攪拌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(kòng)製、攪拌(bàn)控製(zhì)及其它手動自動控(kòng)製等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建材、化工、顏料、樹脂、食(shí)品、科研等行業。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,以及設置加熱、冷卻裝置,以滿足(zú)不同的工藝和生產需要。加熱形式有(yǒu)夾套電加熱、盤(pán)管加熱,該設備結構設計合理、工藝先進、經久耐用,並具有操作簡(jiǎn)單、使用方便等(děng)特點,是理(lǐ)想的投資少、投產快、收益高的(de)化工(gōng)設備(bèi)。
產品結構
攪(jiǎo)拌罐的結構:攪拌罐由攪拌罐(guàn)體(tǐ)、攪拌罐蓋、攪拌器、支承、傳動裝置(zhì)、軸封裝置等組成,還可根據工藝要求配置加(jiā)熱裝置或(huò)冷卻裝(zhuāng)置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸(zhóu)封等選用材料可根據不同的工藝要求選用碳鋼或不鏽鋼等材料來(lái)製作。攪拌罐體與攪拌罐蓋可采用法蘭密封(fēng)聯(lián)結或焊接聯結。攪拌(bàn)罐體與攪拌罐蓋(gài)可根據工藝要求開進料、出料、觀察、測溫、測壓、蒸汽(qì)分餾(liú)、安全放空等工藝(yì)管孔。攪拌罐(guàn)蓋上部配置有傳動裝置(電機或(huò)減速器),由傳動軸驅動攪拌罐內的(de)攪拌器。軸封裝置可采用機封或填料、迷宮密(mì)封等多種形式(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(zhì)漿式、錨式、框式、螺旋式等多種(zhǒng)形式。如有其他要求可與本廠聯係,另行設計製作。 [1]
攪拌軸
攪拌設備中的電動機(jī)輸出的動力是通過攪拌軸(zhóu)傳遞(dì)給攪拌器的,因此攪拌軸必須(xū)足夠的強(qiáng)度。同時,攪拌軸既要與攪拌器連接,又要(yào)穿(chuān)過軸封裝置以(yǐ)及軸承、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(àn)支承情況,攪拌軸(zhóu)可分為懸臂式和單跨式。懸臂式攪拌軸在攪拌設備內(nèi)部不設置中間軸承或底軸承(chéng),因而維護檢修方便,特(tè)別對潔淨度要求較高的生物(wù)、食品或藥品攪拌設備,減少了設備內的構件,故應優先選用。
內構件
包括擋板、盤管、導流筒、氣體分布器等(děng)。
為消除攪拌容器內液體的打旋現象(xiàng),使被攪(jiǎo)拌的液(yè)體上下翻(fān)騰(téng)而達到均(jun1)勻的混合,通常需要再攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬度約(yuē)為(wéi)容器內直徑的1/12~1/10,其中設備內的(de)附件如溫度計、傳熱蛇管或各種(zhǒng)支撐體也可以起到一定的(de)擋板作用的,但往往達不到“全(quán)擋板條件”。通常增加擋板數計其寬度,功率消(xiāo)耗也會增加,但增加到一定值以後,功率消(xiāo)耗就不會再增加,此時的工況(kuàng)就稱為“全擋板條件”。
在攪(jiǎo)拌容器內,流體可(kě)沿各個(gè)方向流向攪(jiǎo)拌器,流體的行程長短不一,在需要控製(zhì)回流(liú)的速度和方向,用於確定某一流況時可使用導流筒。導流筒是上下開口的圓(yuán)筒,安裝在容器內(nèi),在攪拌混合中起(qǐ)導流作用,既可提高容器內流體的攪拌程度,加強攪(jiǎo)拌器對流體(tǐ)的直接剪切作用(yòng),又造成一定的(de)循環流,使容(róng)器內流體均可通過導流筒內強烈混合區(qū),提高混合(hé)效(xiào)率。安裝導流筒(tǒng)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(tuī)進式、螺杆式(shì)以及(jí)渦(wō)輪(lún)式攪(jiǎo)拌器的導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備(bèi)的重要組成部(bù)分。軸封屬於動密封,其作(zuò)用是保證(zhèng)攪拌設備(bèi)內處於一定的(de)正壓或真空狀態,防止(zhǐ)被攪拌的物料逸出和(hé)雜質的滲入,因而不是所有的轉軸密封型(xíng)式都能(néng)用於攪拌設備。在攪拌設備中,最常用的軸封有液封、填料密(mì)封和機械密封等。
液封(fēng)
當(dāng)攪拌設(shè)備(bèi)內工作壓力為常壓(yā),軸封的作用僅(jǐn)是為了防止灰(huī)塵與雜質進人內部(bù)工作介質,或(huò)者隔離工作介質(zhì)與攪拌設備周圍的環境介質相互接(jiē)觸時,可選用液封。液封結(jié)構簡(jiǎn)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(ké)體或靜止元件與(yǔ)旋轉元件之間的間隙(xì)符合設計要求,其密封部位零件(jiàn)的加工、安裝要求(qiú)較高(gāo)。
同(tóng)時,受結構(gòu)特點的影響,液封(fēng)的使用範圍較窄。一般適用(yòng)於工作介質(zhì)為非易燃易爆(bào)或毒性程(chéng)度輕度危害,設(shè)備內工(gōng)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,液體工作介質不可(kě)充滿攪拌設備;而且封液應盡可能采用攪拌設(shè)備內工作介質,或與工作介質不發生物理(lǐ)化學作用的中性液體(tǐ),同時必須(xū)極(jí)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(zhóu)密(mì)封結(jié)構,具有結構簡單、製造(zào)要求低、維護保養方便等優點。但其填料易磨損,密封可靠(kào)性較差,一般隻適用於常壓或(huò)低壓低轉速、非(fēi)腐蝕性和弱腐蝕性介質,並允許定期(qī)維護的攪(jiǎo)拌設備。
機械密封
機械密封是把轉軸的密封麵從軸向改為徑向,通過動環和靜環兩個端(duān)麵的相互(hù)貼合,並作相對運動達到密封的裝置,又稱端麵密封。機(jī)械(xiè)密封的泄漏率低,密封性能可靠,功耗小,使用壽命長,無需經常維修,且能(néng)滿足生產過程自動(dòng)化和高(gāo)溫(wēn)、低溫、高壓、高真(zhēn)空、高速以及各(gè)種易燃、易爆、腐蝕性、磨蝕(shí)性介質(zhì)和含固體顆粒介質的密封要求。
與填料密封相比,機械密(mì)封具有以下優點:
1、密封可(kě)靠,在長期運轉中密封狀態穩定,泄漏量很小(xiǎo),其(qí)泄漏量僅為填(tián)料密封的(de)1%左右;
2、使用(yòng)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(bàn)年以上;
3、摩擦功率消(xiāo)耗低,其摩擦功率僅為填(tián)料密封的10-50%;
4、軸或軸套基本上不磨損;
5、維修周期長,端麵(miàn)磨損後可自動補償(cháng),一般情況下不需經常性維修;
6、抗振性好,對旋轉軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感;
7、適(shì)用(yòng)範圍廣,能(néng)用於高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及(jí)各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒(lì)介質的密封。
正是由於機械密封的上述優點,其在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麵機械密封兩種,單端麵機械密封價格較低,當單端(duān)麵機(jī)械密(mì)封不能達到要求(qiú)時,需用雙(shuāng)端麵(miàn)機械密封。
當攪拌介質為劇(jù)毒、易燃、易爆(bào),或較為昂貴的高(gāo)純度物料,或者需要在(zài)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(fēng)均無法滿足(zú)時,可選用全封閉的磁力傳動裝置。
傳動裝置
攪(jiǎo)拌設備的傳(chuán)動裝置包括電動機、變速(sù)器、聯軸器(qì)、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(yòng)帶變頻器的電機,使攪拌達到需要的轉速。
傳動裝置的作用是(shì)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(shè)備中,攪拌軸隻有一根,且(qiě)攪拌器以恒定的速度向一個方向旋(xuán)轉。然而也有一(yī)些特(tè)殊的(de)攪拌設備,為獲得更佳的混合效果,可以在一個攪拌設備內使用(yòng)兩根攪(jiǎo)拌軸,並讓攪拌器進行(háng)的(de)複雜的運動,如往複動式、往複式、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(yú)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(dōu)是與變速器組合在一(yī)起使用的(de),有時(shí)也采用變(biàn)頻器直接調速。為(wéi)此,選用電動機時,應(yīng)特別考慮與變速器匹配問題。
攪拌(bàn)器
攪拌器又被稱作葉輪或槳葉,它是攪拌設備的核心(xīn)部件。根(gēn)據(jù)攪拌器的攪拌釜內產(chǎn)生的流型,攪拌器基本上可以分(fèn)為軸向流和徑向流兩(liǎng)種。例如,推進式葉輪、新型翼型葉輪等屬於軸向流(liú)攪拌器,而各種直葉、彎葉渦輪葉輪則屬於徑向流(liú)攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂部中(zhōng)心(xīn)垂直插入釜內,有時也(yě)采用側麵插入,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(tóng)的安裝方式。
攪(jiǎo)拌(bàn)器種(zhǒng)類
①旋槳式攪拌器 由2~3片推(tuī)進式螺旋槳葉構成(圖(tú)2),工作轉速較高,葉片(piàn)外緣的圓周速度一(yī)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,適(shì)用於(yú)攪拌低粘度(dù) (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒(lì)含量低於(yú)10%的懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平或斜向插(chā)入槽內,此時液流的循環(huán)回路(lù)不對稱,可增加湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器(qì) 由在(zài)水平圓盤上安裝2~4片平直的(de)或彎曲的葉(yè)片所構成(圖3)。槳葉的外(wài)徑、寬度與高度的比例,一般(bān)為20:5:4,圓(yuán)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(tǐ)及不互溶液體(tǐ)的(de)分散(sàn)和液液相反應過程。被(bèi)攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。
③槳式攪拌器 有(yǒu)平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌(bàn)器由兩片平直(zhí)槳(jiǎng)葉構成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生(shēng)的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相反折轉45°或(huò)60°,因(yīn)而產生(shēng)軸向(xiàng)液流。槳(jiǎng)式攪拌器結構簡單,常用(yòng)於低粘度液(yè)體的混合以及(jí)固體微粒的溶解(jiě)和懸浮。
④錨(máo)式攪拌器 槳葉外緣形狀與攪拌(bàn)槽內壁要一致(圖5),其間僅(jǐn)有很小間隙,可清除(chú)附在槽(cáo)壁上的粘性反應產物(wù)或堆積於槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用(yòng)於攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性(xìng)流體流動。唯攪拌高(gāo)粘度液體時,液層中有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的(de)外徑與螺距(jù)相等(圖(tú)6),專(zhuān)門(mén)用於攪拌高粘(zhān)度液體(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數字(zì)式加熱(rè)器帶有一個(gè)閉路旋鈕來監控與調節攪拌速度。 微處理器自動調節馬達動力去適應(yīng)水質、粘性溶液與半固體溶液。
⑦磁(cí)力加熱攪拌器 Corning數字式加熱(rè)攪拌器帶有可選的外部溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以監控與控製(zhì)容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻裝置編輯
一般是使用(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(wéi)200℃以下,使用壓力低於0.1Mpa。加熱(rè)方式可根據使用單位的生產條件而定。加熱方(fāng)式有熱油等介質循環和直接電加熱兩種。熱油等(děng)介質循(xún)環是導熱油在另配置的加熱罐內加溫到一定溫度後,通過熱油泵進行輸送循環;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(gēn)據(jù)實際情況(kuàng)調節)。冷卻循環(huán)是采用水在夾套內外循環,使物料在一(yī)定(dìng)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(què)。