攪拌罐表意即(jí)對物料進行攪拌、混(hún)配、調和、均質等,不鏽鋼(gāng)攪拌罐根據生產工藝的要(yào)求設計結構及配置(zhì)可標準化及人性化。攪(jiǎo)拌罐在(zài)攪拌過程中可實現進(jìn)料控(kòng)製、出料控製(zhì)、攪拌控製及(jí)其它手動自動控製等。
攪拌罐也可叫水相罐(guàn),廣(guǎng)泛應用(yòng)於塗料、醫藥、建材、化工、顏料、樹脂、食(shí)品、科研等行業。該設備可根據用戶產品的工藝要求選用碳鋼、不鏽鋼等(děng)材料製作,以及設置加熱、冷卻裝置,以滿足(zú)不同的工藝和生產需(xū)要。加熱形式有夾套電加熱、盤管加熱,該(gāi)設備結構設計合理、工藝先進、經久耐用(yòng),並具有操作簡單、使用方便等特點,是理想的投(tóu)資少(shǎo)、投(tóu)產快(kuài)、收益(yì)高的化工設備。
產品結構
攪拌罐的結構:攪拌罐由攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、支(zhī)承、傳動裝置、軸封裝置等組成,還(hái)可根據工(gōng)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(bú)同的工藝要求選用碳鋼或不鏽(xiù)鋼等材料來製作。攪拌罐體與攪拌罐蓋可(kě)采用法蘭密封聯結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐(guàn)蓋可根(gēn)據工藝要求開進料、出(chū)料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放空等工(gōng)藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動裝置(電機或(huò)減速器(qì)),由傳動軸驅動攪(jiǎo)拌罐內的(de)攪拌(bàn)器。軸封裝置可采用機封或填料、迷宮密封(fēng)等(děng)多種形式(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(zhǒng)形式(shì)。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(bèi)中的電動機(jī)輸出的動力是通過攪拌軸傳遞(dì)給攪拌器的(de),因此攪拌軸(zhóu)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(qì)等零(líng)件,所以攪(jiǎo)拌軸還應有合理的(de)結(jié)構、較高(gāo)的加工精度和配合(hé)公差。
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)在攪拌設備內部(bù)不設置(zhì)中間軸承(chéng)或底軸承,因而維護檢修方(fāng)便,特別對潔淨度要求較高的生物、食品或藥(yào)品攪拌設(shè)備,減少了設備(bèi)內的(de)構件,故(gù)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(xiāo)除(chú)攪拌容器(qì)內液(yè)體的打旋現象,使被攪拌的液體上下翻騰而(ér)達到均勻的混合,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(shè)備內的附件如(rú)溫度計、傳熱蛇管或(huò)各種支撐(chēng)體也可以起到(dào)一定的擋板作用的,但往往達不到“全擋板條件”。通常增加擋板數計其寬度,功率消耗也會增加,但增加到一定值以後,功率消耗就不會(huì)再增加,此時(shí)的工況就稱為“全擋板條件(jiàn)”。
在攪拌容器內,流體(tǐ)可沿(yán)各個(gè)方向流向攪(jiǎo)拌器,流體的行程長短不(bú)一(yī),在需(xū)要控製回流的速度(dù)和(hé)方向,用於確定某一流況時可使用導流筒。導流(liú)筒是上下開口的圓(yuán)筒,安裝在容器內,在攪(jiǎo)拌(bàn)混合中起導流作用,既可提高容器內(nèi)流體(tǐ)的攪拌(bàn)程度,加強(qiáng)攪拌器對流體的直接(jiē)剪切作(zuò)用,又造成一定的循環流,使容器內流(liú)體均(jun1)可通過導流筒內強烈混合區,提(tí)高混(hún)合效率。安(ān)裝導流筒後(hòu),限定(dìng)了循環路徑,減少了流體短路的機會。導流筒主要用於推進式(shì)、螺(luó)杆式以及渦輪式攪拌器的導流。 [1]
軸封
軸(zhóu)封是攪拌設備的重要組成(chéng)部分。軸封屬於動密封,其作用(yòng)是保證攪拌(bàn)設備內處於一定的正壓或真空狀態,防止被(bèi)攪(jiǎo)拌的物料逸出(chū)和雜質的滲入,因而不是所(suǒ)有的轉軸密封型式都能(néng)用於攪拌設(shè)備。在攪拌設備(bèi)中,最常用的軸封有液封、填料密封和機械密封等。
液(yè)封
當攪拌設備(bèi)內工作壓力為(wéi)常壓,軸封(fēng)的作(zuò)用僅是為了防(fáng)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(jiē)觸時,可選用液封。液封結構(gòu)簡(jiǎn)單(dān),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(yuán)件與旋轉元件之間的間隙符合設計(jì)要求,其密封部位零(líng)件的加工、安裝要求較高。
同時,受結構特點的影響(xiǎng),液封的使用範圍(wéi)較窄。一般適用於工作介(jiè)質為(wéi)非易燃易爆或毒性程度輕度危(wēi)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,液體工作介質不可(kě)充滿攪拌設備;而且封液應(yīng)盡(jìn)可能采用攪拌設(shè)備內工作介質,或(huò)與工作介質不發生物(wù)理化(huà)學作用的(de)中性(xìng)液體,同時必須極少揮發且(qiě)不(bú)汙染大氣。 [2]
填料(liào)密封
是攪(jiǎo)拌設備(bèi)較早采用的一種轉軸密封結構,具有(yǒu)結構簡單、製造要(yào)求低、維護保養方便等優(yōu)點。但(dàn)其填料易磨損,密封可靠性較差,一般隻適用於常壓或低(dī)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。
機械密封
機械密封是把轉軸的(de)密封麵從軸向改為徑向,通過(guò)動環和靜環兩個端麵(miàn)的相互貼合(hé),並作相對運動達到密(mì)封的裝置,又稱端麵密封。機械密封(fēng)的泄漏率低,密封性能可靠,功耗小(xiǎo),使用壽命長,無需經常維修,且能滿足生產過程自動化和(hé)高溫、低溫、高壓、高真(zhēn)空、高(gāo)速以及各(gè)種易燃、易(yì)爆、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體顆粒介質的密封要求。
與填料密封相比,機械密封具有以下優點:
1、密封可靠,在長期運轉中密封狀態穩定,泄漏(lòu)量很小,其泄漏量僅為填料密封(fēng)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(zhǎng),在化工介質中(zhōng)一(yī)般能工作半年以上;
3、摩擦功率消耗低,其摩擦功率僅為填(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,一般情況下不需經常性維修(xiū);
6、抗振性好,對旋轉軸(zhóu)的振動、偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感;
7、適用範(fàn)圍廣,能用於高溫、低溫、高壓、真空(kōng)、不同旋轉頻率,以及各種腐蝕(shí)性介質和含磨粒介質的密封。
正是由於機械(xiè)密封的(de)上述優(yōu)點,其在攪拌設備上已被廣泛使用。
機械(xiè)密封有單端麵機械密(mì)封(fēng)和雙端(duān)麵機械(xiè)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(zhì)為劇毒、易燃、易爆,或較為昂貴的高純(chún)度物料,或者需要在高真空狀(zhuàng)態下操作,對密封要求很(hěn)高,且填料密封和機械密(mì)封均無法滿足時,可選用全封閉的磁力傳(chuán)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(děng)。其中攪拌(bàn)驅動機構通常采用電動(dòng)機(jī)和變速器的組合或選用帶變頻器的電機,使攪拌達(dá)到需要的轉速。
傳(chuán)動裝置的(de)作用是使攪拌軸以(yǐ)所(suǒ)需的轉速轉動,並保證攪拌軸獲得所(suǒ)需的扭矩(jǔ)。在大多數攪拌設備中,攪拌軸(zhóu)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(hé)效果,可以在一個(gè)攪拌設備內使用兩根攪(jiǎo)拌軸,並讓攪拌器進行(háng)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(cháng)由電動機驅動。由於攪(jiǎo)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合在一(yī)起使用的,有時也采用變頻(pín)器直(zhí)接(jiē)調速。為此,選(xuǎn)用電動機時,應特別考慮(lǜ)與變速器匹配(pèi)問題。
攪拌器(qì)
攪拌器又被(bèi)稱作葉輪或槳葉(yè),它是攪拌設(shè)備的核心(xīn)部件。根據攪拌器(qì)的攪拌釜內產生的流型,攪拌器基本(běn)上可以分為(wéi)軸向流和徑向流兩種(zhǒng)。例如,推進式葉輪、新型翼(yì)型葉輪等屬於軸向流攪拌器,而各種直葉(yè)、彎葉渦輪葉輪則屬於(yú)徑向(xiàng)流攪拌器。
攪拌(bàn)器通常自(zì)攪拌釜頂部(bù)中心垂直插入(rù)釜內,有時也采用側麵插(chā)入,底部伸入或側(cè)麵伸入方式。應(yīng)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 由2~3片推進式螺旋槳葉構成(圖2),工作轉速較(jiào)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(zhóu)向液流,產(chǎn)生較大的循(xún)環(huán)量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低於10%的懸浮液。攪拌器的轉軸(zhóu)也可水平或斜(xié)向插入槽內,此時液(yè)流的循環(huán)回路不對稱,可增加湍(tuān)動,防止(zhǐ)液麵凹(āo)陷。
②渦輪式(shì)攪拌器 由在(zài)水平圓(yuán)盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的(de)比例,一般為(wéi)20:5:4,圓周(zhōu)速度一般(bān)為 3~8m/s。渦輪在旋轉時造成高度湍動(dòng)的徑向流動,適用於氣體及不互溶液體(tǐ)的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一般不超(chāo)過25Pa·s。
③槳式攪拌器 有平槳(jiǎng)式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳(jiǎng)葉構成。槳葉(yè)直(zhí)徑與高度之比為 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(dī)粘度液體的混合以及固體微(wēi)粒的溶解和懸浮。
④錨式攪拌器 槳葉外緣形狀與(yǔ)攪拌槽內(nèi)壁要一致(zhì)(圖5),其間僅有很小間隙,可清除(chú)附在槽壁上的粘(zhān)性反應產物或堆積於槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。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的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體(tǐ)流動。唯攪拌高粘度液體時,液層中有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外(wài)徑與螺距相等(圖6),專門用於攪拌高粘度(dù)液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,通(tōng)常在(zài)層流狀態下操作。
⑥磁力攪拌器 Corning數字式加熱器帶有一(yī)個閉路旋鈕來監控與調節攪拌(bàn)速度。 微處理器自動(dòng)調節馬達動力去適應水質、粘性溶液與(yǔ)半固(gù)體溶液。
⑦磁力加熱攪(jiǎo)拌器 Corning數字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控製(zhì)器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以監控與控製(zhì)容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻裝置編輯
一般是使用單位根據物料是否加熱(rè)或幹燥或冷卻而定。在定(dìng)製範圍(wéi)內,溫度應為200℃以下(xià),使用(yòng)壓力低於(yú)0.1Mpa。加熱方(fāng)式可根據使用單位的生產條(tiáo)件而定。加熱方(fāng)式有熱油等介質循環和(hé)直接電加熱兩種。熱(rè)油(yóu)等介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(shū)送循環(huán);直(zhí)接加(jiā)熱是夾套上直(zhí)接安(ān)裝電加熱管,使導熱油加熱到所需溫度(溫度可根據實際情況調節)。冷卻循環(huán)是采用水在夾套內外循環,使(shǐ)物料在(zài)一定的溫度下不產生結塊或粘性(xìng)。也可根(gēn)據用戶要求(qiú)增加盤管等形式進行加熱或冷卻。