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攪拌罐表意即對(duì)物料進(jìn)行攪拌、混配,、調(diào)和,、均質(zhì)等,不銹鋼攪拌罐根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及配置可標(biāo)準(zhǔn)化及人性化,。攪拌罐在攪拌過程中可實(shí)現(xiàn)進(jìn)料控制,、出料控制、攪拌控制及其它手動(dòng)自動(dòng)控制等,。
攪拌罐也可叫水相罐,,廣泛應(yīng)用于涂料、醫(yī)藥,、建材,、化工、顏料,、樹脂,、食品、科研等行業(yè),。該設(shè)備可根據(jù)用戶產(chǎn)品的工藝要求選用碳鋼,、不銹鋼等材料制作,以及設(shè)置加熱,、冷卻裝置,,以滿足不同的工藝和生產(chǎn)需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管加熱,,該設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,、工藝先進(jìn)、經(jīng)久耐用,,并具有操作簡(jiǎn)單,、使用方便等特點(diǎn),是理想的投資少,、投產(chǎn)快,、收益高的化工設(shè)備。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
攪拌罐的結(jié)構(gòu):攪拌罐由攪拌罐體,、攪拌罐蓋,、攪拌器、支承,、傳動(dòng)裝置,、軸封裝置等組成,還可根據(jù)工藝要求配置加熱裝置或冷卻裝置,。
攪拌罐體,、攪拌罐蓋、攪拌器,、軸封等選用材料可根據(jù)不同的工藝要求選用碳鋼或不銹鋼等材料來制作,。攪拌罐體與攪拌罐蓋可采用法蘭密封聯(lián)結(jié)或焊接聯(lián)結(jié)。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據(jù)工藝要求開進(jìn)料,、出料,、觀察、測(cè)溫,、測(cè)壓,、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔,。攪拌罐蓋上部配置有傳動(dòng)裝置(電機(jī)或減速器),,由傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)攪拌罐內(nèi)的攪拌器。軸封裝置可采用機(jī)封或填料,、迷宮密封等多種形式(根據(jù)用戶需要確定),。由于用戶生產(chǎn)工藝要求不同,攪拌器可配置漿式,、錨式,、框式、螺旋式等多種形式,。如有其他要求可與本廠聯(lián)系,,另行設(shè)計(jì)制作。 [1]
攪拌軸
攪拌設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力是通過攪拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必須足夠的強(qiáng)度,。同時(shí),,攪拌軸既要與攪拌器連接,又要穿過軸封裝置以及軸承,、聯(lián)軸器等零件,,所以攪拌軸還應(yīng)有合理的結(jié)構(gòu)、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。懸臂式攪拌軸在攪拌設(shè)備內(nèi)部不設(shè)置中間軸承或底軸承,,因而維護(hù)檢修方便,,特別對(duì)潔凈度要求較高的生物、食品或藥品攪拌設(shè)備,,減少了設(shè)備內(nèi)的構(gòu)件,,故應(yīng)優(yōu)先選用。
內(nèi)構(gòu)件
包括擋板,、盤管、導(dǎo)流筒,、氣體分布器等,。
為消除攪拌容器內(nèi)液體的打旋現(xiàn)象,使被攪拌的液體上下翻騰而達(dá)到均勻的混合,,通常需要再攪拌容器內(nèi)加擋板,。通常擋板的寬度約為容器內(nèi)直徑的1/12~1/10,其中設(shè)備內(nèi)的附件如溫度計(jì),、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(dá)不到“全擋板條件”。通常增加擋板數(shù)計(jì)其寬度,,功率消耗也會(huì)增加,,但增加到一定值以后,功率消耗就不會(huì)再增加,,此時(shí)的工況就稱為“全擋板條件”,。
在攪拌容器內(nèi),流體可沿各個(gè)方向流向攪拌器,,流體的行程長(zhǎng)短不一,,在需要控制回流的速度和方向,用于確定某一流況時(shí)可使用導(dǎo)流筒,。導(dǎo)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(dǎo)流作用,既可提高容器內(nèi)流體的攪拌程度,,加強(qiáng)攪拌器對(duì)流體的直接剪切作用,,又造成一定的循環(huán)流,使容器內(nèi)流體均可通過導(dǎo)流筒內(nèi)強(qiáng)烈混合區(qū),,提高混合效率,。安裝導(dǎo)流筒后,限定了循環(huán)路徑,,減少了流體短路的機(jī)會(huì),。導(dǎo)流筒主要用于推進(jìn)式、螺桿式以及渦輪式攪拌器的導(dǎo)流,。 [1]
軸封
軸封是攪拌設(shè)備的重要組成部分,。軸封屬于動(dòng)密封,其作用是保證攪拌設(shè)備內(nèi)處于一定的正壓或真空狀態(tài),,防止被攪拌的物料逸出和雜質(zhì)的滲入,,因而不是所有的轉(zhuǎn)軸密封型式都能用于攪拌設(shè)備。在攪拌設(shè)備中,,最常用的軸封有液封,、填料密封和機(jī)械密封等。
液封
當(dāng)攪拌設(shè)備內(nèi)工作壓力為常壓,,軸封的作用僅是為了防止灰塵與雜質(zhì)進(jìn)人內(nèi)部工作介質(zhì),,或者隔離工作介質(zhì)與攪拌設(shè)備周圍的環(huán)境介質(zhì)相互接觸時(shí),可選用液封,。液封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,沒有與傳動(dòng)軸直接接觸引起摩擦的零件。但為保證圓柱形殼體或靜止元件與旋轉(zhuǎn)元件之間的間隙符合設(shè)計(jì)要求,,其密封部位零件的加工,、安裝要求較高。
同時(shí),,受結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響,,液封的使用范圍較窄。一般適用于工作介質(zhì)為非易燃易爆或毒性程度輕度危害,,設(shè)備內(nèi)工作壓力等于大氣壓力,,且溫度范圍在20-80℃的場(chǎng)合。
值得注意的是,,液體工作介質(zhì)不可充滿攪拌設(shè)備,;而且封液應(yīng)盡可能采用攪拌設(shè)備內(nèi)工作介質(zhì),或與工作介質(zhì)不發(fā)生物理化學(xué)作用的中性液體,,同時(shí)必須極少揮發(fā)且不污染大氣,。 [2]
填料密封
是攪拌設(shè)備較早采用的一種轉(zhuǎn)軸密封結(jié)構(gòu),,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造要求低,、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn),。但其填料易磨損,密封可靠性較差,,一般只適用于常壓或低壓低轉(zhuǎn)速,、非腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì),并允許定期維護(hù)的攪拌設(shè)備,。
機(jī)械密封
機(jī)械密封是把轉(zhuǎn)軸的密封面從軸向改為徑向,,通過動(dòng)環(huán)和靜環(huán)兩個(gè)端面的相互貼合,并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到密封的裝置,,又稱端面密封,。機(jī)械密封的泄漏率低,密封性能可靠,,功耗小,,使用壽命長(zhǎng),無需經(jīng)常維修,,且能滿足生產(chǎn)過程自動(dòng)化和高溫,、低溫、高壓,、高真空,、高速以及各種易燃、易爆,、腐蝕性、磨蝕性介質(zhì)和含固體顆粒介質(zhì)的密封要求,。
與填料密封相比,,機(jī)械密封具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、密封可靠,,在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)穩(wěn)定,,泄漏量很小,其泄漏量?jī)H為填料密封的1%左右;
2,、使用壽命長(zhǎng),,在油、水介質(zhì)中一般可達(dá)1-2年或更長(zhǎng),,在化工介質(zhì)中一般能工作半年以上,;
3、摩擦功率消耗低,,其摩擦功率僅為填料密封的10-50%,;
4,、軸或軸套基本上不磨損;
5,、維修周期長(zhǎng),,端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償,一般情況下不需經(jīng)常性維修,;
6,、抗振性好,對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng),、偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感,;
7、適用范圍廣,,能用于高溫,、低溫、高壓,、真空,、不同旋轉(zhuǎn)頻率,以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)的密封,。
正是由于機(jī)械密封的上述優(yōu)點(diǎn),,其在攪拌設(shè)備上已被廣泛使用。
機(jī)械密封有單端面機(jī)械密封和雙端面機(jī)械密封兩種,,單端面機(jī)械密封價(jià)格較低,,當(dāng)單端面機(jī)械密封不能達(dá)到要求時(shí),需用雙端面機(jī)械密封,。
當(dāng)攪拌介質(zhì)為劇毒,、易燃、易爆,,或較為昂貴的高純度物料,,或者需要在高真空狀態(tài)下操作,對(duì)密封要求很高,,且填料密封和機(jī)械密封均無法滿足時(shí),,可選用全封閉的磁力傳動(dòng)裝置。
傳動(dòng)裝置
攪拌設(shè)備的傳動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī),、變速器,、聯(lián)軸器、軸承及機(jī)架等,。其中攪拌驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通常采用電動(dòng)機(jī)和變速器的組合或選用帶變頻器的電機(jī),,使攪拌達(dá)到需要的轉(zhuǎn)速。
傳動(dòng)裝置的作用是使攪拌軸以所需的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),,并保證攪拌軸獲得所需的扭矩,。在大多數(shù)攪拌設(shè)備中,,攪拌軸只有一根,且攪拌器以恒定的速度向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),。然而也有一些特殊的攪拌設(shè)備,,為獲得更佳的混合效果,可以在一個(gè)攪拌設(shè)備內(nèi)使用兩根攪拌軸,,并讓攪拌器進(jìn)行的復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),,如往復(fù)動(dòng)式、往復(fù)式,、行星式等,。
電機(jī)
攪拌設(shè)備的攪拌軸通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于攪拌設(shè)備的轉(zhuǎn)速一般都比較低,,因而電動(dòng)機(jī)絕大多數(shù)情況下都是與變速器組合在一起使用的,,有時(shí)也采用變頻器直接調(diào)速。為此,,選用電動(dòng)機(jī)時(shí),,應(yīng)特別考慮與變速器匹配問題。
攪拌器
攪拌器又被稱作葉輪或槳葉,,它是攪拌設(shè)備的核心部件,。根據(jù)攪拌器的攪拌釜內(nèi)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,。例如,,推進(jìn)式葉輪、新型翼型葉輪等屬于軸向流攪拌器,,而各種直葉,、彎葉渦輪葉輪則屬于徑向流攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂部中心垂直插入釜內(nèi),,有時(shí)也采用側(cè)面插入,,底部伸入或側(cè)面伸入方式。應(yīng)依據(jù)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 由2~3片推進(jìn)式螺旋槳葉構(gòu)成(圖2),工作轉(zhuǎn)速較高,葉片外緣的圓周速度一般為5~15m/s,。旋槳式攪拌器主要造成軸向液流,,產(chǎn)生較大的循環(huán)量,適用于攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體,、乳濁液及固體微粒含量低于10%的懸浮液,。攪拌器的轉(zhuǎn)軸也可水平或斜向插入槽內(nèi),此時(shí)液流的循環(huán)回路不對(duì)稱,,可增加湍動(dòng),,防止液面凹陷,。
②渦輪式攪拌器 由在水平圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構(gòu)成(圖3)。槳葉的外徑,、寬度與高度的比例,,一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s,。渦輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)造成高度湍動(dòng)的徑向流動(dòng),,適用于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(gòu)成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,,所產(chǎn)生的徑向液流速度較小,。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相反折轉(zhuǎn)45°或60°,因而產(chǎn)生軸向液流,。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,,常用于低粘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(nèi)壁要一致(圖5),,其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應(yīng)產(chǎn)物或堆積于槽底的固體物,,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用于攪拌粘度高達(dá) 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動(dòng),。唯攪拌高粘度液體時(shí),,液層中有較大的停滯區(qū)。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑與螺距相等(圖6),專門用于攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,,通常在層流狀態(tài)下操作,。
⑥磁力攪拌器 Corning數(shù)字式加熱器帶有一個(gè)閉路旋鈕來監(jiān)控與調(diào)節(jié)攪拌速度。 微處理器自動(dòng)調(diào)節(jié)馬達(dá)動(dòng)力去適應(yīng)水質(zhì),、粘性溶液與半固體溶液,。
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制器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以監(jiān)控與控制容器中的溫度,。 [1] [2]
加熱冷卻裝置編輯
一般是使用單位根據(jù)物料是否加熱或干燥或冷卻而定,。在定制范圍內(nèi),溫度應(yīng)為200℃以下,,使用壓力低于0.1Mpa,。加熱方式可根據(jù)使用單位的生產(chǎn)條件而定。加熱方式有熱油等介質(zhì)循環(huán)和直接電加熱兩種,。熱油等介質(zhì)循環(huán)是導(dǎo)熱油在另配置的加熱罐內(nèi)加溫到一定溫度后,,通過熱油泵進(jìn)行輸送循環(huán);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(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)),。冷卻循環(huán)是采用水在夾套內(nèi)外循環(huán),,使物料在一定的溫度下不產(chǎn)生結(jié)塊或粘性。也可根據(jù)用戶要求增加盤管等形式進(jìn)行加熱或冷卻,。