攪拌罐表意即對(duì)物料進行攪拌、混配(pèi)、調和、均質等,不鏽鋼攪拌罐根據生產工藝的要求設計結構(gòu)及配置可標準化及人性(xìng)化。攪拌罐在(zài)攪拌過程中可(kě)實現進料控製、出料(liào)控製、攪拌控製及其它手動自動控製等。
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、樹脂、食品、科研等行業。該(gāi)設備可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(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(diàn)加熱、盤管加熱,該設備結構設(shè)計合理、工藝(yì)先進、經久耐用,並具有操作(zuò)簡單、使用方便等特點,是理想的投(tóu)資少、投產(chǎn)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、攪拌罐蓋、攪拌(bàn)器、支承、傳動裝置、軸封裝置等組成,還可根據工藝要求配置加熱裝置或冷卻裝置。
攪拌罐體、攪(jiǎo)拌(bàn)罐蓋、攪拌器、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(děng)材料來製作。攪拌罐體與攪拌罐蓋可采(cǎi)用法蘭密封聯結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐蓋可(kě)根據工藝要求開進料、出料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分(fèn)餾(liú)、安全放空等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動(dòng)裝置(電機或減速器),由傳動(dòng)軸驅動攪拌罐(guàn)內的攪拌器。軸封裝置可(kě)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(tóng),攪拌器可(kě)配置(zhì)漿式、錨式、框(kuàng)式、螺旋(xuán)式等多種形式。如有其他要求可(kě)與本廠聯係,另行設計製(zhì)作。 [1]
攪拌軸
攪(jiǎo)拌設備中的電動機輸出(chū)的動力是通過攪拌軸傳(chuán)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、聯軸(zhóu)器等零件,所(suǒ)以攪拌軸還應有合理的(de)結構(gòu)、較高的加工精度和配合公差(chà)。
按支承情況,攪拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸臂式攪拌軸(zhóu)在攪(jiǎo)拌設備內部不設置(zhì)中間軸承(chéng)或底軸承,因而維護檢修(xiū)方便,特別對潔淨(jìng)度要求較(jiào)高的生物(wù)、食品或藥品攪拌設備,減少(shǎo)了設備內(nèi)的構件,故應優先選用。
內構件
包(bāo)括擋板、盤管、導流筒、氣體分布(bù)器等。
為消除(chú)攪拌容器內液體的打旋現象,使被攪拌的液體上(shàng)下(xià)翻騰(téng)而達(dá)到均勻的混合,通常(cháng)需要(yào)再攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬(kuān)度約為容(róng)器內直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件(jiàn)如溫(wēn)度計(jì)、傳(chuán)熱(rè)蛇管(guǎn)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(bǎn)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(yǐ)後,功率消耗就不會再增加,此時的工況就稱為“全擋板條件(jiàn)”。
在攪拌容器(qì)內(nèi),流體可沿各個方向流向攪拌器,流體的行程長短(duǎn)不一,在需要控製回流的速(sù)度和方向,用於確定某一流況時可使用導(dǎo)流筒。導流筒是上下開口的圓(yuán)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(qiáng)攪拌器對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)可通過導流筒內強(qiáng)烈混合(hé)區,提高混合效率。安裝導流筒後,限定了循環路徑,減少(shǎo)了流體短(duǎn)路的機會。導流筒主要用於推進(jìn)式、螺杆式(shì)以及渦輪式攪拌器的(de)導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌(bàn)設備(bèi)的重要組成部分。軸封屬(shǔ)於動密封,其作用是保證攪拌設備內處於一定的正壓或真空狀態,防止被攪拌的物料逸出和雜質的滲入,因而不是(shì)所有的(de)轉軸密封型式都能用於攪拌設備。在攪拌設備中(zhōng),最常用的軸封有液封、填料密封和機(jī)械密封等。
液封(fēng)
當(dāng)攪拌設備內工作壓力(lì)為常壓,軸封的作用僅是為了防止灰塵與(yǔ)雜(zá)質進人內部工(gōng)作介質,或(huò)者隔離工作介(jiè)質與攪拌設備周圍的(de)環境介質相互接觸時,可選(xuǎn)用(yòng)液封。液封結構簡單,沒有與傳動軸直接接(jiē)觸引起摩擦的零件。但為保證圓柱形殼體或靜止(zhǐ)元件與旋轉元件之間的間隙符合設計(jì)要求,其密封部位零件的加工、安裝要求較(jiào)高。
同時,受結構特點的影響,液封(fēng)的使用範圍(wéi)較窄。一般適用於工作介質為非易燃易爆或毒性程度輕度危害,設備內工(gōng)作壓(yā)力等於大氣壓力,且(qiě)溫度範圍(wéi)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(yè)應盡可能(néng)采用攪拌(bàn)設備內工作介質(zhì),或與(yǔ)工作介質不發生物理化(huà)學作用的中性液體,同時必須極少揮發且(qiě)不汙染大氣(qì)。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采用的一種轉軸密封結(jié)構,具有結(jié)構簡單、製造要求低、維護保養方便等優點。但其填料易磨損,密封可靠性較差,一般隻適用於(yú)常壓或低壓低轉速、非腐(fǔ)蝕性和弱腐蝕性介質,並允許定期維護的(de)攪拌設備。
機械密封
機械密封是把轉軸的密封(fēng)麵從(cóng)軸向改為徑向,通過動環和靜環兩(liǎng)個端(duān)麵的相(xiàng)互貼合,並作相對運動達到密封的裝置,又稱端麵密封(fēng)。機械密封的泄漏率低,密封性能可靠,功耗小,使用壽命長,無需經常(cháng)維修,且能滿足生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易爆、腐蝕性、磨蝕性介質(zhì)和含固體顆粒介質的密封要求(qiú)。
與(yǔ)填料密封相比,機械密封(fēng)具有以下優(yōu)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封的(de)1%左右;
2、使用壽命長,在油(yóu)、水(shuǐ)介(jiè)質中一般可達1-2年或更(gèng)長,在化(huà)工介質中一般能工作半年以上;
3、摩擦功率消耗低,其摩(mó)擦功率僅為填料(liào)密封的10-50%;
4、軸(zhóu)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,一(yī)般情況下不需經常性維修;
6、抗振性好,對旋轉軸的振動(dòng)、偏擺(bǎi)以及軸對密封腔(qiāng)的偏斜不敏感;
7、適用(yòng)範圍廣,能用於高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及各種腐蝕性介質和含磨粒介質的密封。
正是由於機械密封的(de)上述優點(diǎn),其在攪拌設備上已(yǐ)被廣泛使用。
機械密封有單端麵機械(xiè)密封和雙(shuāng)端麵機械密封兩種,單端麵(miàn)機械密封(fēng)價格較低,當單端麵機械密(mì)封不能達(dá)到要求時,需用雙端(duān)麵機械密封。
當攪拌介質為(wéi)劇毒(dú)、易燃、易爆,或較為昂貴的高純度物(wù)料,或者需(xū)要在高真空狀態下操作,對密封要求很高,且填料密封和機械密封均無(wú)法滿足時,可(kě)選用全封閉的磁力傳動裝置。
傳動裝置(zhì)
攪(jiǎo)拌設備的傳(chuán)動裝置包括電動機、變速器(qì)、聯(lián)軸器、軸承及機架等。其中攪拌(bàn)驅動機構通常采用電動(dòng)機和變(biàn)速器的組合或選用帶(dài)變頻器的電機,使攪拌達到需要的轉速。
傳(chuán)動裝置的作用是使攪拌軸以所(suǒ)需的轉速轉動,並保證(zhèng)攪拌軸獲得(dé)所(suǒ)需的扭(niǔ)矩。在大多數攪拌設備中(zhōng),攪拌軸隻有一根,且攪拌器以(yǐ)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(huò)得更佳的混合效果,可以在一個攪拌設備內使用兩根攪(jiǎo)拌軸,並讓攪拌(bàn)器進行(háng)的複雜(zá)的運(yùn)動(dòng),如往複動式、往(wǎng)複式、行星式(shì)等。
電機
攪拌設備的攪拌軸通常由電動(dòng)機驅動。由於(yú)攪拌(bàn)設備的轉速(sù)一般都比較低,因而電動機絕大多數情況(kuàng)下都是與變速器組合在一(yī)起使用的,有時也采用變頻器直接調速。為此,選用電動機時,應特別考慮與(yǔ)變速器匹配問題(tí)。
攪拌器(qì)
攪拌器又被稱作葉輪或槳葉,它(tā)是攪拌設備的核心部件。根據(jù)攪拌器的攪拌釜內產生的流型,攪拌器基本上可以分為(wéi)軸向流和徑(jìng)向(xiàng)流兩種。例如,推進式葉輪、新型翼型葉輪等屬於軸向流攪拌器,而各種直葉、彎葉渦輪葉(yè)輪則屬於徑向流攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂部中心垂直插入釜內,有時也采用側(cè)麵插入,底部伸入或側麵伸入方式。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旋槳式攪拌器 由2~3片推進式螺旋槳葉構成(圖(tú)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(dà)的循環量,適用於攪拌低粘(zhān)度 (<2Pa·s)液(yè)體、乳濁液及固體微粒含量低於10%的懸浮液。攪拌器的(de)轉(zhuǎn)軸也可水平或斜向插入槽內,此時液流的循環回路不對(duì)稱(chēng),可增加湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪(jiǎo)拌器 由在水平圓盤上安(ān)裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與(yǔ)高度的(de)比例,一(yī)般(bān)為20:5:4,圓周速(sù)度一(yī)般為 3~8m/s。渦輪在(zài)旋(xuán)轉時造成高度湍動的(de)徑向流動,適用於氣體及(jí)不互溶液體的分散和液液相反應過程。被攪拌(bàn)液體的粘(zhān)度一般不超過25Pa·s。
③槳式攪(jiǎo)拌器 有平槳式和斜(xié)槳式兩種。平槳式攪拌(bàn)器(qì)由兩片平直(zhí)槳葉構成。槳葉直徑與高度之比(bǐ)為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的徑(jìng)向液流速度較小(xiǎo)。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相反折轉45°或60°,因而(ér)產生軸(zhóu)向液流。槳式攪拌(bàn)器(qì)結構簡單,常用於低粘度液體的混合以及固體(tǐ)微粒(lì)的溶(róng)解和懸浮。
④錨式攪拌(bàn)器 槳葉外(wài)緣形狀與攪拌槽內壁(bì)要一致(圖5),其間(jiān)僅有很小(xiǎo)間隙,可清除(chú)附在槽壁上的粘性反應產物或堆積於槽底的固體物(wù),保持(chí)較好的(de)傳熱效果。槳(jiǎng)葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可(kě)用於攪拌粘度高達 200Pa·s的牛頓型流體(tǐ)和擬塑性流(liú)體(見(jiàn)粘性流體流動。唯攪拌(bàn)高粘度液體時,液層中有較(jiào)大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器(qì) 螺帶的外徑與螺距相等(圖6),專(zhuān)門用於攪(jiǎo)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數字(zì)式加熱器帶(dài)有一個閉路旋鈕來監(jiān)控與調節攪拌速度。 微處理(lǐ)器自動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數字式加熱攪拌(bàn)器帶有可選的外部溫度控製器 (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
一般是使用(yòng)單位根(gēn)據(jù)物料是(shì)否加熱(rè)或幹燥或(huò)冷卻而定。在定製範圍內,溫度應為200℃以下,使用(yòng)壓力低於0.1Mpa。加熱方式可根據使用單位的(de)生(shēng)產條件而定。加熱方式(shì)有熱油等介質循(xún)環和直接電(diàn)加熱(rè)兩種。熱油(yóu)等介質循環(huán)是導熱油在另配置的加熱罐內加(jiā)溫到一定溫度後(hòu),通過熱油泵進行輸送循(xún)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溫度(dù)(溫(wēn)度(dù)可根據實際情況調節)。冷卻(què)循環是采用(yòng)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(jiā)盤管等形式進行加熱或冷卻。