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攪拌罐表意即對物料進行攪拌、混配、調(diào)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可(kě)標準化及人性化。攪拌(bàn)罐(guàn)在(zài)攪拌過程中可實現進料控(kòng)製、出料控製、攪(jiǎo)拌控製及其它手動自動控製等。
攪拌罐也可叫(jiào)水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建材、化工、顏(yán)料(liào)、樹脂、食(shí)品、科研等行業。該(gāi)設備可根據用戶產(chǎn)品的工藝要求選用碳鋼、不鏽(xiù)鋼等材料製作,以及設置加熱、冷卻裝置,以滿足不同的工藝和生產需要。加熱形式有夾套電加(jiā)熱、盤管加熱,該設備結構設(shè)計合理、工藝先(xiān)進、經久耐用,並具有操作簡單、使用方便等特點,是理想的投資(zī)少、投產快、收益高的化工設備。
產品結構
攪拌罐的結構:攪拌罐由攪拌(bàn)罐(guàn)體、攪拌罐蓋、攪拌器、支(zhī)承、傳動裝置、軸封裝(zhuāng)置等組成,還可根據工藝要求配置(zhì)加熱裝置或冷卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封等選用材料可根據不(bú)同的工藝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(jié)。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據(jù)工藝要(yào)求開進料、出料、觀察、測(cè)溫、測壓、蒸汽分(fèn)餾、安全放空等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動裝置(電(diàn)機或減速器),由傳(chuán)動軸(zhóu)驅動攪拌(bàn)罐內的(de)攪拌器。軸(zhóu)封裝置可采(cǎi)用機封或填料、迷宮密封(fēng)等多種形式(根據用戶需要確定)。由於用戶生(shēng)產工藝要求(qiú)不同,攪拌器可(kě)配置漿式、錨式、框式、螺旋式(shì)等多種形式。如有(yǒu)其他(tā)要求可與(yǔ)本廠聯係,另行設計製作。 [1]
攪拌軸
攪拌設備中的(de)電動機輸出的(de)動力是通過攪拌(bàn)軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必須足夠的強度。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承、聯軸器等零件,所以攪拌(bàn)軸還(hái)應有合理的(de)結構、較高的加(jiā)工精度和(hé)配合公差。
按(àn)支承情況,攪拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸(xuán)臂式攪拌軸在攪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)淨度要求較高的生物、食品或藥品攪拌設備,減少(shǎo)了設備內的構件(jiàn),故應優先選用。
內構(gòu)件
包括擋板、盤(pán)管、導流筒、氣(qì)體分布器等(děng)。
為消除攪拌(bàn)容器內液體的打(dǎ)旋現象,使被攪拌的液體上下(xià)翻騰而達到均勻的混合,通(tōng)常需要再(zài)攪拌容器內加擋板。通(tōng)常擋(dǎng)板的寬度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中設(shè)備內的附件如溫度(dù)計、傳熱蛇管(guǎn)或各(gè)種支撐體也可以起到一(yī)定的擋板作用的,但往往達(dá)不到“全擋板條件”。通(tōng)常增加擋板數計(jì)其寬度,功(gōng)率消耗也會增加,但增加到一定值以後,功率消耗就不會再增加,此(cǐ)時的工況就稱為“全擋板條件”。
在攪拌容器內(nèi),流體可沿各個方向流向攪拌(bàn)器,流體的行程長短不一,在需要控製回(huí)流的速度和方(fāng)向(xiàng),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(nèi),在攪拌混合中起導流作用,既可提高容器(qì)內流體的攪拌程(chéng)度(dù),加強攪拌器對流體的直接(jiē)剪切作用,又造成(chéng)一定的循環流,使容器(qì)內流體均可通過導流筒內強(qiáng)烈混合(hé)區,提高混合效率。安(ān)裝導流筒後,限定了循環路徑,減少了流體短路的機會。導流筒主(zhǔ)要用於推進式、螺杆式以及渦輪式攪拌器的(de)導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備的重要組成部分。軸封屬於動密封(fēng),其作用是保證攪(jiǎo)拌設備內處於一定的正壓(yā)或真空狀態(tài),防止(zhǐ)被攪拌的物料逸出和雜質的(de)滲入,因而不是所有的轉軸密封型式都能用於攪拌設備。在(zài)攪拌設備(bèi)中,最常用的軸封有液封、填料(liào)密封和機械密封(fēng)等。
液封
當攪拌設備內工作壓力為常壓,軸封的作用(yòng)僅是為了防止灰塵與雜質(zhì)進人內部工(gōng)作介質,或者隔離工作介質與攪拌設備周圍的環境介質相(xiàng)互(hù)接觸(chù)時,可選用液封。液封結構簡單,沒(méi)有與傳(chuán)動軸直(zhí)接接觸引起摩擦的零(líng)件。但為保證圓柱形殼體(tǐ)或靜(jìng)止元件(jiàn)與旋轉元件之(zhī)間的(de)間隙(xì)符合設計要求,其密封部位零件的加工(gōng)、安裝要求較高。
同時,受結構(gòu)特點的影響,液封的使用範圍較窄。一般適用於工作介質為非易燃易爆或(huò)毒性程度輕度(dù)危害,設備內工作壓力等於大氣壓力(lì),且溫度範圍在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(bèi);而且封液應盡可(kě)能采用攪拌設備內工作介質,或與工作介質不發生物理化學作用的中性液體,同時必(bì)須極(jí)少揮發且不(bú)汙染大(dà)氣。 [2]
填料密(mì)封
是攪拌設備較早(zǎo)采用(yòng)的一種轉軸密封結構,具有結構簡單、製造要求低、維護(hù)保養(yǎng)方便等優點。但(dàn)其填料易磨損,密(mì)封可靠(kào)性較差,一般隻適用於常壓或低壓低(dī)轉速、非腐蝕性(xìng)和弱腐(fǔ)蝕(shí)性介質,並允許定期維護的攪拌(bàn)設備。
機械密封
機械密(mì)封是把轉軸的密封麵(miàn)從軸向改為徑向,通(tōng)過動環(huán)和靜環兩個端麵的相互貼合,並作相對運動達到密封的(de)裝置,又稱端麵密(mì)封。機械密封(fēng)的泄漏率(lǜ)低,密封性(xìng)能可靠,功耗小,使用壽命長,無需經常維(wéi)修,且能滿足生產(chǎn)過(guò)程自(zì)動(dòng)化和(hé)高(gāo)溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易爆、腐蝕性、磨(mó)蝕性介(jiè)質和含固體顆粒(lì)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),在長期運轉中密封(fēng)狀態穩定,泄漏量(liàng)很小,其(qí)泄漏量僅(jǐn)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(gōng)率消耗低,其摩擦(cā)功率僅為填料密封的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(zhèn)性好,對旋轉(zhuǎn)軸的振動、偏(piān)擺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(yā)、真空、不同旋轉頻率,以及(jí)各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質的密封。
正是(shì)由於(yú)機械密封的上述優點,其(qí)在攪拌設備上已被廣泛使用。
機械密封有單端麵機械密(mì)封和雙端麵機械密封兩種,單(dān)端麵(miàn)機械密封(fēng)價格較低,當單端麵機械(xiè)密封不能達(dá)到要求時,需用雙端麵機械密封。
當攪拌介質(zhì)為劇毒、易燃、易爆,或(huò)較為昂貴的高純度(dù)物(wù)料,或者需要在高真空狀(zhuàng)態下操作,對密封要求(qiú)很高,且填料密封和機械密封(fēng)均無法滿足時,可選用全封閉的(de)磁力(lì)傳動裝置。
傳動裝置
攪拌設備(bèi)的傳動(dòng)裝置包括電動機、變速器、聯軸器、軸承及機架等。其(qí)中攪拌驅(qū)動機構(gòu)通常采用電動機和(hé)變速器(qì)的組合或選用帶變頻器的電機,使攪拌達到(dào)需要的轉速(sù)。
傳動裝置的作用是使攪(jiǎo)拌軸(zhóu)以所需的轉速轉動,並保證攪拌軸(zhóu)獲得所需(xū)的扭矩。在大多數攪拌設備中,攪(jiǎo)拌軸隻有一根(gēn),且攪拌器以恒定的速度向一個方向旋轉(zhuǎn)。然(rán)而也有一些特殊的攪拌設備,為獲得(dé)更佳的混合效果,可以在一個攪拌設備內使用兩(liǎng)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(jiǎo)拌設備的攪拌軸通(tōng)常由電動機驅(qū)動。由於攪拌設備的轉速一般都比較低,因而電動機(jī)絕大多數情況下都(dōu)是與變速器組合在一起(qǐ)使用的(de),有(yǒu)時也采用變頻器直接調速。為此,選用電(diàn)動(dòng)機時,應(yīng)特別考慮與變速器匹配問(wèn)題(tí)。
攪拌器
攪(jiǎo)拌器又被(bèi)稱(chēng)作葉輪(lún)或(huò)槳葉,它是攪拌設備的核心部件。根據攪(jiǎo)拌器的攪(jiǎo)拌釜(fǔ)內產生的流型(xíng),攪拌器基本上(shàng)可以分為軸向流和徑向流兩種。例如(rú),推進式葉輪、新型翼型葉輪等屬於軸向流攪拌器,而各種(zhǒng)直葉、彎葉渦輪葉輪則屬於徑向流攪拌器。
攪拌器通(tōng)常自攪拌釜頂(dǐng)部中心垂直插入釜內,有時也采用側麵插入,底部伸入或側麵伸入方式。應依據不(bú)同的攪拌要求(qiú)選擇不同的安裝方式。
攪拌器種類
①旋槳(jiǎng)式(shì)攪拌(bàn)器(qì) 由2~3片推進式螺旋槳葉構成(圖(tú)2),工作轉速較高,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,產生較大的循環(huán)量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液(yè)及固(gù)體微粒含量低於(yú)10%的懸浮(fú)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(tuān)動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在水平圓盤上安裝(zhuāng)2~4片(piàn)平直的或彎曲的葉(yè)片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的比例,一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用(yòng)於氣體及不互溶液體的分散和液液相反應(yīng)過程。被攪拌液體的(de)粘度一般不(bú)超(chāo)過25Pa·s。
③槳式攪拌器 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。槳葉直(zhí)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。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相反折(shé)轉45°或(huò)60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結構簡單(dān),常用於低(dī)粘(zhān)度液體的混(hún)合以(yǐ)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(nèi)壁要一致(圖5),其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上(shàng)的粘性反應產物或(huò)堆積於槽底的固體物,保持較好(hǎo)的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達(dá) 200Pa·s的牛(niú)頓型流體和擬塑性(xìng)流體(見粘性流體流動。唯攪拌高(gāo)粘度(dù)液體時(shí),液層中有較大(dà)的停(tíng)滯區(qū)。
⑤螺(luó)帶式攪拌器 螺帶的(de)外徑與螺距相等(圖6),專門(mén)用於攪拌(bàn)高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在層(céng)流狀態(tài)下操作。
⑥磁力攪拌器 Corning數字式加熱器帶有一個閉(bì)路旋鈕來監控與調節攪(jiǎo)拌速度。 微處理器自動調節馬達動力去適應水質(zhì)、粘(zhān)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外部溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他(tā)們還可以監控與控製容器中的溫度(dù)。 [1] [2]
加熱冷卻裝置編輯(jí)
一般是使(shǐ)用單位根據物料是否加熱或(huò)幹燥或冷卻而定。在定製範圍內,溫度應為200℃以下,使用(yòng)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(shì)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熱罐內加溫到一定(dìng)溫度後,通過熱油泵進行輸送循環;直接(jiē)加(jiā)熱是(shì)夾套上直接安裝電加熱管,使(shǐ)導熱油加熱到所需溫度(溫度可根據(jù)實際情況(kuàng)調(diào)節)。冷卻循環是采用水在夾套內外(wài)循環,使物料在一定的溫度下不產生結(jié)塊或粘(zhān)性。也可根據用戶要求增加盤管等形式進(jìn)行加熱或冷卻。