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攪拌罐表意即對物料進行攪拌、混配(pèi)、調和、均質(zhì)等,不鏽(xiù)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、出料控製、攪拌控製及其它手動自動控(kòng)製等。
攪拌罐也可(kě)叫水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建(jiàn)材、化工、顏料、樹脂、食品、科研等行業。該設備可根據(jù)用戶產品的工藝(yì)要求選(xuǎn)用碳(tàn)鋼、不鏽(xiù)鋼等(děng)材料製作,以及設置加熱、冷卻裝置,以滿(mǎn)足不(bú)同的工藝和(hé)生產需(xū)要。加(jiā)熱形式有夾套(tào)電加熱、盤管(guǎn)加熱,該設備結構(gòu)設計合理、工藝先(xiān)進、經久耐用,並具有操作簡單、使用方便等特(tè)點,是理想的投(tóu)資少、投產(chǎn)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(jiǎo)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(huò)冷卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌(bàn)器、軸封等(děng)選用材料可根據不同的工藝(yì)要(yào)求(qiú)選用碳(tàn)鋼或不鏽鋼等材料來製(zhì)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(jié)。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據工藝要求(qiú)開進料(liào)、出料、觀(guān)察、測(cè)溫、測壓、蒸汽(qì)分餾、安全放空等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置(zhì)有傳動裝置(zhì)(電機或減速器),由傳動軸驅動攪拌罐內(nèi)的(de)攪拌器。軸封裝置可采用(yòng)機封或填料、迷宮(gōng)密封等(děng)多種形式(根據用戶需(xū)要確定)。由於用戶生產工藝要求(qiú)不同,攪拌器可配置漿式、錨式(shì)、框式、螺(luó)旋式等多種形式(shì)。如有其他要求可與本廠聯係,另行設計製作。 [1]
攪(jiǎo)拌軸
攪拌設備中的電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力是通過(guò)攪(jiǎo)拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必須(xū)足夠的強度。同時(shí),攪拌軸既要與(yǔ)攪拌器連接,又要穿過軸封裝置以(yǐ)及軸承、聯軸器等零(líng)件(jiàn),所以攪拌軸還(hái)應有合理的結構、較高的加工精度和配合公差。
按支承情況,攪拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸(xuán)臂式攪拌軸在攪(jiǎo)拌設備內部不設置中間軸承或(huò)底軸承,因而維護檢修(xiū)方便,特別對(duì)潔淨(jìng)度要求較高的生物、食(shí)品或藥品攪拌設備,減少了設備內的構件,故應優先選(xuǎn)用。
內構件
包括擋板(bǎn)、盤管、導流筒、氣體分布器等。
為消除攪拌容器(qì)內液體的打(dǎ)旋現象,使被攪拌的液體上下(xià)翻(fān)騰而達到均(jun1)勻的混合,通常需要再攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬度約為容(róng)器內直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件如溫度計、傳熱蛇管或各種支撐體也可以起到一定的擋(dǎng)板作用的,但往往(wǎng)達不到(dào)“全擋板條件(jiàn)”。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(xiāo)耗就不會再(zài)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(gè)個方向流向(xiàng)攪拌器,流體的行程長短不一,在(zài)需(xū)要控製(zhì)回流的速度和方向(xiàng),用於(yú)確定某一流況時可(kě)使用導流筒。導流筒是上(shàng)下(xià)開口的圓筒,安裝在(zài)容器內,在攪拌(bàn)混合中(zhōng)起導流作用,既可提高容器內流體的攪拌程度,加強攪拌器對(duì)流體(tǐ)的直接剪切作用,又(yòu)造成一定的循(xún)環(huán)流,使容器內(nèi)流體均可通過導流筒內強烈混合區,提高混合效率。安裝導流筒後,限定了循環路徑,減少了流體短路的機會(huì)。導流(liú)筒主要用於推進式、螺杆(gǎn)式以(yǐ)及渦輪式攪拌器的導流。 [1]
軸封
軸封(fēng)是攪拌設備的重要組成部分。軸封屬於動密封,其作用是保證攪拌設備內處於一定(dìng)的(de)正壓或真空(kōng)狀態,防止(zhǐ)被攪拌的(de)物料逸出和(hé)雜質的滲入,因而不是所有的轉軸密封型式都(dōu)能用於(yú)攪拌設備。在攪拌設備中,最常用(yòng)的軸封有液封、填料密(mì)封和機械密封等。
液封
當攪拌設備內工作(zuò)壓力為常壓,軸封的作用僅是為了防止灰塵(chén)與雜質進人內部工(gōng)作介質(zhì),或者隔離工作介質與攪拌設備(bèi)周圍的環境(jìng)介質(zhì)相互接觸時,可選用液封。液封結構(gòu)簡單,沒有與傳動軸直接接觸引起摩擦的零件(jiàn)。但為保證圓柱形(xíng)殼(ké)體或靜止元件與旋轉元件之間(jiān)的間隙符合設計(jì)要求,其密封部位零件(jiàn)的加工、安裝要求較高。
同時,受結構特點的影響,液(yè)封的使用範圍較窄。一般適用(yòng)於工作介質為非易燃易爆或毒性程度(dù)輕(qīng)度危害,設備內工作壓力等於大氣壓力,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;而且封液應盡可(kě)能采用攪拌設備內(nèi)工作介(jiè)質,或與工作介質不(bú)發生物理化學作用的中性液(yè)體,同時必須極少揮發且不汙染大氣(qì)。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采用的一種轉軸密封結構,具有結構簡單、製造要(yào)求低、維護保養(yǎng)方便等(děng)優點(diǎn)。但其填料易磨損,密封(fēng)可(kě)靠性較差,一般隻適用於常壓或低壓低轉速、非腐蝕(shí)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(jī)械密封是把轉軸的(de)密封麵從軸向改為徑向,通過動環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),又稱端麵密封。機械密封(fēng)的泄漏率低,密封性(xìng)能可靠,功(gōng)耗小,使用壽命長,無需經(jīng)常維修(xiū),且能(néng)滿足生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、高真(zhēn)空、高速以及各種易燃、易(yì)爆、腐蝕性(xìng)、磨蝕性介質和含固體顆粒介質的密封要求。
與填料密封相比,機械密封具有以下優點:
1、密封可(kě)靠,在(zài)長期運轉中(zhōng)密(mì)封狀態穩定(dìng),泄漏量很小,其泄漏量僅為填料密封的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、摩擦功率(lǜ)消耗低,其摩擦功率僅為(wéi)填料密封的10-50%;
4、軸或軸套基本上不磨損;
5、維修(xiū)周期長,端麵磨損後可自動補償,一般情況下不需(xū)經常性維修(xiū);
6、抗振性好(hǎo),對旋轉軸的(de)振動、偏擺(bǎi)以及軸(zhóu)對密封腔(qiāng)的偏斜不敏感;
7、適用範圍廣(guǎng),能用於高溫、低溫(wēn)、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及各種腐蝕性介質和含磨粒介質的密封。
正是由於機(jī)械(xiè)密(mì)封的上(shàng)述(shù)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(jī)械密(mì)封和雙端(duān)麵機械(xiè)密封兩種,單端麵機械密封價格較低,當單端麵機械密封(fēng)不能達到要求(qiú)時,需(xū)用雙端(duān)麵機械(xiè)密封。
當(dāng)攪拌介質為劇毒(dú)、易燃、易爆(bào),或較為昂貴的高純度物料,或者需要在高(gāo)真空狀態下操作,對密封要求很高,且填(tián)料密封和機械(xiè)密封均(jun1)無法滿足時,可(kě)選用全封閉的磁(cí)力傳動裝置。
傳動裝置
攪拌(bàn)設備的傳動裝置(zhì)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(diàn)動(dòng)機和變速器的組合或選用帶變頻器的電機,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(jiǎo)拌設備中,攪拌軸隻有一根,且攪拌器以恒(héng)定的速度向一個方向旋轉。然而也有一些(xiē)特殊的攪拌設備,為獲得更佳的混合效果,可以在一個(gè)攪拌設備內(nèi)使用兩根(gēn)攪拌軸(zhóu),並讓攪拌器進行的複雜的運動(dòng),如往(wǎng)複動式、往複式、行星式等。
電機
攪(jiǎo)拌設(shè)備的(de)攪拌軸通(tōng)常由電動機驅動。由(yóu)於攪拌設(shè)備的轉速一般都比較低,因而電動機絕大多(duō)數情(qíng)況下都是與變速器組合在一起使用的,有時也采用變頻器直接調速。為此,選用電動機時,應特別考慮與變速器匹配問題。
攪拌器
攪拌(bàn)器又被稱作葉(yè)輪或槳葉,它是攪拌設備的核心部件。根據攪拌器的攪拌釜內產生(shēng)的流型(xíng),攪拌器(qì)基本上可以(yǐ)分為軸向流和徑向流(liú)兩種。例如,推進式葉輪、新型翼型葉輪等屬(shǔ)於軸向流攪拌器(qì),而各種直葉、彎葉渦(wō)輪葉輪則(zé)屬於(yú)徑向流攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂部中心垂(chuí)直插入(rù)釜內,有時也采用(yòng)側麵插入,底部(bù)伸入或側麵伸入方式。應依據不同的攪拌要求選擇不同的安裝方式。
攪拌器種類
①旋槳式攪拌器(qì) 由2~3片推進式螺旋槳葉構成(圖2),工作轉速較高,葉片外(wài)緣的圓周速度一般(bān)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(huán)量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低於10%的懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平或斜向(xiàng)插入槽內,此時液流的循環回路不對稱,可增加湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在水平圓盤上安(ān)裝(zhuāng)2~4片平直的或(huò)彎(wān)曲的葉(yè)片所構成(圖(tú)3)。槳葉的外徑、寬度與高度的(de)比例,一般(bān)為20:5:4,圓周速度(dù)一般為 3~8m/s。渦輪(lún)在旋轉時造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程。被攪拌液體的粘(zhān)度一般不(bú)超過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(xiàng)液流速度較小。斜槳式攪(jiǎo)拌器(圖4)的(de)兩葉相反折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結構簡單,常用於低粘度液體的混合(hé)以及固體微粒的溶解和懸(xuán)浮。
④錨式攪(jiǎo)拌器 槳(jiǎng)葉外緣形狀與攪拌槽內壁要一致(圖5),其間僅(jǐn)有很小間隙,可清除附(fù)在槽壁上的粘性反應產物(wù)或堆積於槽底的固體物,保持較(jiào)好的傳熱(rè)效(xiào)果。槳葉外(wài)緣的圓周速(sù)度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘(zhān)度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑(sù)性流體(見粘性流體流動。唯攪(jiǎo)拌高(gāo)粘度液體時,液層中有較大的停(tíng)滯區(qū)。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑與螺距(jù)相等(圖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(zài)層流狀態下操作。
⑥磁力攪拌器(qì) Corning數字式加熱器帶有一個閉路旋(xuán)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(shì)應水質、粘性溶液與半固體(tǐ)溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式加熱攪拌(bàn)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容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻裝置編輯
一般是使(shǐ)用單位根據物料是否加熱或幹燥(zào)或冷卻而(ér)定。在定(dìng)製範(fàn)圍內,溫度應為200℃以下,使用壓力低於0.1Mpa。加熱(rè)方式(shì)可根據使用(yòng)單位的(de)生產(chǎn)條件而定。加熱方式有熱油等介質循環和直接電加熱兩種。熱油等介(jiè)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(jìn)行輸送循環;直接加熱是夾套上直接安裝電(diàn)加熱管,使導熱(rè)油加熱到所需溫度(溫度可根據實際情況調(diào)節)。冷卻循環是(shì)采用(yòng)水在夾套內外循環,使物(wù)料在一定的溫(wēn)度下不產生結(jié)塊或(huò)粘性。也(yě)可根據用戶要求增加盤管等形式進行加熱或冷卻(què)。