攪拌罐表意即對物料進行(háng)攪(jiǎo)拌、混配、調和、均質等,不鏽鋼(gāng)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(bàn)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(dòng)控製等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建材、化工(gōng)、顏(yán)料、樹脂、食品、科研等行業(yè)。該設備可根據用戶產品的工藝要求選用碳鋼、不鏽鋼等材料製作,以及(jí)設置加熱、冷(lěng)卻裝置,以滿足不同的工藝和生產需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管加熱(rè),該設備結構設計合理、工藝先進、經久耐用,並具有操作簡單、使(shǐ)用方便等(děng)特點,是理想的投資少、投產快、收益高的化(huà)工設備。
產品結構
攪拌罐的結構:攪拌罐由攪拌罐體(tǐ)、攪拌罐蓋(gài)、攪拌器、支承、傳動裝置、軸封裝置等組(zǔ)成,還可根據工藝(yì)要求配置加熱裝置(zhì)或(huò)冷卻裝置。
攪拌罐體、攪(jiǎo)拌罐蓋、攪拌器、軸封等選(xuǎn)用(yòng)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(jiǎo)拌罐蓋可采用法(fǎ)蘭密封聯結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌(bàn)罐蓋可根據工藝要求開進料、出料、觀(guān)察、測溫、測壓、蒸汽分餾(liú)、安全放空等工(gōng)藝管孔。攪(jiǎo)拌罐蓋(gài)上部配置有傳動裝置(電機或減(jiǎn)速器),由傳動軸驅動攪拌罐內(nèi)的攪拌器。軸封裝置可(kě)采用機封或填料、迷宮密封(fēng)等多種形式(根據(jù)用戶需(xū)要(yào)確(què)定)。由於用戶生(shēng)產工藝要求不同,攪拌器可(kě)配置漿式、錨式、框式、螺旋式等多種(zhǒng)形式。如有其他(tā)要求可與本廠聯係,另行設(shè)計製作。 [1]
攪拌軸
攪拌設備中(zhōng)的電動機輸出的動力是(shì)通過攪拌軸傳遞給攪拌器的(de),因此攪拌軸必須足夠的強度。同時,攪拌(bàn)軸既要與攪拌器連接,又要穿過軸封裝置以及軸承、聯軸器等(děng)零件(jiàn),所以攪拌軸還應(yīng)有合理的結構、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(dān)跨(kuà)式。懸臂式攪拌軸在攪拌設備內部不設置中(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高的(de)生物、食品或藥品攪拌設備,減少了設備內的構件,故應(yīng)優先選用。
內構件
包括擋板、盤管、導流筒、氣體分布器等。
為消除攪拌容器內液(yè)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加擋板。通常擋板的寬度約為容器(qì)內直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件如溫度計(jì)、傳熱蛇(shé)管(guǎn)或各種支撐體也可以起到一定的擋(dǎng)板作用的(de),但往往(wǎng)達不到“全擋板條件”。通常(cháng)增加擋板數計其寬度,功率消耗也會增加(jiā),但增(zēng)加到一定值以後,功(gōng)率消耗就不會再增加,此時的工(gōng)況就稱為“全(quán)擋板條件”。
在(zài)攪拌(bàn)容器內,流體可沿各個方向流向攪拌器,流體的行(háng)程長短(duǎn)不一(yī),在需(xū)要控製(zhì)回流的速度和方向,用於確定某一流況時可(kě)使用導流筒。導流筒是上下開口的圓(yuán)筒,安(ān)裝在容器(qì)內,在攪拌混合中起(qǐ)導流作用,既可提高容器(qì)內(nèi)流(liú)體(tǐ)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(de)循環流,使(shǐ)容器內(nèi)流體(tǐ)均可(kě)通過導流(liú)筒內強烈混合區,提高混合效率。安裝導流筒(tǒng)後,限定了循環路徑(jìng),減(jiǎn)少了流體短路的機會。導流筒主(zhǔ)要(yào)用於推進(jìn)式(shì)、螺杆式以及渦輪式攪拌器的(de)導流(liú)。 [1]
軸封(fēng)
軸封是攪拌(bàn)設備的重要組成部分。軸封屬於(yú)動密封,其作用是保證攪拌設備內處於一定的(de)正壓或真空狀態,防止被攪拌的物料逸出(chū)和雜質的滲入,因而(ér)不是所有的(de)轉軸密封型式都能用於攪拌設備(bèi)。在攪拌設備中,最常用的軸封有液封、填料密封和(hé)機械密(mì)封(fēng)等(děng)。
液(yè)封
當攪(jiǎo)拌設備內(nèi)工作壓力為(wéi)常壓,軸封的作用僅(jǐn)是為了防止灰塵與雜質進人內部工作介質,或者隔離工作介質與攪拌設備周圍的環境介質相互接觸時,可選用液封。液封結(jié)構簡單(dān),沒有與傳動軸直(zhí)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元件之間的間隙符合設計要求,其(qí)密封部位零件(jiàn)的(de)加工、安裝要求較高。
同(tóng)時,受結構特點的影(yǐng)響,液封的使用範圍較窄。一般適用於(yú)工作介質為非易燃易爆或毒性程度輕度危害(hài),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(gōng)作介質(zhì)不可充滿攪拌(bàn)設備;而且封液應盡可能采用攪拌設備內工作介質,或與工作介質不發生物理化學作用的中性液體(tǐ),同時必(bì)須極(jí)少(shǎo)揮發且不汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采用的(de)一種轉軸密封結構,具有結(jié)構簡單、製(zhì)造要求低、維護(hù)保養方便等優點。但其填料易磨損,密(mì)封可(kě)靠性較差,一般隻(zhī)適用於常壓或低壓低轉(zhuǎn)速(sù)、非(fēi)腐蝕性和弱腐蝕性介質,並(bìng)允許定期維護的攪拌設備。
機械密封
機械密封是把轉軸的密封麵從軸向改為徑(jìng)向,通過動環(huán)和靜環兩個端麵的相互貼合,並作相對運動達到密封的裝置,又稱端麵密封。機械密封的泄漏率低,密封性能可靠,功耗小,使(shǐ)用壽命長,無需經常維修(xiū),且能滿足生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種易(yì)燃、易爆、腐蝕性、磨(mó)蝕性介質和含固體顆粒介質的密封要(yào)求。
與填料密封相比,機械密封具有以下優點:
1、密封(fēng)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(shòu)命長,在(zài)油(yóu)、水介質中一般可達1-2年(nián)或更長,在化(huà)工介質(zhì)中一般能工作半年以上;
3、摩擦(cā)功率消(xiāo)耗(hào)低,其(qí)摩擦(cā)功(gōng)率僅為填(tián)料密封的10-50%;
4、軸或軸套基本上不磨損;
5、維修周期長,端麵磨損後可自動補償(cháng),一般情況(kuàng)下不需經(jīng)常(cháng)性維(wéi)修;
6、抗振性好,對旋轉軸的振動、偏擺以(yǐ)及軸對密封(fēng)腔的偏斜不敏感;
7、適用(yòng)範圍廣(guǎng),能用於高溫、低(dī)溫、高壓、真空、不(bú)同旋轉頻(pín)率,以及各種(zhǒng)腐蝕性介質和含磨粒(lì)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用。
機械密封有單端麵機(jī)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(fēng)不能達到要求時,需用雙端麵(miàn)機械(xiè)密封。
當攪拌介質為劇毒、易燃、易爆,或(huò)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(yào)求很高,且填料(liào)密封和機械密封均無法滿(mǎn)足時,可選用全封閉的磁(cí)力傳動裝置。
傳動裝置
攪拌設備的傳動裝置包括電動機、變速器、聯軸器、軸承及機架等。其中攪拌驅動機構(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,使攪拌達到需要的轉速。
傳動裝置(zhì)的作(zuò)用是使攪拌軸(zhóu)以所需的轉速轉動,並保證攪拌軸獲得所需的扭(niǔ)矩。在大多數攪拌設備中,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,為獲得更佳的混合效果,可以在一個攪拌設備(bèi)內使用兩根攪拌(bàn)軸,並讓攪拌器進行的複雜的運動,如(rú)往複(fù)動式、往複式、行星式等。
電機
攪拌設備的攪(jiǎo)拌軸通常(cháng)由電動機驅動(dòng)。由(yóu)於攪拌設備的轉(zhuǎn)速一般(bān)都比較低(dī),因而電動(dòng)機絕大多數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速(sù)。為此(cǐ),選用電動機時(shí),應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,它是攪拌設備的核心部件。根據攪拌器的攪拌釜內產生的流(liú)型,攪拌器基本上可以分為軸向流和徑向(xiàng)流兩種。例如,推進式葉輪(lún)、新型翼型葉輪等屬於軸向(xiàng)流攪拌器,而各種(zhǒng)直葉、彎葉渦輪葉輪則屬(shǔ)於徑向流攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂部中心垂直插(chā)入釜(fǔ)內,有時也采用側麵(miàn)插入,底部伸入或側麵伸入方式。應依(yī)據不同的攪拌要求選(xuǎn)擇不同的安裝方式。
攪拌器種類
①旋槳式攪拌(bàn)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(wài)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,適用於攪拌(bàn)低粘度 (<2Pa·s)液體(tǐ)、乳濁液及固體微粒含量低於10%的懸浮(fú)液(yè)。攪拌器的轉軸也可水平或斜(xié)向插入槽內,此時(shí)液流的(de)循環回路(lù)不對(duì)稱,可增加湍動,防止液麵凹陷(xiàn)。
②渦輪(lún)式攪拌器 由在水平(píng)圓盤上安裝2~4片平直的或(huò)彎曲的葉片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高(gāo)度的比例,一般為20:5:4,圓周(zhōu)速度一(yī)般為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動的徑向流動,適用於氣體及不互溶液體的分散和液液相反應過程。被(bèi)攪拌液體的粘度一(yī)般不超過25Pa·s。
③槳式攪拌器 有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器(qì)由兩片平直槳葉構成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生(shēng)的徑向液流速(sù)度較小。斜槳式攪拌(bàn)器(圖4)的兩葉相反折轉(zhuǎn)45°或60°,因而產生軸向液(yè)流。槳式攪拌器結構簡單(dān),常用於低粘度液體的混(hún)合以及固體微粒的溶解和懸浮。
④錨式攪拌器(qì) 槳葉外緣形狀與攪拌槽內壁要一致(圖5),其間僅有很(hěn)小間隙,可清除附在槽壁(bì)上的粘性反應產物或堆積於(yú)槽底的固體物,保持較好的傳(chuán)熱效果。槳葉外緣的圓周(zhōu)速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘(zhān)性流體流動。唯攪拌高粘度液體時(shí),液層中有較大的(de)停滯區。
⑤螺帶式(shì)攪拌(bàn)器(qì) 螺帶的外徑與螺距相等(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(zhuàng)態下操作。
⑥磁力攪拌器 Corning數字式加熱器帶有一個(gè)閉路旋鈕來監(jiān)控與調節攪拌速度(dù)。 微處理器(qì)自動(dòng)調節馬達動力去適應水質、粘性溶液與半固體溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式(shì)加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以監(jiān)控與控製容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻(què)裝置編(biān)輯
一般是使用單位根據物料是否(fǒu)加熱或幹燥或(huò)冷卻而定。在定製範圍內,溫(wēn)度(dù)應為(wéi)200℃以下,使用壓力低於0.1Mpa。加熱方式可(kě)根據使用單位的生產條件而定。加熱方式有(yǒu)熱油等介質循環和直接電加(jiā)熱兩種。熱油等介質循(xún)環是導熱(rè)油(yóu)在另配置的加熱罐內加溫到一定溫度後,通過熱油泵進行輸送循環;直接加熱(rè)是(shì)夾(jiá)套上直接安裝電加熱管,使導熱油加熱到所需溫度(溫(wēn)度可根據實際情況調節)。冷(lěng)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(jié)塊或(huò)粘性。也可根據用戶要(yào)求增加盤管等形式進行加熱或冷卻。