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攪拌罐表意即對物料進(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現(xiàn)進(jìn)料控制,、出料控制、攪拌控制及其它手動自動控制等,。
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)計合理、工藝先進(jìn),、經(jīng)久耐用,,并具有操作簡單、使用方便等特點,,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、測溫,、測壓,、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔,。攪拌罐蓋上部配置有傳動裝置(電機或減速器),,由傳動軸驅(qū)動攪拌罐內(nèi)的攪拌器。軸封裝置可采用機封或填料,、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)計制作。 [1]
攪拌軸
攪拌設(shè)備中的電動機輸出的動力是通過攪拌軸傳遞給攪拌器的,,因此攪拌軸必須足夠的強度,。同時,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、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)計其寬度,,功率消耗也會增加,,但增加到一定值以后,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(nèi),流體可沿各個方向流向攪拌器,,流體的行程長短不一,,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,,加強攪拌器對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會。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,,可選用液封,。液封結(jié)構(gòu)簡單,,沒有與傳動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)計要求,,其密封部位零件的加工,、安裝要求較高。
同時,,受結(jié)構(gòu)特點的影響,,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)簡單,、制造要求低,、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點。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,。
機械密封
機械密封是把轉(zhuǎn)軸的密封面從軸向改為徑向,通過動環(huán)和靜環(huán)兩個端面的相互貼合,,并作相對運動達(dá)到密封的裝置,,又稱端面密封。機械密封的泄漏率低,,密封性能可靠,,功耗小,使用壽命長,,無需經(jīng)常維修,,且能滿足生產(chǎn)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,,機械密封具有以下優(yōu)點:
1,、密封可靠,在長期運轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)穩(wěn)定,,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(zhì)中一般可達(dá)1-2年或更長,,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,端面磨損后可自動補償,,一般情況下不需經(jīng)常性維修,;
6、抗振性好,,對旋轉(zhuǎn)軸的振動,、偏擺以及軸對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,。
正是由于機械密封的上述優(yōu)點,其在攪拌設(shè)備上已被廣泛使用,。
機械密封有單端面機械密封和雙端面機械密封兩種,,單端面機械密封價格較低,當(dāng)單端面機械密封不能達(dá)到要求時,需用雙端面機械密封,。
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(shè)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(qū)動機構(gòu)通常采用電動機和變速器的組合或選用帶變頻器的電機,,使攪拌達(dá)到需要的轉(zhuǎn)速。
傳動裝置的作用是使攪拌軸以所需的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,,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)雜的運動,如往復(fù)動式,、往復(fù)式,、行星式等。
電機
攪拌設(shè)備的攪拌軸通常由電動機驅(qū)動,。由于攪拌設(shè)備的轉(zhuǎn)速一般都比較低,,因而電動機絕大多數(shù)情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(diào)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),,此時液流的循環(huán)回路不對稱,可增加湍動,,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)時造成高度湍動的徑向流動,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,。唯攪拌高粘度液體時,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閉路旋鈕來監(jiān)控與調(diào)節(jié)攪拌速度。 微處理器自動調(diào)節(jié)馬達(dá)動力去適應(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,。