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攪拌罐表意即對(duì)物料(liào)進行攪拌、混配、調(diào)和、均質等,不鏽鋼攪拌罐根據生產工(gōng)藝的要求設計結構(gòu)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、出料控製、攪拌控製及其它手動(dòng)自(zì)動控製(zhì)等。
攪拌罐也可叫(jiào)水相罐,廣泛應用於塗料(liào)、醫藥、建材、化工、顏料、樹脂(zhī)、食品、科(kē)研等行業。該設備可根(gēn)據用戶產品的工藝要求選用碳鋼、不鏽鋼等材料製(zhì)作,以及設置加熱、冷(lěng)卻裝置,以(yǐ)滿足不同的工藝和生產需要。加熱形式有夾(jiá)套電加熱、盤管加熱,該(gāi)設備結構(gòu)設計合(hé)理、工藝先進、經久耐用,並具(jù)有操作簡單、使用方(fāng)便(biàn)等特點,是(shì)理想的投資少、投產快、收益高的化(huà)工設備(bèi)。
產(chǎn)品結構
攪拌罐的結構:攪拌罐由攪拌罐體、攪拌(bàn)罐蓋、攪拌器、支承、傳動裝(zhuāng)置、軸封裝置等組成,還可根據工藝(yì)要求配置加熱裝置或冷卻裝置。
攪(jiǎo)拌(bàn)罐體、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(xuǎn)用碳鋼或不鏽鋼等材料來製作。攪拌(bàn)罐體與攪拌罐蓋(gài)可采用法蘭密封聯結或焊接聯結。攪(jiǎo)拌罐體與攪拌罐蓋(gài)可根據工藝要求開進料、出料、觀察、測溫(wēn)、測壓、蒸汽分餾、安(ān)全放空等工藝管孔。攪(jiǎo)拌罐(guàn)蓋上部配置有傳動裝置(電機或減速器),由傳動軸驅動(dòng)攪拌罐內的攪拌器。軸封裝(zhuāng)置可采用機封或填(tián)料、迷宮密封等多種形式(根據(jù)用(yòng)戶需要確定)。由於用戶生產工藝要求不同,攪拌器(qì)可配置漿式、錨式、框式、螺(luó)旋式等多種形式。如有其他要求可與本廠(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(de)動力是通過攪拌軸傳遞(dì)給攪拌器的,因此攪拌軸(zhóu)必須足夠的強度。同時,攪拌軸既要與攪拌器連接,又(yòu)要穿過軸封裝置(zhì)以及軸承、聯軸器(qì)等零件,所(suǒ)以攪拌軸還應有合理的結構、較高的加工精度(dù)和配合公差。
按支承情況,攪拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸臂式(shì)攪拌軸在攪拌設備內部不(bú)設置(zhì)中間(jiān)軸承(chéng)或底軸承,因而維護檢修方便,特別對潔淨度要求較高的(de)生物、食品或藥品攪拌設備,減少(shǎo)了設備內的構件,故應優(yōu)先選用。
內構件
包(bāo)括擋板、盤管、導流筒、氣體分布器等。
為消除(chú)攪(jiǎo)拌(bàn)容器內液體的打旋現象,使被攪拌(bàn)的液體上下翻騰而達到均勻的混合,通常需要再攪(jiǎo)拌容器內加擋(dǎng)板(bǎn)。通常擋板(bǎn)的寬度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中設備內(nèi)的附件如溫度計、傳熱蛇管或各(gè)種支撐體也可以起到一定的(de)擋板作用的,但往往達不到“全擋板條件”。通常增加擋板數計其(qí)寬度(dù),功率(lǜ)消耗也會增加,但增加到一定值以(yǐ)後,功率消耗(hào)就不會再增加,此時的工況就稱為“全擋板條件”。
在(zài)攪拌容器(qì)內,流體可(kě)沿各個方向流向攪拌器,流體的行程長短不一,在需要控製回流的速度和方(fāng)向,用於確定某一流況時可使(shǐ)用導流筒。導流筒是上下開口的圓筒,安裝在容器內,在攪拌混合中起導流作用,既可提(tí)高容器內流體(tǐ)的攪拌程度(dù),加強攪拌器(qì)對流體的直接剪切作用,又造成一定(dìng)的(de)循環流,使容器內(nèi)流體均可通過導流筒內強烈混(hún)合區,提(tí)高混合(hé)效率。安裝導流筒後(hòu),限定了循環(huán)路徑,減少了流體短路的機會。導流筒主要(yào)用於推進式、螺杆式以及渦輪式攪拌器的(de)導(dǎo)流。 [1]
軸封
軸封是攪(jiǎo)拌設備的重要(yào)組成部分。軸封屬於動密封,其(qí)作用是保證攪(jiǎo)拌設備內處於一定(dìng)的正壓或真空(kōng)狀態,防止被(bèi)攪拌的物料逸出和雜質的滲入,因而(ér)不是所有的轉軸密封(fēng)型式都能用於攪拌設備。在攪拌設備中,最常用的軸封有液封、填料密封和機械密封等(děng)。
液封
當攪拌設備內工(gōng)作壓力為常壓,軸封的作用僅是(shì)為了(le)防止灰塵與(yǔ)雜質進人內部工作介質(zhì),或者隔離工作(zuò)介質與(yǔ)攪拌設(shè)備周(zhōu)圍的環境介質相互(hù)接觸時,可選用液封(fēng)。液封結構簡(jiǎn)單,沒有與傳(chuán)動(dòng)軸直接接觸引(yǐn)起摩擦的零件。但為保證(zhèng)圓柱(zhù)形殼(ké)體或靜止元件與旋轉元件之間的間隙符合設計要求,其(qí)密封部(bù)位零件的加(jiā)工、安裝要求較高。
同時,受結(jié)構特點的影響,液封的使用範圍較(jiào)窄。一般適用於工作介質為非(fēi)易燃易(yì)爆或毒性程度輕度危害(hài),設備(bèi)內工作壓力等於大氣壓力,且溫度範圍在20-80℃的場合。
值得(dé)注意的是,液體工作介質(zhì)不可(kě)充滿攪拌設(shè)備;而且封液應盡可能采用攪拌設備內工作(zuò)介質,或與工作介質不(bú)發生物理化學作用的中性液體,同時必須極少揮發且不汙染大(dà)氣。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采(cǎi)用的一種轉軸密封結構,具有結構簡單、製造要求低(dī)、維護保養方(fāng)便等(děng)優點。但其填料易磨損,密封可靠性(xìng)較差,一般隻適(shì)用(yòng)於常壓或低壓低轉速、非腐蝕性和弱腐蝕性介質,並允許定期維護的攪拌設備。
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麵的相互(hù)貼合,並作相對運動達到密封的裝置,又稱(chēng)端麵密封。機械密封的泄漏(lòu)率低,密封性能可靠,功耗(hào)小,使用壽命長,無需經(jīng)常維(wéi)修,且能滿足生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、高真空、高速(sù)以及各種易燃、易爆、腐蝕性、磨蝕性介質(zhì)和含固體顆粒介質的密(mì)封要求。
與填料密封相比,機械密封具有(yǒu)以下優點:
1、密封可靠(kào),在長(zhǎng)期運轉中密封狀態穩定,泄(xiè)漏量很(hěn)小,其泄(xiè)漏量僅為填料密(mì)封的1%左右;
2、使用壽命長,在(zài)油、水介質中一般可達1-2年或更(gèng)長,在(zài)化(huà)工介(jiè)質中一般能工(gōng)作半年以上;
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(jī)本上不磨損;
5、維修周期長(zhǎng),端麵磨(mó)損後可自動補(bǔ)償,一般情況下不需經常(cháng)性維修(xiū);
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(mǐn)感;
7、適(shì)用範圍廣,能用(yòng)於高溫、低溫、高壓、真空(kōng)、不同旋轉(zhuǎn)頻率,以及(jí)各種腐蝕(shí)性介質和含磨粒介質的密封。
正是由於機(jī)械(xiè)密封的上(shàng)述優點,其在攪拌設備上已被廣泛(fàn)使用。
機械密封有單端麵機械密封和雙(shuāng)端麵機械密封兩種,單端(duān)麵機械密封價格較低,當單端麵機械密封不能達(dá)到要求時,需用雙端麵機械密(mì)封。
當攪拌介質為(wéi)劇毒、易燃、易(yì)爆,或較為昂貴的(de)高純度物料(liào),或者需(xū)要在高真空狀態下操作,對密封要求(qiú)很高,且填料密封(fēng)和(hé)機(jī)械密(mì)封均無法滿足時,可選用全(quán)封閉(bì)的磁力傳動裝置。
傳動(dòng)裝置
攪拌設備的傳動(dòng)裝置包括電動機、變速器、聯軸器、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帶變頻器的(de)電機,使攪(jiǎo)拌達到需要的(de)轉速。
傳動(dòng)裝(zhuāng)置的作用是使(shǐ)攪拌(bàn)軸以所(suǒ)需的轉速轉動,並(bìng)保證攪拌軸獲得所需的扭矩。在大多數攪拌設備中(zhōng),攪拌(bàn)軸隻有(yǒu)一根,且攪拌(bàn)器以恒定的(de)速度(dù)向一個方向旋轉。然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(yǐ)在一個攪(jiǎo)拌設備內使用兩(liǎng)根攪拌軸,並讓攪拌器進行的(de)複雜的(de)運動,如往複動式、往複式、行星式(shì)等。
電機
攪拌(bàn)設備的(de)攪(jiǎo)拌軸(zhóu)通常由電動機驅動。由於攪拌設備的轉(zhuǎn)速一般都比較低(dī),因而(ér)電動機絕大多數情(qíng)況下都是與變速器組合在一起使用(yòng)的,有時也采用變頻器直接調速。為此,選用電動機時(shí),應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(gēn)據攪拌器的攪(jiǎo)拌釜內產(chǎn)生的流型,攪拌器基本上可以分為軸向流和徑向流兩種(zhǒng)。例如,推進式(shì)葉(yè)輪、新型翼型葉輪(lún)等屬於軸向流攪拌器,而(ér)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(cháng)自攪拌釜頂部中心垂直插入釜內(nèi),有時也采用側麵插入,底部伸(shēn)入或側麵伸入方式。應依據不同的攪拌要求選擇不同的安(ān)裝(zhuāng)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(zhuǎn)速較高,葉(yè)片外(wài)緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式攪拌器主要造(zào)成軸向液流,產生較大的循環量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體(tǐ)、乳濁液及固(gù)體微粒含量低於10%的懸浮(fú)液。攪拌器的轉(zhuǎn)軸也可水平或斜向插入槽內,此時液流的(de)循(xún)環回路不對稱,可增加湍動,防止液(yè)麵凹(āo)陷。
②渦輪式攪拌器(qì) 由在水平圓盤上(shàng)安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的比例,一般為(wéi)20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造(zào)成高度湍動的徑向流動,適(shì)用於(yú)氣體及不互溶液體的分散和液液相反應過(guò)程。被攪拌液體的粘度一般不超過(guò)25Pa·s。
③槳式攪拌(bàn)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。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度(dù)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(liǎng)葉相反(fǎn)折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結(jié)構簡單,常用於低粘(zhān)度液體的混合以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壁(bì)要一致(圖5),其間(jiān)僅有很(hěn)小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應(yīng)產物或堆積於槽底的固體物,保持較(jiào)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(dá) 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體(tǐ)流(liú)動。唯攪拌高粘度液體(tǐ)時,液層中有較大的(de)停滯區(qū)。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑與螺距相等(圖(tú)6),專門用(yòng)於攪拌高粘(zhān)度液體(tǐ)(200~500Pa·s)及(jí)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(shù)字式加熱器帶有一個閉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(shì)應水質、粘性溶液(yè)與半固體溶液。
⑦磁力加熱攪拌(bàn)器 Corning數字式加熱攪拌器(qì)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容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷(lěng)卻裝置編(biān)輯
一(yī)般是使用單位根據物料是否加熱(rè)或幹燥或冷卻而定。在定(dìng)製範圍內(nèi),溫度應為200℃以下,使用壓力低(dī)於0.1Mpa。加熱方式可根(gēn)據(jù)使用單位的生產條件而定。加熱方式有熱油等介質循環和直接(jiē)電加熱兩種。熱油等介質循環(huán)是導熱油在另配置的加熱罐(guàn)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(dǎo)熱油加熱到所需溫度(溫度可根據實際情況調節)。冷卻循環是采用水在夾套內外循環(huán),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(pán)管等形式(shì)進行加熱(rè)或冷卻。