jiē)接(jiē)觸引起摩擦的零件(jiàn)。但為保(bǎo)證(zhèng)圓柱形殼體或靜止元件與旋(xuán)轉元件之間的間隙符合設計要求,其密封部位(wèi)零件的(de)加工、安裝要求較高。
同時,受結構特點的影響,液(yè)封的使用範圍較窄。一般適用於工作介質為非易(yì)燃易爆或毒(dú)性程度輕度危害,設備內工作壓力等(děng)於大氣壓力,且溫(wēn)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攪拌設備;而(ér)且(qiě)封液應盡可能采用攪拌設備內工作介質,或與工作(zuò)介質不發生物理(lǐ)化學作用的中性液體(tǐ),同(tóng)時必須(xū)極少揮發(fā)且不汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌設備較(jiào)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(diǎn)。但其填(tián)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、非腐蝕性和弱腐蝕性(xìng)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(zhóu)的密封麵從軸向改為徑向(xiàng),通過(guò)動環和靜環兩個(gè)端麵的相(xiàng)互貼合(hé),並作(zuò)相對運動達到(dào)密封的裝置,又稱端麵(miàn)密(mì)封。機械密封的泄漏(lòu)率低,密封性能可靠,功耗小,使(shǐ)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、高壓、高真(zhēn)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的密封要(yào)求。
與填料密封相比,機械密封具(jù)有以下優點(diǎn):
1、密封可靠(kào),在長期運轉中密封狀態穩(wěn)定,泄漏量很小,其泄漏量僅為填料密封的1%左右;
2、使用壽命長,在油、水介(jiè)質中一(yī)般可(kě)達1-2年或更長,在化工介質中一般能工作半年以(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(qī)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(piān)擺以及軸對密(mì)封腔的偏斜不敏感;
7、適用範圍廣,能用於高溫、低溫、高壓(yā)、真空、不同旋轉頻率,以及各種(zhǒng)腐蝕性介質和含磨粒介質的(de)密封。
正是由於機械密封的上述(shù)優點(diǎn),其(qí)在攪拌設(shè)備上已被廣泛(fàn)使(shǐ)用。
機(jī)械密封有單端麵機械(xiè)密封和雙端麵機械密封兩種,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),或較為昂貴的高純度物料,或者需要在高真空狀態下操作,對密封要(yào)求很高,且填(tián)料密封和(hé)機械密封均無法(fǎ)滿足時(shí),可選用全封閉的磁(cí)力傳動裝置。
傳動裝置
攪拌設備的傳動(dòng)裝置包括電動機、變速器、聯軸器、軸(zhóu)承及機架等。其中攪拌驅動機(jī)構通常采用電動(dòng)機和變速器的組(zǔ)合或選用帶變(biàn)頻器的電機,使攪拌(bàn)達(dá)到需要的轉速。
傳動裝置的作用是使攪(jiǎo)拌軸以所需(xū)的轉速(sù)轉動,並保證(zhèng)攪(jiǎo)拌軸獲得(dé)所需的扭矩(jǔ)。在大多數攪拌設備中,攪(jiǎo)拌軸隻有一根,且攪拌器以恒(héng)定的速度向(xiàng)一個方(fāng)向旋轉。然而也有一些特殊的攪拌設備,為獲得更佳的(de)混合效果,可以在一個攪拌設備內使用(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(wǎng)複式、行星式等。
電機
攪拌設備的攪拌軸通常由電動機(jī)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(diào)速。為此,選用電(diàn)動機時,應特(tè)別考慮與變速(sù)器匹(pǐ)配(pèi)問題。
攪拌器
攪(jiǎo)拌器又被稱作葉輪或槳葉,它是攪拌設備的核心部件。根(gēn)據攪拌器的攪拌釜內產(chǎn)生的流型,攪拌器基(jī)本(běn)上可以分為(wéi)軸向流和徑向流兩種。例如,推進式葉輪、新型翼型葉輪等(děng)屬於軸(zhóu)向流攪拌(bàn)器,而各種直葉、彎葉渦輪葉輪則屬於(yú)徑向流攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂部中(zhōng)心垂直插入釜內,有時也采用側(cè)麵插入,底部伸入或側麵伸入方式。應依據不同的(de)攪拌要求選擇不同的安裝方式。
攪拌器種類(lèi)
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流,產(chǎn)生較大的(de)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%的懸浮液。攪拌器的轉(zhuǎn)軸也可水(shuǐ)平或斜向插入槽內,此時液流(liú)的循環回(huí)路不對稱,可增加湍動,防止液麵凹陷(xiàn)。
②渦(wō)輪式攪拌器 由在水平圓(yuán)盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構成(圖3)。槳葉的(de)外徑、寬(kuān)度與高度的比例,一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在(zài)旋轉時造成(chéng)高度湍動的徑向流動,適用於氣體(tǐ)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(zhān)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(qì)由兩片平直槳葉構成。槳葉直徑與(yǔ)高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小(xiǎo)。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相(xiàng)反折轉45°或60°,因而產生(shēng)軸向液流。槳(jiǎng)式攪拌器(qì)結構簡單,常用於低粘度液(yè)體的混合以及固體微粒的溶解和懸(xuán)浮。
④錨式攪(jiǎo)拌器 槳葉外緣形狀(zhuàng)與攪拌槽內(nèi)壁要一致(圖5),其間僅有很(hěn)小間隙,可清(qīng)除附在槽壁上的粘性(xìng)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(yuán)的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見(jiàn)粘性流體流動。唯攪(jiǎo)拌高粘度液體時(shí),液層中(zhōng)有較大的停滯(zhì)區。
⑤螺(luó)帶式攪拌器 螺帶的外徑與螺距相等(圖6),專門用於攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體(tǐ),通常在層流狀態下操作。
⑥磁力攪拌器(qì) Corning數(shù)字式加熱器帶有一個閉路旋鈕來監控與(yǔ)調節攪拌速度。 微處(chù)理器自動調節馬達動力去適應水(shuǐ)質、粘性溶液與半固體溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式加熱攪拌器帶有可選的(de)外部溫度控製器(qì) (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以監控與控製容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻(què)裝(zhuāng)置編輯
一般是使用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(jiā)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(hé)直接電加熱兩種。熱油等介質循(xún)環是導熱油在(zài)另配(pèi)置(zhì)的加熱罐內(nèi)加溫到一定溫度後,通過(guò)熱油泵進行輸送循環;直接加熱是夾套(tào)上直接安裝電加熱管,使導熱油加(jiā)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(jiá)套內外循環,使物料在(zài)一(yī)定的溫度下不產(chǎn)生結塊(kuài)或粘性。也可根據用戶要求增加盤管等形式進行加熱或冷(lěng)卻。