攪拌罐表意即對物料進行攪拌(bàn)、混配、調和、均質等,不(bú)鏽鋼攪拌罐根據生產工藝的要求設計結構及配置可(kě)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(kòng)製及其它手動自(zì)動控製等。
攪拌(bàn)罐也可叫水相罐(guàn),廣泛(fàn)應用於塗料、醫藥、建材、化工、顏料、樹脂、食品、科研等行業(yè)。該設(shè)備可根據用戶(hù)產品的工藝要求選用碳鋼、不鏽(xiù)鋼等材料製作,以及設置加熱、冷卻裝置(zhì),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(bèi)結構設計(jì)合理、工藝先進、經久耐用,並具有操作簡單、使用方便等特點,是理想的投(tóu)資少、投產快、收益高的化工設備。
產(chǎn)品結構
攪拌罐的(de)結構(gòu):攪拌罐由攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、支承、傳動裝置(zhì)、軸封裝置等組成,還可根據工藝要求配置加熱裝置或冷(lěng)卻裝置。
攪(jiǎo)拌罐體、攪(jiǎo)拌罐蓋、攪拌器、軸封等選用材料可根據不同的工藝要求(qiú)選用碳鋼或不鏽鋼等材料來製作。攪拌罐體與攪拌(bàn)罐蓋可采用法蘭密封聯結或(huò)焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據工藝要求開進料、出料、觀察、測溫、測壓(yā)、蒸(zhēng)汽分餾、安(ān)全放(fàng)空(kōng)等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動裝置(zhì)(電機或減速器),由傳動軸驅動攪拌罐內的(de)攪拌器。軸封裝置可采用機封或填料、迷宮密封等多種形式(根據用戶需要確定)。由於用戶生產工藝要求不同,攪拌器可配置漿(jiāng)式、錨式、框式(shì)、螺旋式等多種形式。如有其(qí)他要求可與(yǔ)本廠聯係,另行設計製作。 [1]
攪拌軸(zhóu)
攪拌設備中的電動機輸出的動力是通(tōng)過攪拌軸傳遞給攪(jiǎo)拌器的,因(yīn)此攪拌軸必須足夠的強度。同時,攪拌軸既要(yào)與攪拌器連接,又要穿過軸封裝置以及軸(zhóu)承、聯軸器等零件,所以攪拌軸(zhóu)還應有合理的結構、較高的加工(gōng)精度和配合公差。
按支承(chéng)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備內部不設置中間軸承或底(dǐ)軸(zhóu)承,因而維護檢修方便,特別對潔淨(jìng)度要求較高的生(shēng)物(wù)、食品或藥品攪拌設備,減少了設備內的(de)構件,故(gù)應優先選用。
內構件(jiàn)
包括(kuò)擋板、盤管、導流筒、氣體分布器(qì)等。
為(wéi)消除攪拌(bàn)容器內(nèi)液體的打(dǎ)旋(xuán)現象,使被攪拌的(de)液體上下翻騰而達到均勻的混合,通常需要再攪拌容器內加擋板。通(tōng)常擋板的寬度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中設(shè)備內的附(fù)件如溫度計、傳熱蛇管或各種支撐體也(yě)可以起到一定的擋板(bǎn)作用的,但往往達(dá)不到“全擋板條件”。通常增加擋板數計其寬度,功率消耗也會增加,但增加到一定值以後,功率消耗(hào)就不會再增加,此時的工況(kuàng)就稱為“全擋板條件(jiàn)”。
在攪拌容器內,流體可(kě)沿各個方向流向攪拌器,流體的(de)行程長短不一(yī),在需要控製回流的速度和方向,用於確定某一流況時可使用導流筒。導流(liú)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,既可提高容器內流體的攪拌程度,加強攪拌器對流體的直接剪切作用,又造成一(yī)定的循環流,使容器內流體(tǐ)均(jun1)可通過導流筒內強烈混合區,提高混(hún)合效率。安裝導流筒後,限定了循環路徑,減少了流體短(duǎn)路的機會(huì)。導流筒主要(yào)用於推進式、螺杆式以及渦輪式攪(jiǎo)拌(bàn)器的(de)導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備的重要組成部分。軸封屬於動密封,其(qí)作用是保證攪拌設備內(nèi)處(chù)於一定的正壓或真空狀態,防止被攪(jiǎo)拌的物料逸出(chū)和(hé)雜質的(de)滲入,因而不是(shì)所有的(de)轉(zhuǎn)軸密(mì)封型式都能用於攪拌設備。在攪拌(bàn)設備中,最常用的軸封(fēng)有液封(fēng)、填(tián)料密封和機械密封等。
液封
當攪拌設備內工作壓(yā)力為(wéi)常壓,軸封的作用僅是為了防止灰塵與雜質進人內部工作介質,或者隔離(lí)工作介質與攪拌設備周圍的環境介質相互(hù)接觸時,可選(xuǎn)用液封。液封結構簡單(dān),沒有與傳動軸直接接觸引起(qǐ)摩擦(cā)的零件。但為保證圓柱形殼(ké)體或靜止元件與旋轉元件之間的間(jiān)隙(xì)符合設計要(yào)求,其密封部位零件的加工、安裝要求較高。
同時,受結構特點的影響,液封的(de)使用範圍較窄。一般適用(yòng)於工作介質為非易(yì)燃(rán)易爆(bào)或毒性程度輕度危(wēi)害,設備內工作壓力等於大氣壓力,且(qiě)溫(wēn)度範圍在20-80℃的(de)場合(hé)。
值得注意的是,液體工作介質不可充滿攪拌設備;而且封液應盡可能采用攪拌設備(bèi)內工作介質,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(huī)發且不汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌(bàn)設備較早采用的一(yī)種轉軸密封結構,具有結構簡單、製造(zào)要求低、維護保養方便等優點。但其(qí)填料易磨損,密封可靠性較差,一般(bān)隻適用於常壓或低壓低轉速、非腐蝕性和弱腐蝕性介(jiè)質,並允許定期維護的(de)攪拌設(shè)備。
機械密封
機械密封是把轉軸的(de)密封麵從軸向改為徑向,通過動環(huán)和靜環兩個端麵(miàn)的(de)相互(hù)貼合,並作相(xiàng)對運動達到密封的裝置(zhì),又(yòu)稱端麵密封。機(jī)械密封的泄漏率低,密封性能可靠,功耗小(xiǎo),使用壽命長,無(wú)需經常維修,且能滿足生產(chǎn)過程自動化和(hé)高溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易(yì)爆、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體(tǐ)顆粒介質的密封要求。
與填料密封相比,機械密(mì)封具有以下(xià)優點:
1、密封(fēng)可靠,在長期運轉中密封(fēng)狀(zhuàng)態穩(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(shòu)命長,在油、水介質中一般可(kě)達1-2年或更長,在化工介質中一般(bān)能工作半年以上;
3、摩擦(cā)功率消耗低,其(qí)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(sǔn);
5、維修(xiū)周期(qī)長,端麵磨損(sǔn)後可自動補償,一般情況下不需經(jīng)常(cháng)性維修;
6、抗振性好,對旋轉軸的振動、偏擺以(yǐ)及軸對密封腔的(de)偏斜不敏感;
7、適用範圍廣,能用(yòng)於高溫、低溫、高壓、真空、不同旋(xuán)轉(zhuǎn)頻率,以及(jí)各種腐蝕性介質和含磨粒介質的(de)密封(fēng)。
正是由於機械(xiè)密封的上述優點,其在攪拌設備上已被廣泛使用。
機械密封有單端麵機械密封和雙端(duān)麵機械密封兩種,單端麵機械密封價(jià)格較低,當單端麵機(jī)械密封不能達(dá)到要求時,需用雙端(duān)麵機械密封。
當(dāng)攪拌(bàn)介質為劇(jù)毒、易燃、易爆,或較為昂貴的高(gāo)純度物料,或者需要(yào)在高真空狀態(tài)下操作,對密封要求很高,且(qiě)填料密封和機械密封均無法(fǎ)滿足時,可選用(yòng)全封(fēng)閉(bì)的磁力傳動裝置。
傳動裝置
攪拌設(shè)備的(de)傳動裝置包括電動機、變速器、聯軸器、軸承(chéng)及機架等。其中攪拌驅動機構通常(cháng)采用(yòng)電動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(de)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(dé)所需(xū)的扭矩。在大多數攪拌設備(bèi)中,攪拌軸隻有一根,且攪拌器以恒定的速度向一個方向旋轉。然而也有一些特殊的攪拌設備,為獲得更佳的混合(hé)效果(guǒ),可以在一個攪拌設備內使用兩根(gēn)攪拌軸,並讓(ràng)攪拌器進行(háng)的(de)複雜的運動,如往複動式、往複式、行星式等。
電機
攪拌設(shè)備的攪拌軸通常由(yóu)電動機驅動。由於攪(jiǎo)拌設備的轉速一般都比較低,因而電動機絕大多數情況下都是與變速器組合在一(yī)起使用的,有時(shí)也采用變頻器直接調速。為(wéi)此,選用(yòng)電動機時(shí),應特(tè)別考慮與變速(sù)器匹配問題。
攪拌器
攪(jiǎo)拌器又被稱作葉輪或(huò)槳葉,它是攪拌設備的核心(xīn)部件。根據(jù)攪拌器的攪拌釜內產生的流型,攪拌器基(jī)本上可以分為軸向流和(hé)徑向流兩種。例如,推進式葉輪、新型翼型葉輪(lún)等屬於(yú)軸向流攪拌器,而(ér)各(gè)種(zhǒng)直葉、彎葉(yè)渦輪葉輪則屬於徑向流攪拌器。
攪拌(bàn)器通常自攪拌釜頂部中心垂直插入釜(fǔ)內,有時也采用側麵插入,底部伸入或(huò)側麵(miàn)伸入方式。應依據不(bú)同的攪拌要求(qiú)選擇不同的安裝方式。
攪拌器種類
①旋槳式攪(jiǎo)拌器 由2~3片推(tuī)進式螺旋槳葉構(gòu)成(圖2),工作轉速較高,葉片外緣的圓周(zhōu)速度(dù)一般為5~15m/s。旋槳式攪拌器主要造(zào)成軸(zhóu)向液(yè)流(liú),產生較大的循(xún)環量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液(yè)體、乳濁液及固體微粒含量低於10%的懸(xuán)浮液。攪拌器的轉軸也可水平或(huò)斜(xié)向(xiàng)插入槽內,此時液流的循(xún)環回路不對稱,可增加湍動(dòng),防(fáng)止液麵凹陷。
②渦(wō)輪式(shì)攪拌器 由在水平圓盤上安裝2~4片平(píng)直的或(huò)彎曲的葉片所構成(chéng)(圖3)。槳(jiǎng)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。渦輪在旋轉時造成高度(dù)湍動的徑向流(liú)動,適用於氣體及不互溶液體的分散和(hé)液液相反應過程。被攪拌液體的(de)粘度一(yī)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(jiǎo)拌器由兩(liǎng)片平直槳葉構成。槳(jiǎng)葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌(bàn)器(圖4)的兩葉相反折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結構簡單,常用於(yú)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(bàn)槽內壁要一致(圖5),其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘(zhān)性反應產物或(huò)堆積於槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓(dùn)型流體和(hé)擬塑性流體(見粘(zhān)性流體流動。唯攪拌高粘度液體時,液層中有(yǒu)較大的停(tíng)滯區。
⑤螺帶式(shì)攪拌(bàn)器 螺帶的外徑(jìng)與螺距相等(圖6),專門用於攪(jiǎo)拌高粘(zhān)度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通(tōng)常在層流(liú)狀態(tài)下操作。
⑥磁力攪(jiǎo)拌器 Corning數字式加熱器帶(dài)有一個閉路旋鈕來(lái)監(jiān)控與調節攪拌速度。 微處理器自動調節馬達動(dòng)力去適應水質、粘性溶液(yè)與半(bàn)固體溶液。
⑦磁力加(jiā)熱攪拌器 Corning數字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控製(zhì)器 (Cat. No. 6795PR) ,他(tā)們(men)還可以監控(kòng)與控製容器中(zhōng)的溫(wēn)度。 [1] [2]
加(jiā)熱冷卻(què)裝置編輯
一般是(shì)使用單位根據物(wù)料是否加熱(rè)或幹燥或冷卻而定。在定製範圍內,溫度(dù)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。加熱方式(shì)有熱油(yóu)等介質循環和直接電加熱(rè)兩種。熱油等介質循環是導熱油(yóu)在另配置的加熱罐內加溫到一定溫度後,通(tōng)過(guò)熱油泵進行輸送循環(huán);直接加熱是夾套上(shàng)直接安裝電加熱管,使導熱油加熱到所需溫度(溫度可根據實際情況調節(jiē))。冷(lěng)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(zhān)性。也可根(gēn)據用戶要求增加盤管(guǎn)等形式進行加熱或冷卻。