攪拌(bàn)罐表(biǎo)意即對物料進(jìn)行攪拌(bàn)、混配、調(diào)和、均質等,不(bú)鏽鋼攪拌罐根據生產(chǎn)工藝的要求設計結構及配置可標準(zhǔn)化及人性化。攪拌罐在攪拌過(guò)程中(zhōng)可實現進(jìn)料控製、出料控製(zhì)、攪拌控(kòng)製及其它手動(dòng)自動控製等。
攪拌罐也可(kě)叫水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建材、化工(gōng)、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(qiú)選用碳鋼、不鏽鋼等材料製作,以及設置(zhì)加熱、冷(lěng)卻裝(zhuāng)置,以滿足不同的工藝和生產需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管加熱,該設備結構設計合理、工(gōng)藝先(xiān)進(jìn)、經久耐用,並具(jù)有操作簡單、使用方(fāng)便等特點,是理想的投資少、投產快、收益(yì)高的化工設備。
產品結構
攪拌(bàn)罐的結構: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或冷卻(què)裝置。
攪拌罐(guàn)體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封等選用材料可根據不同的工藝要求選用碳鋼或(huò)不鏽鋼等材料來製(zhì)作(zuò)。攪拌罐體與攪拌罐蓋(gài)可采用法蘭密封聯結或焊接聯結。攪拌(bàn)罐體(tǐ)與攪拌罐蓋可根據工藝要求開進料、出料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放(fàng)空等工(gōng)藝管孔(kǒng)。攪拌罐蓋上部配置有(yǒu)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(yòng)機封或填料、迷宮密封等多種形式(根據(jù)用戶需要確定)。由於用戶(hù)生(shēng)產工藝要求不同,攪(jiǎo)拌器可配置漿式、錨式、框式、螺旋式等多種形式。如有(yǒu)其他要求可(kě)與本廠(chǎng)聯係,另行設計製作。 [1]
攪拌軸
攪拌設備中的電動機輸出的動力是通過(guò)攪(jiǎo)拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必須足夠的強度。同時,攪拌軸既要與攪拌器連接,又要(yào)穿過軸封裝置以及軸承(chéng)、聯軸器等零件,所以攪拌軸還應有合理的結構、較高的加工精度和配合公差。
按支承(chéng)情況,攪拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸臂式攪拌軸(zhóu)在攪拌設備內部不設(shè)置中間軸承或(huò)底軸承,因而維護檢(jiǎn)修方便,特別對潔淨度要求較(jiào)高(gāo)的生物、食(shí)品或藥品攪拌(bàn)設(shè)備,減少了設(shè)備內的構件,故應優先選用。
內構件(jiàn)
包(bāo)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(dǎ)旋現(xiàn)象,使被攪拌的液體上下翻騰而達到均勻的混合,通常需要再攪拌容器內加擋板。通(tōng)常擋板的(de)寬度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中(zhōng)設備內(nèi)的附件如溫度計、傳熱蛇管(guǎn)或各種支撐體也(yě)可以起到一定(dìng)的擋板作用的,但往往達(dá)不(bú)到“全(quán)擋板條件”。通常增加擋板數計其寬度,功率消耗也(yě)會增加,但增加到一定值以後,功率消耗就不會再(zài)增加,此(cǐ)時的工況就稱為“全擋板條件”。
在攪拌容器內,流體可沿各個方向流向(xiàng)攪拌器,流體的(de)行程長短不一,在需要控製回流的速度和方向,用(yòng)於確(què)定某一流況時可使用導流筒。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(gāo)容器內流(liú)體的攪拌程度,加強攪(jiǎo)拌器對流體的直接剪切作(zuò)用,又造成一定的循環流,使容器(qì)內流體均可通(tōng)過導流筒內強烈(liè)混合區,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。導流筒主要用於推進式、螺杆式以及(jí)渦輪式攪拌器的導(dǎo)流。 [1]
軸封(fēng)
軸封(fēng)是攪拌設備的重要組(zǔ)成(chéng)部分。軸封屬於(yú)動(dòng)密封,其作用是保證攪拌設備內處於一定的正壓或真空(kōng)狀態,防止被攪拌的物料逸出和雜質的滲入,因而不是(shì)所有的轉軸密封型式都能用於攪拌設備。在攪拌設備中,最常(cháng)用的(de)軸封有液封(fēng)、填料密封和(hé)機械密封等。
液封
當攪拌設備內工作壓力(lì)為常壓,軸封的作用僅是為了防止灰塵與雜質進人內部工作介質,或者隔離工作(zuò)介質與攪拌設備周圍的環境(jìng)介質相互接觸時,可選用液封(fēng)。液封結構簡單(dān),沒(méi)有與傳動軸直接接(jiē)觸引起摩擦的零件。但為(wéi)保證圓(yuán)柱形殼體或靜止元(yuán)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工、安裝要求較高。
同時,受結構特點的(de)影響,液封的使用範圍(wéi)較(jiào)窄(zhǎi)。一(yī)般適用於工作介質為非易燃易爆或毒性程度輕(qīng)度(dù)危害,設備(bèi)內工作壓力等於大氣壓力,且溫度範圍(wéi)在20-80℃的場合。
值得注意的是,液(yè)體工(gōng)作介質不可充滿攪拌設備;而且封液應盡可能采用攪拌設備(bèi)內工作介質,或與工作介質(zhì)不發生物理化學作用的中性(xìng)液體,同(tóng)時必須極少揮發且不汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采用的一種轉軸密封結(jié)構,具有結構簡單、製造要求低、維護保(bǎo)養方便等優點。但(dàn)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(fēi)腐蝕性和弱腐(fǔ)蝕性介質,並(bìng)允許定期維護的攪拌設備。
機械(xiè)密封
機械密封是把轉軸的(de)密封麵從軸(zhóu)向改(gǎi)為徑向,通過動環和(hé)靜環兩個端麵的相互貼合,並作相對運動達到密(mì)封的裝置,又稱端麵密封。機械密封的泄漏率低,密封性能可靠,功耗小,使(shǐ)用(yòng)壽命長,無需經常維修,且能滿足生產過程自動化和高溫、低(dī)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的密封要求(qiú)。
與填料密封相比,機(jī)械(xiè)密(mì)封具有以下優(yōu)點:
1、密封可靠,在長期運轉中密封狀(zhuàng)態(tài)穩定(dìng),泄漏量很(hěn)小,其泄漏量僅為填料密(mì)封的(de)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(zhǎng),在化工介質中一般能工作半年以上;
3、摩(mó)擦功率消耗低,其摩(mó)擦功(gōng)率僅為填料密封的10-50%;
4、軸或軸套基本上不(bú)磨損;
5、維修周期長,端麵磨(mó)損後可自動補償(cháng),一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、適用範圍廣,能用於高溫、低溫(wēn)、高壓、真空、不(bú)同旋(xuán)轉頻(pín)率,以及(jí)各種(zhǒng)腐蝕性介質和含磨粒介質的密封。
正是由於機械密(mì)封的(de)上述(shù)優點,其在(zài)攪拌設備上已被廣泛使用。
機械密封有單端麵機械密封和雙端(duān)麵機械密(mì)封兩種,單端(duān)麵機械密封價格較低,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(jiè)質為劇毒、易(yì)燃、易爆(bào),或(huò)較為昂貴的(de)高純(chún)度物料,或者需要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封均無(wú)法滿足時,可選用全封閉的磁力傳動裝置。
傳動裝置
攪拌設備的傳動裝置包括電動機、變速器(qì)、聯軸器、軸承及機(jī)架等(děng)。其中攪拌驅動機構通常采用電動機和變速器的組合(hé)或選用帶變頻(pín)器的電機,使攪拌達到需要的轉(zhuǎn)速。
傳(chuán)動裝置的(de)作用是使攪拌軸以所需的轉速轉動,並保證攪拌軸(zhóu)獲得所需的扭矩。在大多數攪拌設備(bèi)中,攪拌軸隻有一根,且攪拌器以恒定的速(sù)度向一個方向旋轉。然而也有一些特殊的攪拌設備,為獲得更佳的混合效果,可以在一(yī)個攪拌(bàn)設備內使用兩根攪拌軸,並讓攪拌器進行的(de)複雜的運動(dòng),如往複動式、往複式(shì)、行星式等。
電(diàn)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(dòng)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(yě)采用變頻(pín)器直接調速。為此,選用電動機時,應特(tè)別考慮與變速器(qì)匹配問題。
攪拌器
攪拌器又被稱(chēng)作葉輪或槳葉,它是攪拌設備的核心部件。根據攪拌(bàn)器的(de)攪拌釜(fǔ)內產生的流型,攪拌器基本上可(kě)以分為軸向流和徑向流兩種。例如,推(tuī)進式葉輪、新型(xíng)翼型葉輪等屬於軸(zhóu)向流攪拌器,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(jiǎo)拌釜頂部中心垂直插入(rù)釜內(nèi),有時(shí)也采用(yòng)側麵插入,底部伸入或側麵伸入方式。應依(yī)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(jiǎng)式攪拌器 由2~3片推進式螺旋槳葉構成(chéng)(圖2),工作轉(zhuǎn)速較高,葉片(piàn)外緣的圓周(zhōu)速度一般為5~15m/s。旋(xuán)槳式攪拌器主要造成軸(zhóu)向液流,產生(shēng)較大的循環量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及(jí)固體微粒含量低於10%的(de)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(chēng),可增加(jiā)湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在水平圓(yuán)盤上安裝(zhuāng)2~4片平直的或彎曲的葉片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度(dù)與高度的比例,一般為20:5:4,圓周(zhōu)速度一般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍(tuān)動的徑向流動,適(shì)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(zhān)度(dù)一般不超過25Pa·s。
③槳式攪(jiǎo)拌器(qì) 有平槳式和斜槳式兩種。平槳式(shì)攪拌器由兩片平直(zhí)槳葉構成(chéng)。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器(圖4)的(de)兩葉相反(fǎn)折轉(zhuǎn)45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結構簡單,常用於低粘度液體的混合以及固體微粒的(de)溶解和懸浮。
④錨式攪拌器 槳葉外緣形(xíng)狀與(yǔ)攪拌槽內壁要一致(圖5),其間僅有很(hěn)小間隙(xì),可清除附在槽壁上的粘性反應產物或(huò)堆(duī)積於槽底的(de)固體物(wù),保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓(yuán)周速度(dù)為0.5~1.5m/s,可(kě)用於攪(jiǎo)拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動。唯(wéi)攪拌高粘度液體時,液層中有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌(bàn)器 螺帶的外徑與螺距相(xiàng)等(圖6),專門用於攪拌高粘度(dù)液體(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(shù)字式加熱器帶有一個閉路(lù)旋鈕來監控與調節攪拌速度。 微處理器自(zì)動調節馬達(dá)動力去適應水質、粘性溶液(yè)與半固體溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數(shù)字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們(men)還可(kě)以監控與控製容器中的溫度。 [1] [2]
加(jiā)熱冷卻裝(zhuāng)置編輯
一般是(shì)使用單位根據物料是否加(jiā)熱或幹燥或冷卻而定。在定製範圍內,溫度應為200℃以下(xià),使(shǐ)用壓(yā)力低於0.1Mpa。加熱方式可根據(jù)使用單位的生(shēng)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(děng)介質循環是導熱油在另配置的加熱罐內加溫(wēn)到一定溫度後,通過熱油泵進行輸送(sòng)循環;直接加熱是夾套上直接安裝電加熱管,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(xún)環是采用水在(zài)夾套內外循環,使物料在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(huò)冷卻。