攪拌罐表意(yì)即對物料進行(háng)攪拌、混(hún)配、調和、均質等(děng),不鏽鋼攪拌(bàn)罐根據生產工藝的要求設計結(jié)構及配置可標準化及人性(xìng)化(huà)。攪(jiǎo)拌罐在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控製等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應用於塗(tú)料、醫藥、建(jiàn)材、化工、顏料、樹脂、食品、科研等行業。該設備可根據用戶(hù)產(chǎn)品的工藝要求選用碳鋼、不鏽鋼等(děng)材料製作(zuò),以(yǐ)及設置加熱、冷卻裝置,以滿足不同(tóng)的(de)工藝和生產需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管(guǎn)加(jiā)熱,該設備結構設計合理、工藝先(xiān)進、經久耐用,並具有操作簡單、使用方便等特點,是理想的投資少、投產快、收益高的化(huà)工設備。
產(chǎn)品(pǐn)結構
攪拌罐的結構:攪(jiǎo)拌罐由攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器(qì)、支承、傳動裝置、軸(zhóu)封裝置等組成,還可根據工藝要求配(pèi)置加熱裝(zhuāng)置或(huò)冷卻裝置。
攪拌罐體、攪(jiǎo)拌罐蓋、攪拌器(qì)、軸封等選用材料(liào)可根據不同的工藝要求選用碳鋼或不鏽鋼等材料來製作。攪(jiǎo)拌罐體與(yǔ)攪(jiǎo)拌罐蓋(gài)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根據(jù)工藝(yì)要求開進料(liào)、出料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾(liú)、安全放空等工藝(yì)管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動(dòng)裝置(電機或減速器),由傳動軸驅動攪拌罐內的(de)攪拌器。軸(zhóu)封裝置可采用機封或填料、迷宮密封等(děng)多種(zhǒng)形式(根據用戶需要確(què)定)。由(yóu)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(duō)種(zhǒng)形式。如有其他要求可與本廠聯係,另行設計製作。 [1]
攪拌(bàn)軸
攪拌設備中(zhōng)的電動機輸出(chū)的動(dòng)力是通過攪拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必須足夠的強度(dù)。同時,攪(jiǎo)拌軸既要與攪拌器連接,又要穿過軸封裝置以及(jí)軸承、聯軸器等零件,所以攪拌軸還應有合(hé)理的結構、較高的加工精度和配(pèi)合公差。
按支(zhī)承情(qíng)況,攪拌軸可分為(wéi)懸臂式和單跨式(shì)。懸臂式攪拌(bàn)軸在攪拌(bàn)設備內部不設(shè)置中(zhōng)間軸承或(huò)底軸承,因而維護檢修方便,特別對潔(jié)淨度要求較高的生物、食(shí)品或(huò)藥品攪拌設備,減(jiǎn)少了設備內的構件,故應優先選用。
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(qì)內液體的打旋現象,使被攪拌(bàn)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(róng)器內加擋板。通常(cháng)擋板的寬(kuān)度約為容器內直(zhí)徑的1/12~1/10,其中設(shè)備內的附件如溫度計、傳熱蛇(shé)管或各種支撐體也可以起到一定的擋板作(zuò)用的,但往往達不到“全擋(dǎng)板條件”。通常增加擋板數計其寬度,功(gōng)率消耗也會增(zēng)加,但增加到一定值以後,功率(lǜ)消(xiāo)耗就(jiù)不會再增加(jiā),此時的工況就稱為“全擋板條件(jiàn)”。
在攪拌容器內,流(liú)體可沿各個方向(xiàng)流向攪拌器,流體的行程長短不一,在需要控製回流的速(sù)度(dù)和方向,用於確定(dìng)某一流況時可(kě)使用導流筒。導流筒是上下開口的圓筒,安裝在容器內,在攪拌混合中起導流作用,既可提高容器內流體的攪拌程度,加(jiā)強攪拌(bàn)器對流體的直接剪(jiǎn)切作用,又造成一定的循環流,使容器內流體(tǐ)均可通過導流筒內強烈(liè)混合區,提高混合效率。安裝導流筒後,限定了循環路徑,減少了(le)流體短路的機會。導流筒主要用於(yú)推進(jìn)式、螺杆式以及渦輪式(shì)攪拌器的導流。 [1]
軸封
軸封(fēng)是(shì)攪拌設備的重要組(zǔ)成部分。軸封屬於動密封,其作用是保證攪拌設(shè)備內處於一定的正壓或真(zhēn)空狀態,防止被攪拌的物料逸出和雜質的滲入,因而不是所有的轉(zhuǎn)軸密封型式都能用於攪拌設(shè)備。在攪拌設備中,最常用(yòng)的軸(zhóu)封有液封、填料密封(fēng)和機械密封等。
液封
當攪拌設備(bèi)內工作(zuò)壓力為常壓,軸封(fēng)的作用僅是為了防止灰塵與雜質進人內(nèi)部工作(zuò)介質,或者隔(gé)離(lí)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。液封結構簡單,沒有與傳動軸直接接觸引起摩擦的零件(jiàn)。但為保證圓柱形殼體(tǐ)或靜止元件與旋轉元件(jiàn)之間的間隙符(fú)合設計(jì)要求,其密封部位(wèi)零件的(de)加工、安裝要求較(jiào)高。
同時,受結(jié)構(gòu)特點的影響,液封的使用範圍較窄。一般適(shì)用於工作介質(zhì)為非易燃易爆或毒性程度輕度(dù)危害,設備內(nèi)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(de)是,液體(tǐ)工作(zuò)介質不可充滿攪拌設備;而且封液(yè)應盡可(kě)能采用攪拌設備內工作介質,或與工作介質不發(fā)生物理化學作用的中性液體,同(tóng)時必須(xū)極少揮發且不汙染大氣。 [2]
填料密封(fēng)
是攪(jiǎo)拌設備較早采用的一種轉軸密封(fēng)結構,具有(yǒu)結構簡單、製造要求低、維護保養(yǎng)方便等優點。但其填料易磨損,密封(fēng)可靠性較差,一般隻適用(yòng)於常壓或低壓低轉速、非腐蝕性(xìng)和弱腐蝕性介質,並允許定(dìng)期維護的攪(jiǎo)拌設備。
機械密封
機械(xiè)密封是把(bǎ)轉軸的密封(fēng)麵從軸向改為徑向,通過動環和靜環兩(liǎng)個(gè)端麵的(de)相互貼合,並作相對運動達到密封(fēng)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(gōng)耗小,使用壽命長,無需經常維修(xiū),且能滿足生產過程自動化(huà)和高溫、低溫、高壓(yā)、高真空、高速以及各種易燃、易爆、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體顆粒介質的(de)密封(fēng)要(yào)求。
與填(tián)料(liào)密封相比,機械密封具有以下優點:
1、密封可靠(kào),在長期(qī)運轉中密封狀態(tài)穩定(dìng),泄漏量很(hěn)小,其泄漏量僅為填(tián)料(liào)密封的1%左右;
2、使(shǐ)用(yòng)壽命長,在油、水介質中一般可達1-2年或更長,在化工介質(zhì)中一(yī)般(bān)能工作半(bàn)年以上;
3、摩擦功率(lǜ)消耗低,其摩擦功率僅為填料(liào)密封的10-50%;
4、軸或軸套基本上不磨損;
5、維修周期(qī)長,端麵磨損後可自動補償,一般情況下不需經常性(xìng)維修;
6、抗振性好,對旋轉(zhuǎn)軸的振動、偏(piān)擺以及軸(zhóu)對密封(fēng)腔(qiāng)的偏斜不敏感;
7、適用範圍廣,能用(yòng)於高溫、低溫(wēn)、高(gāo)壓、真空(kōng)、不同旋轉頻率(lǜ),以及各(gè)種腐蝕性介質和含磨粒介質(zhì)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(yǒu)單端(duān)麵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(dān)端麵機械密封不能(néng)達到要求時,需用雙端麵(miàn)機械密封。
當攪拌介質為劇毒、易燃、易爆,或較(jiào)為昂貴的高純度物料,或者需要在高真空狀態下操作,對密封要求很高,且填料(liào)密封和機械密封均無(wú)法(fǎ)滿(mǎn)足時,可選用全封閉的磁(cí)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(qì)、軸承及機架等。其中(zhōng)攪拌驅動機構(gòu)通常采用電動機和變(biàn)速器的組合或選(xuǎn)用帶變頻器的電機,使(shǐ)攪拌(bàn)達到(dào)需要的轉速。
傳動裝置的作用是使攪拌(bàn)軸以所需的(de)轉速轉動,並保證攪拌軸獲得所需的扭矩。在大多數攪拌設備中,攪拌(bàn)軸隻有一根(gēn),且攪拌(bàn)器以恒定的速度向一(yī)個方向旋轉。然而也有一(yī)些(xiē)特(tè)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(shǐ)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、行星(xīng)式等。
電機
攪拌設備的攪(jiǎo)拌軸通常(cháng)由電動機驅動。由(yóu)於攪拌設備的轉速一般都比較低,因而電(diàn)動機絕大多(duō)數情況下都是與變速器組合在一起使用的,有時也采(cǎi)用變頻器直接調速。為此,選用電動機時,應特別考(kǎo)慮與變速器匹配問題。
攪拌器
攪拌(bàn)器又被稱作葉輪(lún)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型,攪(jiǎo)拌器基(jī)本上可以分為軸向流和徑向流兩種。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(zhí)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(rù)釜內,有時也采用側麵插入,底(dǐ)部伸入或側麵伸入方式。應依據不同的(de)攪拌要求選擇不同的(de)安裝方式(shì)。
攪拌器種類
①旋槳式攪拌器 由2~3片推進式螺旋槳葉構(gòu)成(圖2),工作轉速較高,葉片外緣的(de)圓周速度一般為5~15m/s。旋槳式攪拌器主要(yào)造成軸向液流,產生較大的(de)循環量,適用於攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁(zhuó)液及固(gù)體微粒含量低於10%的懸浮(fú)液(yè)。攪拌器的轉(zhuǎn)軸也可水平或斜向插入槽內,此(cǐ)時液流的(de)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 由在水平圓盤上(shàng)安裝2~4片平直的或彎(wān)曲的葉片所構成(圖3)。槳葉的(de)外徑(jìng)、寬(kuān)度與高度的比(bǐ)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(dòng)的徑向(xiàng)流動,適用於氣體及不互溶(róng)液體的分散和液液相反應過程。被(bèi)攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。
③槳式攪(jiǎo)拌器(qì) 有(yǒu)平槳(jiǎng)式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器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(zhóu)向液流。槳式攪拌(bàn)器結構簡單,常(cháng)用(yòng)於低粘(zhān)度液體的混合以及固體微(wēi)粒的溶解和(hé)懸浮。
④錨式攪拌器 槳葉(yè)外緣形(xíng)狀與攪拌槽內壁要(yào)一致(圖5),其間僅有很小間隙,可清(qīng)除附在槽壁上的(de)粘性反應產物或堆積於槽(cáo)底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣(yuán)的圓周(zhōu)速度(dù)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(sù)性流體(見粘性(xìng)流體(tǐ)流(liú)動。唯攪拌高(gāo)粘度液體時,液層中有(yǒu)較大的停滯區。
⑤螺帶式(shì)攪拌器 螺(luó)帶的外徑與螺距相等(圖(tú)6),專門用於攪拌高粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流體(tǐ),通常(cháng)在層(céng)流狀態下操作。
⑥磁力(lì)攪拌器 Corning數字式加熱器帶有一個閉路旋鈕來監控與調節攪拌速度。 微處理器自動調節馬達動力去適應水質(zhì)、粘(zhān)性溶液與半固體溶液(yè)。
⑦磁(cí)力加熱攪拌器 Corning數字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控製器(qì) (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以(yǐ)監控與控製容器中的(de)溫度。 [1] [2]
加熱冷(lěng)卻裝置編輯(jí)
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(dù)應為200℃以下,使用壓力低於0.1Mpa。加熱方式可根據使(shǐ)用單位的(de)生產(chǎn)條件而定。加熱方(fāng)式有熱油等介質循環和直接電加熱(rè)兩種。熱油等介質循環是導熱油在另配置的加(jiā)熱罐內加溫到一定溫度後,通過熱油泵進行輸送循環(huán);直(zhí)接加熱是夾套上直接安裝電加熱(rè)管,使導熱油加熱到所需溫度(dù)(溫度可根據實際情況調節(jiē))。冷(lěng)卻循環是采用水在夾套(tào)內外循環,使物料(liào)在一定的溫度下不產生(shēng)結塊(kuài)或粘性。也可根據用戶要(yào)求增加盤管等形(xíng)式進行加熱或冷(lěng)卻。