攪拌罐表意即對物料進(jìn)行攪(jiǎo)拌、混配、調和、均質等,不鏽鋼攪拌罐根據生產工藝的要求(qiú)設計(jì)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進料控製、出料控製、攪拌控(kòng)製及其它(tā)手動自動控製(zhì)等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應用於塗料(liào)、醫藥、建材、化工、顏料、樹脂、食品、科研等行業。該設備(bèi)可根據用戶產品的工藝要求選用碳鋼、不鏽鋼等材料製作(zuò),以及設置加熱、冷卻裝置,以滿足不同的工(gōng)藝和生產需要。加熱形式有夾套電加熱、盤(pán)管加(jiā)熱,該設備結構設計合理、工(gōng)藝先進、經久耐用,並具有操作簡(jiǎn)單(dān)、使用方便(biàn)等特點,是理想的投資少、投產快、收益高的化工設備(bèi)。
產(chǎn)品結構
攪拌罐的結(jié)構(gòu):攪拌罐由攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、支承、傳動裝置、軸封裝置等組成,還可根據工藝要求(qiú)配置加熱裝置或冷卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸(zhóu)封等選用材料(liào)可根據(jù)不同的(de)工藝要求選用碳鋼或不鏽鋼等材料來製作。攪拌罐體(tǐ)與攪拌罐(guàn)蓋可采用法蘭密封聯結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據工藝要求開進料、出(chū)料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放空等工藝管(guǎn)孔。攪拌罐蓋上部(bù)配置有傳動裝置(電機(jī)或減速器),由傳動軸驅動攪(jiǎo)拌罐內的攪拌器。軸封裝置可采用機封或填料、迷宮密封等多種形式(根據用戶(hù)需要確定)。由於(yú)用戶生產工(gōng)藝要求不同,攪拌(bàn)器可配置漿式、錨式、框式、螺旋式等多(duō)種形式(shì)。如有其他要求可與本廠聯係,另行設計製作。 [1]
攪拌軸
攪拌設備中的電(diàn)動機輸出的動(dòng)力是(shì)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(shí),攪拌軸既要與攪拌器連接,又要(yào)穿過軸封裝置以及軸承、聯軸器等零(líng)件,所(suǒ)以攪拌(bàn)軸還應有合理的結構、較高的加工精度(dù)和配合公差。
按(àn)支承情況,攪拌軸可分(fèn)為懸臂式和單跨(kuà)式。懸臂式攪拌軸在攪拌設備(bèi)內部不設置中間(jiān)軸承(chéng)或底軸承,因而維(wéi)護檢修方便,特別對潔淨度要求較高的生物、食品(pǐn)或(huò)藥品攪拌設備,減少了設備內的構件,故應優(yōu)先選(xuǎn)用。
內構(gòu)件
包括擋板、盤管、導流筒、氣體分布器(qì)等。
為消除攪拌容器內液體的打旋現象,使被(bèi)攪拌的液體上下(xià)翻騰而達到均勻的混(hún)合,通常需要再攪拌容器內(nèi)加擋板。通常擋(dǎng)板的寬度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中(zhōng)設備內的附件如溫度計、傳熱蛇管或各種支撐體也可以(yǐ)起到一定的擋板作用的,但往往(wǎng)達不到“全擋板條件(jiàn)”。通常增加擋板數計(jì)其寬度,功率(lǜ)消耗也(yě)會增加,但增加到一定值以後,功率消耗就(jiù)不會再增加,此時的工況就(jiù)稱為(wéi)“全擋板條件”。
在攪(jiǎo)拌容器內,流(liú)體可沿各個方向流向攪拌器,流體的行程長短不一,在需要控製回流(liú)的速度(dù)和方向,用於(yú)確定某一流況時可使用導流筒。導流筒是上下開口的圓(yuán)筒,安裝在容器內,在攪拌混合(hé)中起(qǐ)導流作用,既可提高容器內(nèi)流體的攪拌(bàn)程(chéng)度,加強攪(jiǎo)拌器對流(liú)體的(de)直接剪切作(zuò)用,又造成(chéng)一定的循環(huán)流,使容器內流體均可通過導流筒內強烈(liè)混合區,提高(gāo)混合效率。安裝導流筒後(hòu),限定了循環路(lù)徑,減少了流體短路的機會。導流筒主要用於(yú)推進式、螺杆式以及渦(wō)輪式攪拌器的導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備的重要組成部(bù)分。軸封屬於動密封,其作用是保(bǎo)證(zhèng)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(liào)逸出和雜質(zhì)的滲(shèn)入,因而不是所有的轉軸密封型式都能用於攪拌設備。在攪拌設備中,最常用的(de)軸封有液封(fēng)、填(tián)料密封和機械密封等。
液封
當攪拌設備內工作壓力為常壓,軸(zhóu)封的作用僅是為了防止灰塵與(yǔ)雜質進人內部工作介質,或者隔(gé)離(lí)工作介質與攪拌設備周圍(wéi)的環境介質相互接觸時,可選用液封。液封結構簡單,沒有與(yǔ)傳動軸直接接觸(chù)引(yǐn)起摩擦的零件。但為保(bǎo)證(zhèng)圓柱形殼體或靜(jìng)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(bù)位零(líng)件的加工、安裝要求較高。
同時,受結構特(tè)點的影響,液封的使用範圍較窄。一般適用於(yú)工(gōng)作介質為非易燃易爆或毒性程度輕度(dù)危害,設備內工作壓力等於大氣壓力(lì),且溫度範圍在20-80℃的場合。
值得注意的是(shì),液體工作介質不可(kě)充(chōng)滿(mǎn)攪拌設備;而且封液應盡(jìn)可能采用攪拌設備內工作介(jiè)質,或與(yǔ)工作介質不發生物理化學作用的中性液體,同時(shí)必須極少揮發且(qiě)不汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采(cǎi)用的(de)一種轉軸密封結構,具有結構簡單(dān)、製造要求低、維護保(bǎo)養方(fāng)便等優點。但其填料易磨損,密(mì)封可靠性較差(chà),一般隻適用於常壓(yā)或低壓低轉速、非腐蝕性和弱(ruò)腐蝕性介質,並允許定期維護的攪拌設備。
機械密封
機械密(mì)封是把轉(zhuǎn)軸的密封麵從軸向改為徑向,通過動(dòng)環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(duān)麵密封。機械密封的泄漏率低,密(mì)封性能可靠(kào),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(huà)和高溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種(zhǒng)易燃、易爆、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體顆(kē)粒介(jiè)質的密封要求。
與填料密封相比,機(jī)械密封具有(yǒu)以下優點(diǎn):
1、密封可靠,在長(zhǎng)期運轉中密(mì)封狀態穩(wěn)定,泄漏量很小,其泄漏量僅為(wéi)填料密封的1%左右;
2、使用壽命長,在油、水(shuǐ)介質中一般可達1-2年或更長,在化工介質中一般能工(gōng)作半年以上;
3、摩擦(cā)功率(lǜ)消耗低,其摩擦功率僅為填料密封的10-50%;
4、軸或軸套基本上不(bú)磨(mó)損;
5、維修周期長,端麵(miàn)磨損後可自動補償,一般情況(kuàng)下不需經(jīng)常性維修;
6、抗振性好,對旋轉(zhuǎn)軸的振動、偏擺(bǎi)以及軸對密封腔的偏斜不敏感;
7、適用範圍廣,能用於高溫、低溫、高壓、真空、不(bú)同旋轉頻率,以及各種腐蝕性介質和(hé)含磨粒介(jiè)質的密封。
正是由於機械密封的上述優點(diǎn),其(qí)在攪拌設備上已被廣泛使用。
機械密封有單端麵機械密封和雙端(duān)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(dá)到要求時,需用雙端麵機械密封。
當攪拌介質為劇毒、易燃、易爆,或較為昂貴的高純度物料,或者需要在高真空狀態下操作(zuò),對密封要求很高,且填料密封和機(jī)械密封均無法(fǎ)滿(mǎn)足時,可選用全(quán)封閉的(de)磁力傳動裝(zhuāng)置。
傳動裝置
攪拌設(shè)備的傳動裝置包括(kuò)電動機、變速器、聯軸器、軸承及機架等。其中攪(jiǎo)拌驅動機構通常采用電動機和變速(sù)器的組合或選用帶變(biàn)頻器的電(diàn)機,使攪拌達到(dào)需要的轉速。
傳動裝置的作用是使(shǐ)攪拌軸以所需的(de)轉速轉動,並保證攪拌軸(zhóu)獲得所需的扭矩。在大多數攪拌設(shè)備中(zhōng),攪拌軸隻有一根,且攪拌器以恒定(dìng)的速度向(xiàng)一個方向(xiàng)旋轉。然而也有一些特殊(shū)的攪拌設備,為獲得更(gèng)佳的混(hún)合效果(guǒ),可以在一個攪拌(bàn)設備內使(shǐ)用兩根攪拌軸,並讓攪拌器進行的複雜的運動,如往複動式、往複式、行星式等。
電機
攪拌設備的(de)攪拌軸通常由電動機驅動。由於攪拌設備的轉速一般都比較低,因而電動機絕大多數(shù)情況下都是(shì)與變速器組合在(zài)一起使用的,有時也采用(yòng)變頻器直接調(diào)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
攪拌器又被稱作葉輪或槳葉,它是(shì)攪拌設備的核心部件。根據攪拌器的攪拌釜(fǔ)內(nèi)產(chǎn)生的流型,攪(jiǎo)拌器基本上可以(yǐ)分(fèn)為軸向流和徑向流兩種。例如,推進式葉輪、新型翼型(xíng)葉輪等屬於軸向流(liú)攪拌器,而各種直葉、彎葉(yè)渦輪葉輪則屬於徑向流攪拌器。
攪拌器通常自(zì)攪拌釜頂部中(zhōng)心垂直插入(rù)釜內,有時也采用側(cè)麵插入,底部伸(shēn)入或側麵伸入方式。應依據(jù)不同的攪拌要求選擇不同的安裝方(fāng)式。
攪拌器種類
①旋(xuán)槳式攪(jiǎo)拌器(qì) 由2~3片(piàn)推進式螺旋槳葉構成(圖2),工作轉速較(jiào)高,葉(yè)片外緣的圓周速(sù)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。攪拌器的轉軸也可水平或斜向插入槽內,此(cǐ)時液流的循環回路不對(duì)稱,可增加湍動,防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在水平圓盤上安裝2~4片平(píng)直的或彎曲的葉片所構成(chéng)(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的比(bǐ)例,一般為20:5:4,圓(yuán)周速度一(yī)般為 3~8m/s。渦輪在旋轉(zhuǎn)時造成高度湍動的徑向(xiàng)流(liú)動(dòng),適用於氣體及不互溶液體的分散和液液相反應過程。被攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。
③槳式攪拌器 有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩(liǎng)片平直槳葉構成。槳葉直徑與高度之(zhī)比(bǐ)為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產生的(de)徑向液流速度較小。斜(xié)槳式(shì)攪拌器(圖(tú)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,常用於低粘度液體的混合以及(jí)固體微粒(lì)的(de)溶解和懸浮。
④錨(máo)式攪拌器 槳葉外緣形狀(zhuàng)與攪拌槽內壁要一致(圖5),其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性(xìng)反應產物或堆積於槽底的固體物,保持較好的(de)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(zhān)度高達(dá) 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動。唯攪拌高粘度液體時,液層(céng)中有較大的停滯區。
⑤螺帶式攪拌器 螺帶的外徑(jìng)與螺距相等(圖6),專(zhuān)門用於攪拌高粘度液(yè)體(200~500Pa·s)及擬塑性流體,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、粘性溶液(yè)與半固體溶液。
⑦磁力加熱攪拌器 Corning數字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫(wēn)度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們還可以(yǐ)監控與(yǔ)控製容器中的溫度。 [1] [2]
加熱冷卻裝置編輯
一般是使用單位根據物料是否(fǒu)加熱或幹燥或冷卻(què)而定。在定製(zhì)範圍內,溫度應為200℃以下,使用壓力(lì)低於0.1Mpa。加熱方式可根據使(shǐ)用單位(wèi)的生產條件而定。加熱方式有熱油等介質(zhì)循環和直接電加(jiā)熱兩種(zhǒng)。熱油等介質循(xún)環是導熱油在另配置的加熱罐內加(jiā)溫到一定(dìng)溫度後,通過熱油泵進行輸送循環(huán);直接(jiē)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(dù)可根據實(shí)際情況調節)。冷卻循環是采(cǎi)用水在夾套內外循環,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盤管等形式進行加熱或冷卻。