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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(chǎn)工藝的要求設計結構及配置可標(biāo)準化及人性化。攪拌罐在攪拌過程中可實現進(jìn)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(jiào)水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建材(cái)、化工、顏料(liào)、樹脂、食品、科研等(děng)行業。該設備可根據用戶產品(pǐn)的工藝(yì)要求選用(yòng)碳鋼、不鏽鋼等材料製(zhì)作,以(yǐ)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熱、盤管加熱,該設備結構設計合理(lǐ)、工藝先進、經(jīng)久耐用,並具有操作簡單、使用方便等特點,是理想的投資少、投(tóu)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)根據工藝要求配置加熱裝置(zhì)或冷卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌(bàn)器、軸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聯結(jié)或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據工藝要求開進料、出(chū)料、觀察、測溫、測壓(yā)、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔。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(jiǎo)拌器。軸封裝置可采(cǎi)用機封或填料、迷宮密封等多種形式(根(gēn)據用戶需(xū)要確定)。由於用(yòng)戶生產工藝要求不同,攪(jiǎo)拌器可配(pèi)置漿式、錨式、框式、螺旋式等多種形(xíng)式。如有其他要求可與本廠(chǎng)聯係,另(lìng)行設計(jì)製作。 [1]
攪拌軸(zhóu)
攪拌設備中的電動機輸出的動力是通過攪拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必(bì)須足夠的強度。同時,攪拌軸(zhóu)既要與攪拌器連接,又要穿過(guò)軸封裝置以及(jí)軸承、聯軸器(qì)等零件,所以攪拌軸還(hái)應有合理的結構、較高的加(jiā)工精度和配合公差(chà)。
按支承情況,攪(jiǎo)拌軸可分為懸臂式和單跨式(shì)。懸(xuán)臂式攪(jiǎo)拌(bàn)軸在攪拌設(shè)備內部不設置(zhì)中間軸承或底軸承,因而維護檢修方便,特別對潔淨度要求較高的生(shēng)物、食(shí)品或(huò)藥(yào)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(liú)筒、氣體分布器等。
為消除攪拌容器內液體的打旋現(xiàn)象,使被攪拌(bàn)的液體上下翻(fān)騰而達到均勻的(de)混合,通(tōng)常(cháng)需要再攪拌容器(qì)內加擋板。通(tōng)常擋板的寬度約為容器內(nèi)直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件如溫度(dù)計、傳熱蛇管或各種支撐體也可以起到一定的擋板作用的,但往往達不到“全擋板條件”。通常增(zēng)加(jiā)擋板數計其寬度,功率消(xiāo)耗也會增加,但(dàn)增加到一(yī)定值以後,功率消耗就不會再增加,此時的工況就稱為“全擋板條件”。
在攪拌容器內,流體可沿各個方向流向攪(jiǎo)拌器,流體的行程(chéng)長短不一,在需要控製(zhì)回流的速度和方向,用於確(què)定某一(yī)流(liú)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,在攪(jiǎo)拌混合中起導流作用,既可提高容器內流體的攪拌(bàn)程度,加(jiā)強攪拌器對流體的(de)直接剪切作用,又造成一定的循(xún)環流,使容器內流體均可通過導(dǎo)流筒內強烈混合區,提高混合效率。安裝導流(liú)筒後,限定了循環路徑,減少了(le)流體短路的機會。導流(liú)筒主要用於推進(jìn)式、螺杆式以(yǐ)及渦(wō)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。軸封屬於動密(mì)封(fēng),其作用是保(bǎo)證攪(jiǎo)拌設(shè)備內處(chù)於一定(dìng)的正壓或真(zhēn)空狀態,防止被攪拌的物料逸出(chū)和雜質的滲入(rù),因而不是所有的轉軸密封型式都能用於攪拌設備。在攪拌設備中,最常用的軸封(fēng)有液封、填料密封和機械(xiè)密封等。
液封
當攪拌設備內工作壓力為常壓,軸封的作用僅(jǐn)是為了(le)防止灰塵與雜質進人內部工作介質,或者隔離工作介質與攪拌設備周圍的環境介質相(xiàng)互接觸時,可選用液封(fēng)。液封結構簡單,沒有與傳動軸直接接觸引起摩擦的零件(jiàn)。但為保證圓(yuán)柱(zhù)形殼體或靜止元件與旋轉元件(jiàn)之間的(de)間(jiān)隙符合(hé)設計要求,其密封部位(wèi)零件的加工、安裝(zhuāng)要求較高。
同時,受結構特點的影響,液封的使用範(fàn)圍較窄。一般適用於(yú)工(gōng)作介質為(wéi)非易燃(rán)易爆或毒性程度輕(qīng)度危害,設備(bèi)內工作壓力等於大氣壓力,且溫(wēn)度範圍在20-80℃的場合。
值得注意的是,液體工作介質不可充(chōng)滿攪拌設備;而且封液應盡可能(néng)采用攪拌設(shè)備(bèi)內(nèi)工作介質,或與工作介質不發生物理化學作用的中性液體(tǐ),同時必須極少揮發且不汙染大氣。 [2]
填料(liào)密封
是(shì)攪拌設備(bèi)較早采用的一種轉軸(zhóu)密封結構,具有結構簡單(dān)、製造要求低、維護保養方便等優點。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轉(zhuǎn)速、非腐蝕性和弱腐(fǔ)蝕(shí)性介質,並允許定期維護的攪拌設備。
機械密封
機械密封(fēng)是把轉軸的密封麵從軸向改為徑向,通過動(dòng)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裝置(zhì),又稱端麵(miàn)密封。機械(xiè)密封(fēng)的泄漏率(lǜ)低,密封(fēng)性能可靠(kào),功耗小,使用壽命長,無需(xū)經常(cháng)維修(xiū),且能(néng)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(shí)性(xìng)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(diǎn):
1、密封可靠,在長期運轉中密封狀態穩定,泄漏量很小(xiǎo),其泄漏量(liàng)僅(jǐn)為填料密封的1%左右;
2、使用壽命長(zhǎng),在油、水介質中一般可達1-2年或更長,在化工介質(zhì)中一般能工(gōng)作(zuò)半年以上;
3、摩擦功率消耗低,其(qí)摩(mó)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,一般情況下不需經常性維修;
6、抗(kàng)振性好,對旋轉軸的振動、偏擺以及軸對密封(fēng)腔的偏斜不敏感;
7、適用範(fàn)圍廣,能用於高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及(jí)各種腐蝕性介質和含磨粒介質的密封。
正是由於機械密封的上述優(yōu)點(diǎn),其在攪拌設備上已被廣泛使用。
機械密封有單端麵機(jī)械密封和雙端麵機械密封兩種,單端麵機械密封價格較低,當單端麵機(jī)械密封不能達到要求(qiú)時,需用雙端麵機械密封。
當(dāng)攪拌介質為劇毒、易燃(rán)、易爆,或較為昂貴的高純度物料,或者需要在高真空(kōng)狀態下操作,對密封要求很高,且填料密封和機械密封均無法滿足時,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、聯(lián)軸器、軸承及機架等。其中攪拌驅動機(jī)構通常采用電動機和變速器(qì)的組合或選用帶變頻器的電機,使攪(jiǎo)拌達到需要的轉速。
傳動裝置的作用是使攪拌軸以所需的轉速(sù)轉動,並保證攪拌軸獲得所需(xū)的扭矩。在大多數攪拌設備中,攪拌軸隻有一根,且攪(jiǎo)拌器以恒定的速度向一個方向旋轉。然而也有一(yī)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(nèi)使用兩根攪(jiǎo)拌軸,並讓攪拌器進行的(de)複雜的運動,如往複動式、往複式、行星式等(děng)。
電機
攪拌設備(bèi)的攪拌軸通常由電動機驅動。由於攪拌設備(bèi)的轉速一般都比較低,因而電動機絕大多(duō)數情況下都是與變速器組合在(zài)一起使用的,有時也(yě)采用變頻器直接調速。為此,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部(bù)件。根據攪拌器的攪拌釜內產生的流型,攪拌器基本上可以分為(wéi)軸向(xiàng)流和徑向流兩種。例(lì)如,推進式(shì)葉輪、新(xīn)型翼型葉輪(lún)等屬於(yú)軸向流(liú)攪拌器,而各種直(zhí)葉、彎葉(yè)渦輪葉輪則屬於(yú)徑向流攪拌器。
攪拌(bàn)器通常自攪拌釜頂部中心垂直插入(rù)釜(fǔ)內,有時(shí)也采用側麵插入,底部伸入或(huò)側麵伸入方式。應依據(jù)不同的攪拌(bàn)要求(qiú)選擇不同(tóng)的安裝方式。
攪拌器種類
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,葉片外緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式攪拌(bàn)器主要造成(chéng)軸向液流,產生較大的循環量(liàng),適用於攪拌低粘度(dù) (<2Pa·s)液體、乳(rǔ)濁液(yè)及固體微粒含量低於10%的懸浮液。攪拌器的(de)轉軸也可水平或斜向插入(rù)槽內,此時液流的循環(huán)回路不對稱,可增(zēng)加湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器(qì) 由在水平(píng)圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉(yè)片所構成(圖3)。槳(jiǎng)葉的外徑、寬度(dù)與高度的比(bǐ)例(lì),一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在(zài)旋轉(zhuǎn)時造成高度湍動的徑向流(liú)動,適用於氣體及不互溶液體的分散和液液相反應(yīng)過程。被攪拌液體的粘度一般不超過(guò)25Pa·s。
③槳式攪拌器 有平槳式和斜槳(jiǎng)式兩種。平槳式攪拌(bàn)器由兩片平直槳(jiǎng)葉構成。槳葉直(zhí)徑與(yǔ)高(gāo)度(dù)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(shì)攪拌器(圖4)的(de)兩葉相反折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器(qì)結(jié)構(gòu)簡單(dān),常用於低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮(fú)。
④錨式(shì)攪拌器 槳葉(yè)外緣形狀與攪(jiǎo)拌槽內壁要一致(圖5),其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁(bì)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(chuán)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(見粘性流體流(liú)動。唯攪拌高粘度液體時,液層中(zhōng)有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑(jìng)與螺距相等(圖(tú)6),專門用於攪拌高粘度液體(tǐ)(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在層流狀態下(xià)操作。
⑥磁力攪(jiǎo)拌器 Corning數字式加熱器帶(dài)有一個閉路旋鈕來監控(kòng)與調節攪拌速度。 微處理器自動調節馬達動力去適應水質、粘性溶液與半(bàn)固體溶液。
⑦磁力加熱(rè)攪拌器 Corning數字(zì)式加熱(rè)攪拌(bàn)器帶有可選的外部(bù)溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還(hái)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(wù)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。加熱方式可根據使用單位的生產條件而定。加(jiā)熱方(fāng)式有熱油等介質(zhì)循環(huán)和直接電加熱兩種。熱油等介質循環是導熱油在另配(pèi)置的加熱(rè)罐內加溫到一定溫(wēn)度後,通過熱油泵進行輸(shū)送循環(huán);直接加熱是夾套上直接安裝電(diàn)加熱管,使導(dǎo)熱油加熱到(dào)所需溫度(溫度可根據實際情況調節)。冷卻循(xún)環(huán)是采用(yòng)水在夾(jiá)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冷卻。