攪拌罐(guàn)表意即對物料進行攪拌、混配、調和、均質(zhì)等,不鏽鋼攪拌罐根據生產工藝的要求設計結構及配置(zhì)可標(biāo)準化及人性化。攪拌罐在(zài)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(děng)。
攪拌罐也可叫水相罐,廣(guǎng)泛應用於塗料、醫藥、建(jiàn)材、化工、顏料、樹脂(zhī)、食品、科研等行業(yè)。該設備(bèi)可(kě)根據用戶產品的工藝要求選用碳鋼、不(bú)鏽鋼等材料製作,以及設置加熱(rè)、冷卻裝置,以滿足不同的工藝和生產需要。加熱形式有(yǒu)夾套(tào)電加熱(rè)、盤管加熱,該設備結構設計(jì)合(hé)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(lǐ)想的投資少(shǎo)、投產快、收益高(gāo)的化工設備。
產品結構
攪拌罐的結構:攪拌罐由攪拌罐(guàn)體、攪拌罐蓋、攪拌器、支承、傳(chuán)動裝置、軸封裝(zhuāng)置等組(zǔ)成,還可根據工藝要求配置加熱裝置或冷卻裝置。
攪拌罐(guàn)體、攪拌罐(guàn)蓋、攪拌器(qì)、軸封等選用材料可根據不同的工藝要求選用碳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或焊(hàn)接聯結。攪(jiǎo)拌罐(guàn)體與攪拌罐(guàn)蓋可根據工藝要求(qiú)開進料、出料、觀察、測溫、測(cè)壓、蒸汽(qì)分餾、安全放空等工藝(yì)管孔。攪拌(bàn)罐蓋上部配置有(yǒu)傳動裝置(zhì)(電機或減速器),由傳動軸驅(qū)動攪拌罐內的攪(jiǎo)拌(bàn)器。軸(zhóu)封裝置可采用機封或填料、迷宮密封等多種形式(shì)(根據用戶需要確定)。由於用戶生產工藝要求不同,攪拌器可配置漿式、錨式、框式、螺旋式等多種形式。如有其他要求可與本廠聯係,另行設計製作。 [1]
攪拌軸
攪拌(bàn)設(shè)備中的電(diàn)動(dòng)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(dù)。同時,攪拌軸既要與攪(jiǎo)拌(bàn)器連接,又要穿過(guò)軸封裝置(zhì)以及軸承、聯軸器等零件,所(suǒ)以攪拌軸(zhóu)還應有合理的結構、較高的(de)加工精度和配(pèi)合公差。
按支承情況,攪拌軸可分為懸臂式和單跨式(shì)。懸臂式攪拌軸在(zài)攪拌設備內部不(bú)設置中間軸承或底軸(zhóu)承,因而維護檢修方便,特別(bié)對潔淨度要求較高的生物、食品或藥品攪拌設備,減少了(le)設備內的構(gòu)件,故應優先選用。
內構(gòu)件
包括擋板、盤管、導流筒、氣體分布器等。
為消除攪拌容器(qì)內液體的打旋現(xiàn)象,使被攪拌的液體上下翻騰而達到均勻的混合,通常需要再攪拌容(róng)器內加(jiā)擋板(bǎn)。通常擋板的寬度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件如溫度計、傳熱蛇(shé)管(guǎn)或各種支撐體也(yě)可以起到一定的擋(dǎng)板作用的,但往(wǎng)往達不到“全擋板(bǎn)條件”。通常(cháng)增加擋板數計其寬度,功率消耗也會增加,但(dàn)增加到一(yī)定值以後,功率消耗就(jiù)不會再增加,此(cǐ)時的工況就稱為“全擋板(bǎn)條件”。
在攪拌容器(qì)內,流體可沿各(gè)個(gè)方向流(liú)向攪拌器(qì),流體的行程長短不一,在需要控製回流的(de)速度和方向,用於確定某一流況時可使用(yòng)導流筒。導流筒(tǒng)是上下(xià)開口的圓筒,安裝在容(róng)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(duì)流體的直接剪切作用,又造成一定的循環流,使容器內流體均(jun1)可通過導流筒(tǒng)內強烈(liè)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(duǎn)路(lù)的機會。導流筒主要用於推(tuī)進式、螺杆式(shì)以及渦(wō)輪式攪拌(bàn)器的導(dǎo)流。 [1]
軸(zhóu)封
軸封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(nèi)處於一定的正壓或(huò)真空狀態,防止(zhǐ)被攪拌的物料逸出和雜質的滲入,因而不是(shì)所有的轉軸密封型式(shì)都能用於(yú)攪拌設備。在攪拌(bàn)設備(bèi)中(zhōng),最常用的(de)軸封有液封、填料密封和機械密封等(děng)。
液封(fēng)
當攪(jiǎo)拌設(shè)備內工作(zuò)壓力為常壓,軸封的(de)作用僅是為(wéi)了防止灰塵與雜質進人內部工作介(jiè)質,或者隔(gé)離工作介質(zhì)與(yǔ)攪拌設備周圍的環(huán)境介質相互接觸時(shí),可選(xuǎn)用液封。液封結構簡單,沒有與傳動軸直接接觸引起摩(mó)擦的零件。但為保證圓柱形殼體或靜止元件與旋(xuán)轉元件之間的間隙符合設計要求(qiú),其密封部位零件的加工(gōng)、安裝要求較高。
同(tóng)時,受結(jié)構特點的影響,液封的使用範圍較窄。一般(bān)適用於工作介質(zhì)為非易燃易爆或毒性程度輕度危害,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(tǐ)工作介質不可充滿攪(jiǎo)拌設備;而且封液應盡(jìn)可能采用攪拌設備內工(gōng)作介質,或與工作介質不發生(shēng)物理(lǐ)化(huà)學(xué)作用的中性液體,同時必須極少揮發且不汙染大氣。 [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、製造要求低、維護保養(yǎng)方(fāng)便(biàn)等優點。但其填料易磨損,密封可靠性(xìng)較差,一般隻適用(yòng)於常壓或低壓低轉速、非腐蝕性和弱腐蝕性介質,並允(yǔn)許定期維護(hù)的攪拌設備。
機械密封
機(jī)械密封是把轉軸的密封麵從軸向改為徑(jìng)向,通過動(dòng)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(zhuāng)置,又稱端(duān)麵密封。機(jī)械密封的(de)泄漏率低,密封性能(néng)可(kě)靠,功耗(hào)小,使用壽(shòu)命(mìng)長,無需經常維修,且能滿(mǎn)足生產過程自動化和高溫、低溫(wēn)、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易爆、腐(fǔ)蝕性、磨蝕性(xìng)介(jiè)質和含固體顆粒介質的密封要求(qiú)。
與填料(liào)密封(fēng)相比,機(jī)械密封具有以下優點:
1、密封可靠,在長期運轉(zhuǎn)中密封狀態穩定(dìng),泄漏量很小,其(qí)泄漏量僅為填料密封的1%左右;
2、使用壽命長(zhǎng),在(zài)油(yóu)、水介質中一般可達(dá)1-2年或更長,在化工介質中一般能工作半年以上;
3、摩擦功率消耗低,其摩擦(cā)功(gōng)率僅為填料密封的10-50%;
4、軸或(huò)軸(zhóu)套基(jī)本上不磨損;
5、維修周期長,端麵磨損後可自(zì)動補償,一般情況下不需經常性維修;
6、抗振性好,對旋轉(zhuǎn)軸的振動、偏擺以(yǐ)及軸對密封腔的偏(piān)斜不敏感;
7、適用範圍廣,能用(yòng)於(yú)高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及各種腐蝕性介(jiè)質和含磨粒介質的密封。
正是由於機械密封的上述優點,其在攪拌設備上已被廣泛使(shǐ)用。
機械密封有單端麵機械密封(fēng)和雙端麵機械密封兩(liǎng)種,單端麵機械密封價(jià)格較低,當單端麵機械密封不能達到(dào)要求時(shí),需用雙端(duān)麵機械密封。
當攪拌介質為劇(jù)毒、易燃、易爆(bào),或較為昂(áng)貴的高純度物料,或者需要在高真空狀態下操作,對密封(fēng)要求很高,且填(tián)料密(mì)封(fēng)和機械密(mì)封均無法滿足時,可(kě)選用全封閉的磁力傳動裝置。
傳動裝置
攪拌設備的傳動裝置包(bāo)括電動機、變速器、聯軸(zhóu)器、軸承及機架等。其中攪拌驅動機構通常采(cǎi)用電動機和變速器的組合或選用帶變(biàn)頻器的電機,使攪拌達到需要的轉速。
傳動裝置的作用是(shì)使攪拌軸以所需的轉速轉動,並保證攪拌軸獲得所需的(de)扭矩。在大多數攪拌設備中,攪拌軸隻(zhī)有一根(gēn),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(shè)備,為獲得更佳的(de)混合效果,可以在一個攪(jiǎo)拌設備內使用兩根攪拌(bàn)軸,並讓攪拌器進行的複雜的運動,如往複動式、往複式、行(háng)星式等。
電機
攪拌設備的攪拌軸通常由電動機(jī)驅動(dòng)。由於攪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(zǔ)合在一起使用的,有時也采用變頻器直接調速(sù)。為此,選用電動機時(shí),應特別(bié)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,它是攪拌設備的核心部件。根據(jù)攪拌(bàn)器的攪(jiǎo)拌釜內產生的流型(xíng),攪拌器基本上可以分為軸向(xiàng)流和(hé)徑(jìng)向(xiàng)流(liú)兩種。例如,推進式葉輪、新型翼型葉(yè)輪等屬於軸向流(liú)攪拌器(qì),而各種直葉、彎葉渦輪葉輪則屬於徑向流(liú)攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂部中心垂直插(chā)入釜內,有時也采用側麵插入,底部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 由2~3片推進式螺旋槳葉構成(圖2),工作轉速較高,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,產生較大的循(xún)環(huán)量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳(rǔ)濁液及固(gù)體微粒含量低(dī)於10%的懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平(píng)或斜向(xiàng)插入(rù)槽內(nèi),此時液流的循(xún)環回路不對稱,可增加湍動,防止液麵凹陷(xiàn)。
②渦輪式攪拌器(qì) 由在水平圓盤上安裝(zhuāng)2~4片(piàn)平直的或彎曲(qǔ)的葉片所構(gòu)成(圖3)。槳葉的外徑(jìng)、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湍動的徑向流(liú)動,適用(yòng)於氣體及不互溶液體的分散和液液相(xiàng)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(shì)兩種。平槳式攪拌器由(yóu)兩(liǎng)片平直槳葉(yè)構成。槳(jiǎng)葉直徑與高(gāo)度之(zhī)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。斜槳式攪拌器(圖(tú)4)的兩(liǎng)葉相反(fǎn)折轉(zhuǎn)45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪拌器結構(gòu)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(xuán)浮。
④錨式攪拌器 槳(jiǎng)葉外緣形狀與攪拌槽內壁(bì)要(yào)一致(zhì)(圖5),其間僅有很小(xiǎo)間隙,可清除附在槽壁(bì)上的粘性反應產物或(huò)堆積於槽底的固(gù)體物,保持較好的傳熱(rè)效果。槳葉外(wài)緣的圓(yuán)周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達(dá) 200Pa·s的牛頓型流體(tǐ)和(hé)擬塑(sù)性流體(見粘性流體(tǐ)流動。唯攪(jiǎo)拌高粘度液體時,液層中有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶(dài)的外徑(jìng)與螺距相等(圖6),專門用於攪拌高粘度液體(tǐ)(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通常在層流狀態下操作。
⑥磁力攪拌器 Corning數字式加熱器帶有一個閉路旋鈕(niǔ)來監控與調節(jiē)攪拌速度。 微處理器自動調節馬達動力去適應水質、粘性溶液與半(bàn)固體溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式加熱(rè)攪拌器(qì)帶有可選的外(wài)部溫(wēn)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(jí)
一般是使用單位根(gēn)據物料是否(fǒu)加(jiā)熱或幹燥或(huò)冷(lěng)卻而定。在定製範圍內,溫度應為200℃以下,使用壓力低於0.1Mpa。加熱方式可根據使用(yòng)單位的生(shēng)產條件而定。加熱方(fāng)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(guàn)內加溫到一定溫度後,通過熱油泵進行輸送循(xún)環;直接(jiē)加熱是夾套上直接安裝電加熱(rè)管,使(shǐ)導熱油加熱(rè)到(dào)所需溫度(溫(wēn)度可根(gēn)據實際情況調節(jiē))。冷卻循環(huán)是采用水(shuǐ)在夾套內外循環,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管等形式進行加熱或冷卻。