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攪(jiǎo)拌罐表意即對(duì)物料進行攪拌、混配、調和、均質等,不鏽(xiù)鋼(gāng)攪拌罐根據生產(chǎn)工藝的要求設計結構及配置可標準化及人性化。攪拌罐在攪拌過程中可實現(xiàn)進料控製、出料控製、攪拌控製及其它手動自(zì)動控(kòng)製等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建材、化工、顏料、樹脂、食品、科研等行業。該設(shè)備可根據用戶產品的工(gōng)藝要求選用碳鋼、不鏽鋼等材料製作,以及設置加熱、冷卻裝置,以滿足不(bú)同的工藝(yì)和生產需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管加熱,該設備結構設計合理、工藝先進、經久耐用,並具有(yǒu)操作簡單、使用方便等特點,是(shì)理想的投資少、投產快、收益高的化工設(shè)備(bèi)。
產品結構
攪拌罐的結構:攪拌罐由攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、支承、傳(chuán)動裝置、軸封裝置等組(zǔ)成,還可根據工藝要求配置加熱裝置或冷卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封等選用材料可根據不同的工藝要(yào)求選(xuǎn)用碳鋼(gāng)或(huò)不鏽鋼等材料來製作。攪(jiǎo)拌罐(guàn)體與攪拌(bàn)罐(guàn)蓋(gài)可采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(guān)察(chá)、測溫、測(cè)壓、蒸汽分(fèn)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)機或減速器(qì)),由傳(chuán)動軸驅動攪拌罐內(nèi)的(de)攪(jiǎo)拌器。軸封裝置可采用機封或填料、迷(mí)宮密封等多種形式(shì)(根(gēn)據用(yòng)戶需要確定(dìng))。由於(yú)用戶生產工藝要求不同,攪拌器可(kě)配置漿式、錨式、框式、螺旋式等多種形式。如有其他(tā)要求可與本廠聯(lián)係,另行設計製作。 [1]
攪拌軸
攪拌設備中的電動機(jī)輸出的動力(lì)是通(tōng)過攪拌軸傳遞給攪拌器(qì)的,因(yīn)此攪拌軸必須足夠(gòu)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、聯軸器等零件,所以攪拌軸還應有合理的結構、較高的加工精度和配合公差。
按支承情況,攪(jiǎo)拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸臂式攪拌軸在攪拌設(shè)備內部不設置中間軸承或底(dǐ)軸承,因而維護檢修方便,特別對潔淨度要求較高的生物、食品或藥品攪拌設備,減少了設備內的構件,故(gù)應優先選用。
內構件
包括擋(dǎng)板、盤管、導流筒、氣體(tǐ)分布器等。
為消除攪拌容器內液體的打旋現象,使被攪拌的液體上下翻騰而達到均勻的(de)混合,通常(cháng)需要(yào)再攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬度(dù)約為容器內直徑的1/12~1/10,其中設(shè)備內的附件如溫度計、傳熱蛇管或各種(zhǒng)支撐體也可以起(qǐ)到一定的擋板作(zuò)用的,但往往達不到“全擋板條件”。通常增加擋板數計其寬度,功率消耗也會(huì)增加(jiā),但增(zēng)加到一定值以(yǐ)後,功率消(xiāo)耗就不會再增加,此時的(de)工況就稱為“全擋板條件”。
在攪(jiǎo)拌容器內,流體(tǐ)可沿各(gè)個方向流向攪拌器,流體的行程長(zhǎng)短不(bú)一(yī),在需要控製回流的速度和方向,用於(yú)確定某一流況時可使用導(dǎo)流筒。導流筒是上下開口的圓筒,安裝在容器內,在(zài)攪拌混合中起導(dǎo)流作用,既可提(tí)高容(róng)器內流(liú)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(dìng)的循環流(liú),使(shǐ)容器內流體均可通過導流筒內強烈混合區,提高混合效率(lǜ)。安裝導流筒後,限(xiàn)定了循環路(lù)徑,減少了流體短路的機會。導流筒主要用於推進式、螺杆式以及渦輪式攪拌(bàn)器的導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備的重要(yào)組(zǔ)成部分。軸封屬於動(dòng)密封(fēng),其作用是(shì)保證攪(jiǎo)拌設備內處於一定的正壓或真空狀態,防止被攪(jiǎo)拌(bàn)的物料逸出和(hé)雜質的滲入,因而不是(shì)所有的轉軸(zhóu)密封型式都能用於(yú)攪拌設備。在攪拌設(shè)備中,最常用(yòng)的軸封(fēng)有液封、填料密(mì)封和機(jī)械密封等。
液封
當攪(jiǎo)拌設備內工作壓(yā)力為常壓,軸封的作用僅是為了防止灰塵與雜質進人內部工作介質,或者隔離工作介質與攪拌設備周圍的環境介質相(xiàng)互接觸時,可選用液封。液(yè)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元件之間的間隙符合設計要求,其密封(fēng)部(bù)位零(líng)件(jiàn)的加工、安裝要(yào)求較高(gāo)。
同時,受結構特點的影響,液封的使用範圍較窄。一般適用於工作介質為非易燃易(yì)爆或毒性程度輕度危害,設備內工作壓(yā)力等於(yú)大氣壓(yā)力,且溫度範圍在20-80℃的場合。
值得注意的是,液體工作介質(zhì)不可充滿(mǎn)攪拌設備;而且封液應盡可能采用攪拌設備內工作介質,或與工作介質不發生物理化學作(zuò)用的中(zhōng)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(mì)封結構,具有結構簡單、製造要求低、維護(hù)保養(yǎng)方便等(děng)優(yōu)點。但(dàn)其(qí)填料易磨損,密封可靠(kào)性較差,一般隻適(shì)用於常壓或低壓低轉(zhuǎn)速、非腐蝕性和弱腐蝕性介質,並允許定期維護的攪拌設備。
機械密封
機械(xiè)密封(fēng)是把轉(zhuǎn)軸的密封麵從軸(zhóu)向改為徑向,通過動環和靜環兩個端(duān)麵的相(xiàng)互貼合,並作相對(duì)運動達到密封的裝置,又(yòu)稱端麵密封。機械(xiè)密封的泄漏率低,密封性(xìng)能可靠,功耗小(xiǎo),使用壽命長,無(wú)需經常維修,且能滿足生產過程自動化和高溫、低(dī)溫、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易爆(bào)、腐(fǔ)蝕性、磨蝕性介質和含固體顆(kē)粒(lì)介質的密封(fēng)要求。
與填料密(mì)封相比,機械密封具有以下優點:
1、密封可靠,在長期運轉中(zhōng)密封狀態穩定,泄漏量很小,其泄漏量僅為填料密封的1%左右;
2、使用壽命長(zhǎng),在(zài)油、水介質中一般可達1-2年或更(gèng)長,在(zài)化(huà)工(gōng)介質中一般能工作半年(nián)以上;
3、摩擦功率消耗低,其摩擦功率僅為填料密封(fēng)的10-50%;
4、軸或軸套(tào)基本上不磨損;
5、維修周期(qī)長,端麵磨損後可自(zì)動(dòng)補償,一般情況下不需經常性維修;
6、抗振性好,對旋轉軸的振動、偏擺(bǎi)以及軸對密封腔的偏斜不敏感(gǎn);
7、適(shì)用範圍廣,能(néng)用於高溫、低溫(wēn)、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及各種腐(fǔ)蝕性介質和含磨粒介(jiè)質的密封。
正是由於機械密封(fēng)的上述優點,其在攪拌(bàn)設備上已被廣泛使用。
機械密封有單端麵機械密封和雙端麵機械密封(fēng)兩種,單端麵機械(xiè)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(dú)、易燃、易爆,或(huò)較為昂貴的高純度物料(liào),或者需要在高真空(kōng)狀態下(xià)操作,對密封要求很高,且填料密封和機械密封均無法滿足時,可選用全封閉(bì)的磁力傳動裝置。
傳動裝置
攪拌設備的傳動裝置包括電(diàn)動機、變(biàn)速器、聯(lián)軸器、軸(zhóu)承及(jí)機架等(děng)。其中攪拌驅動機構通常(cháng)采用電動機和變速器的(de)組合或選用(yòng)帶變頻器的電機,使攪拌達到需要的轉速。
傳動裝置的作用是使攪拌軸以所需的轉(zhuǎn)速轉動,並保證(zhèng)攪拌軸獲得所需的扭矩。在大多數(shù)攪拌設備(bèi)中,攪(jiǎo)拌軸(zhóu)隻(zhī)有一根,且攪拌器(qì)以恒定的速度向一個方向旋(xuán)轉。然而也(yě)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(gè)攪拌設備內使用兩根攪拌軸,並讓(ràng)攪拌器進行的複雜的運動,如往(wǎng)複動式、往複式、行星式等。
電機
攪(jiǎo)拌設備的攪拌軸通常由電動機驅動(dòng)。由於攪拌設備的轉速一般都比較低,因而電動(dòng)機絕大多數情況下都是(shì)與(yǔ)變速器組合在一起(qǐ)使用的,有時也采用變頻器直接調速。為此,選用電動機時,應特別考慮與變速器匹配問題。
攪拌器
攪拌(bàn)器又被稱作(zuò)葉輪或槳葉,它是攪拌設(shè)備(bèi)的核心部件(jiàn)。根據攪拌器的攪拌釜內產生的流型,攪拌(bàn)器(qì)基本上可(kě)以分(fèn)為軸向流和徑向流兩種。例如(rú),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(yè)、彎葉渦輪葉輪(lún)則屬於徑向(xiàng)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(yě)采(cǎi)用側麵插入,底部伸入或側(cè)麵伸入(rù)方式。應依據不同的攪拌要求選(xuǎn)擇不同的安裝方式。
攪(jiǎo)拌器種類
①旋(xuán)槳式攪拌(bàn)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(wài)緣的圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式攪拌器(qì)主要造(zào)成軸向液流,產生較大的(de)循環量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液(yè)及固(gù)體(tǐ)微(wēi)粒含量低於10%的(de)懸浮液。攪拌器的轉軸也可水平或斜(xié)向插入槽(cáo)內(nèi),此時液(yè)流的循環回路不對稱,可增加湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在(zài)水平圓盤上(shàng)安裝(zhuāng)2~4片平直的或彎曲的葉片所構成(圖(tú)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(bān)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(de)分散和液液(yè)相反應過(guò)程。被攪拌液體的粘度(dù)一般不超過25Pa·s。
③槳式攪拌器 有平槳(jiǎng)式和斜槳(jiǎng)式兩種。平槳(jiǎng)式攪拌器由兩片平直槳葉(yè)構成(chéng)。槳葉直徑與高度之比(bǐ)為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的徑向液流速度較小。斜(xié)槳式攪拌器(圖4)的兩葉相反(fǎn)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(máo)式攪拌器 槳(jiǎng)葉外緣形(xíng)狀與攪(jiǎo)拌槽內壁(bì)要(yào)一致(圖(tú)5),其(qí)間僅有很小間隙(xì),可清(qīng)除附在槽壁上的粘性反應產物或堆積於槽底(dǐ)的固體物,保持(chí)較好的傳熱效果。槳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的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動。唯攪(jiǎo)拌高粘度液體時,液層中有較大的停滯區。
⑤螺帶式(shì)攪拌器 螺帶的外徑與螺距相(xiàng)等(圖6),專門用於攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑(sù)性流體(tǐ),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(lù)旋(xuán)鈕來監(jiān)控(kòng)與(yǔ)調節攪拌速度。 微處理器自動(dòng)調節(jiē)馬達動力去適應水質、粘性溶液與半(bàn)固體溶液(yè)。
⑦磁力(lì)加熱(rè)攪拌器 Corning數字式加熱攪(jiǎo)拌器帶有可選的外部溫度控製(zhì)器 (Cat. No. 6795PR) ,他們(men)還可以監(jiān)控與控製容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻裝置編輯
一般是使用單位(wèi)根據物料是否加熱或幹燥或冷卻而定。在定(dìng)製範圍內,溫度應為200℃以下,使用壓(yā)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配置的(de)加熱罐內加溫(wēn)到一(yī)定溫度後(hòu),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(dào)所需溫度(溫度可根據實際情況調節)。冷(lěng)卻(què)循環是采(cǎi)用水在夾套內外循環,使物料在一定的溫(wēn)度下不產生結塊或粘性。也可根據用戶要(yào)求增加盤管等形式進行加熱或(huò)冷卻。