攪拌(bàn)罐表意即對(duì)物料進行攪(jiǎo)拌、混配、調和、均質等,不鏽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(jiǎo)拌過程中可實現進料控製、出料控製、攪拌控製及(jí)其它手動自動(dòng)控製等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應用於塗(tú)料、醫藥、建材、化工、顏料、樹(shù)脂、食品、科研等行業。該設(shè)備可根據用戶(hù)產品的工藝要求選用碳鋼、不(bú)鏽鋼等材(cái)料製作,以及(jí)設置加熱、冷卻裝(zhuāng)置,以滿足不同(tóng)的工藝和(hé)生產需要。加熱形式有(yǒu)夾套電加熱(rè)、盤管加熱,該設備結構設(shè)計合理、工藝先進、經久耐用,並具有操(cāo)作(zuò)簡單(dān)、使用方(fāng)便(biàn)等特(tè)點,是理想的投資少、投產(chǎn)快、收益高的化工設(shè)備。
產品結構
攪拌罐的結構(gòu):攪拌罐由(yóu)攪拌罐體、攪拌(bàn)罐蓋、攪(jiǎo)拌器(qì)、支承、傳動裝置、軸封裝置等組成,還可根據工藝要求配(pèi)置加熱裝(zhuāng)置或冷(lěng)卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器(qì)、軸(zhóu)封(fēng)等選用材料可根據不同的工藝要求選用碳鋼(gāng)或不鏽鋼等材料來製作。攪拌罐體與攪拌罐(guàn)蓋可采用(yòng)法蘭密封聯結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據工藝要求(qiú)開進料、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(diàn)機或(huò)減速器),由傳動(dòng)軸驅動攪拌罐內的攪(jiǎo)拌器(qì)。軸封(fēng)裝置可采用機封或填料、迷宮密(mì)封等多種形式(根據(jù)用戶需要(yào)確定)。由於(yú)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(děng)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
攪拌設備中的電動機輸出(chū)的動力是通過攪拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸(zhóu)必須足夠的強度。同時,攪拌軸既(jì)要與攪拌器連接,又要穿(chuān)過軸(zhóu)封裝置以及(jí)軸承、聯軸器等零件(jiàn),所以攪拌軸(zhóu)還(hái)應有合理的結構、較高的(de)加(jiā)工精度和配(pèi)合(hé)公差。
按支承情況,攪拌(bàn)軸可(kě)分為懸臂式和單跨式。懸臂式攪拌軸在攪(jiǎo)拌(bàn)設備內部不設置中(zhōng)間軸承或底軸承,因而維護檢修方便,特別對潔淨度要求較(jiào)高(gāo)的生物(wù)、食(shí)品或藥品(pǐn)攪拌設(shè)備,減少了設備內的構(gòu)件,故應優先選用。
內構件
包括擋板、盤管、導流筒(tǒng)、氣體(tǐ)分布器等。
為消除(chú)攪拌容器內液體的打旋現象(xiàng),使被攪拌的液體上(shàng)下翻騰(téng)而達到均勻的混合,通常需要再攪拌容器內加(jiā)擋板。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(jiàn)如溫度計、傳熱蛇管或各(gè)種支撐體也可以起到一定的擋板作用的,但往往達不到“全擋板條件”。通常(cháng)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(zhí)以後,功率消耗就不會再增加,此(cǐ)時的(de)工況就稱(chēng)為“全擋板(bǎn)條件”。
在(zài)攪拌容器內,流(liú)體可(kě)沿各個方向流向(xiàng)攪拌器,流體的行(háng)程長短不一,在需要控(kòng)製回(huí)流的速度和方向,用(yòng)於確定某一流況時可使用導流筒。導流筒是上下開口的圓筒,安裝在容器內,在攪拌混合中(zhōng)起導流作用,既可提高容器內流體的攪(jiǎo)拌程度,加強攪拌器對流體的直(zhí)接剪切作用,又造成一定的循環流,使容器內流體均可通過導流筒內強烈混合區,提高混合(hé)效率。安裝導流(liú)筒(tǒng)後(hòu),限(xiàn)定了循環路徑,減少了流體短(duǎn)路(lù)的機會。導(dǎo)流筒主要用於(yú)推(tuī)進式、螺杆式以及(jí)渦輪式攪拌器的導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備的重要組(zǔ)成部分。軸封(fēng)屬(shǔ)於動密封,其作用是保證攪拌設備內處於一(yī)定的正(zhèng)壓或真空(kōng)狀(zhuàng)態,防止(zhǐ)被攪拌的物料逸出和雜質的滲入,因而不是所有的(de)轉軸密封型式都能(néng)用於攪拌(bàn)設備。在攪拌設(shè)備中,最常用的軸封(fēng)有液封、填料密封和機械密封等。
液封
當攪拌設備內工作壓力為常壓,軸封的作用僅是為了(le)防止灰塵與雜質進(jìn)人內部工作(zuò)介(jiè)質,或者隔離工(gōng)作介質與攪拌設備周(zhōu)圍的環境介質相互接觸時,可選用液封。液封結構簡單,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計要求,其密(mì)封部位零件的加工、安裝要求較高。
同時,受結(jié)構特點的影響(xiǎng),液(yè)封的使用範圍較窄。一(yī)般適用於工作介質為非易燃易爆或毒性程度(dù)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內工作介質,或與工(gōng)作介質不發(fā)生物理化學作用的中性液體,同時(shí)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(mì)封結構,具有結構簡單、製造要求低、維護保養方便等優點。但(dàn)其填料(liào)易磨損,密封可靠(kào)性(xìng)較差,一般隻適用於常壓或低壓低轉速、非腐蝕性和弱腐蝕性介質,並允許定期維護的攪拌設備。
機械密(mì)封
機械密封是把轉軸的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(yùn)動達到密(mì)封的裝置,又稱端麵密封。機械密封的泄漏率低(dī),密封性能(néng)可靠,功耗小,使用壽命長,無(wú)需經常維修,且能滿(mǎn)足生產過程自(zì)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(jiè)質和含固體顆粒介質的密封要求(qiú)。
與填料密封相比,機械密封具有(yǒu)以下優點:
1、密封可靠,在長期運轉中密封狀態穩定,泄漏量很小,其泄漏量僅為填料密(mì)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(zhōng)一般能工作半年以上(shàng);
3、摩擦功率消耗低,其摩擦(cā)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,端麵磨損(sǔn)後可(kě)自動補償,一般(bān)情況下不需經常性維修;
6、抗振性好,對旋轉軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感;
7、適用範圍廣,能用於高溫、低溫、高壓、真空、不(bú)同(tóng)旋轉(zhuǎn)頻率,以及(jí)各種(zhǒng)腐蝕性介(jiè)質和含磨粒介質的(de)密封(fēng)。
正是由於機械密封的上述優(yōu)點,其在攪拌設備上(shàng)已被廣泛使用(yòng)。
機械密(mì)封有單端麵(miàn)機械密封和雙端麵機械密封兩種,單端麵機械密封價格較低,當單端麵機械密封不能達到要求時,需用雙端麵機械密封。
當攪拌介質為劇毒、易燃、易爆,或較為昂貴的高純度物料,或(huò)者需要在高真空狀態下操作,對密封要求(qiú)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(de)磁力傳(chuán)動裝置。
傳動裝(zhuāng)置
攪(jiǎo)拌設備的傳動裝置包括電動(dòng)機、變速器、聯軸器、軸承及機架等。其中攪拌驅動機構通常采用電(diàn)動機和(hé)變(biàn)速器的組合或選用帶(dài)變頻(pín)器的電機,使攪拌達到需要的轉速。
傳動裝置的作用是使(shǐ)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(duō)數攪拌(bàn)設備中,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(hún)合效果,可以在一個攪拌設備內使用(yòng)兩根攪拌軸,並讓攪拌器進行的複雜的運動,如(rú)往複動式(shì)、往複式、行星(xīng)式等。
電機
攪(jiǎo)拌設備(bèi)的攪拌軸通常由電動機驅動。由於攪拌設備的轉速(sù)一般都比較低,因而電動機絕大多數情況下都(dōu)是與變(biàn)速器組合(hé)在一起(qǐ)使用的,有時也采(cǎi)用變頻器直接調速。為此(cǐ),選用電動機(jī)時,應特別考慮與變速器匹配問(wèn)題。
攪拌(bàn)器
攪拌器又被稱作葉(yè)輪或槳葉,它是攪拌設備的核心部(bù)件。根據(jù)攪拌器的攪拌釜內產(chǎn)生的(de)流型,攪拌器基本上可以分為軸向(xiàng)流和徑向流兩(liǎng)種。例如,推進式(shì)葉輪、新型翼(yì)型葉輪等(děng)屬於軸向流攪拌器,而各種直葉、彎葉渦輪(lún)葉輪則屬於(yú)徑向流攪拌器。
攪拌(bàn)器通(tōng)常自攪拌釜頂部中心垂直插入釜內,有時也(yě)采用側麵插(chā)入,底部伸入或側(cè)麵(miàn)伸入方式。應依據不同的攪(jiǎo)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,葉片外緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式(shì)攪拌器主要造成軸向液流,產生較大的循環量(liàng),適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及(jí)固體微粒含量低於10%的懸浮液(yè)。攪拌器的(de)轉軸也可水平或(huò)斜向插入槽(cáo)內,此時液流的(de)循環回路(lù)不對稱,可增加湍(tuān)動,防(fáng)止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在水平圓盤(pán)上安裝2~4片平直(zhí)的或彎曲的葉片所(suǒ)構成(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。渦輪在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用(yòng)於(yú)氣(qì)體及不互溶液體的分散(sàn)和液液(yè)相反應過程。被攪(jiǎo)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(jìng)與高度之比(bǐ)為 4~10,圓周速度為(wéi)1.5~3m/s,所產生的徑向液(yè)流速度較小。斜槳式攪拌器(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,常用於低粘度(dù)液體的混合以及固體微粒的溶解和懸(xuán)浮。
④錨式攪拌器 槳葉外(wài)緣形狀與攪拌槽(cáo)內壁要一(yī)致(圖(tú)5),其間僅有很小間隙(xì),可清除附在槽壁上的粘性反應(yīng)產物或堆(duī)積(jī)於槽底的固體(tǐ)物,保(bǎo)持較好(hǎo)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(de)牛頓型流體和擬塑性流(liú)體(見粘性流體(tǐ)流動。唯攪拌(bàn)高粘度液體時,液層中有較大的停(tíng)滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶(dài)的外徑與螺距相等(圖6),專門用於攪拌高粘度液體(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(shì)加熱器帶有一個閉路旋鈕來監控與調節攪拌速度。 微(wēi)處理器自動調節馬達動力去適應水質、粘性溶液與半固體(tǐ)溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式加熱攪拌器帶有可選的(de)外部溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以監(jiān)控與控(kòng)製容器(qì)中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻裝置(zhì)編輯
一般是使用單位根據物料是否加熱或幹燥或冷卻而定。在定製範圍內,溫度應為200℃以下,使用(yòng)壓力(lì)低於0.1Mpa。加熱方(fāng)式可根據使用單位(wèi)的生(shēng)產條件而定。加熱方式有熱油等介質循環和直接電加熱兩種。熱油等介質循環是導熱油在另(lìng)配(pèi)置的加熱罐內(nèi)加溫到一定(dìng)溫度後,通過熱油泵進行輸送循環;直接加熱是夾套上直接安裝電加熱管,使導熱油加熱到所需(xū)溫度(溫度可根據實際情況(kuàng)調(diào)節)。冷卻循環是采用水在夾套內外循環,使物料在一定的溫度下不產生結塊或粘性。也可根(gēn)據用戶要求增加盤管等形式進行加熱或冷卻。