攪(jiǎo)拌罐表(biǎo)意即對物料進行攪拌、混配、調和、均質等,不鏽鋼攪拌罐根據生產工(gōng)藝的要求設計結構及配置可標準化及人(rén)性化。攪拌罐在攪拌(bàn)過程中可實現進料控製、出料控製、攪拌控(kòng)製及其它手動自動控製等。
攪拌罐(guàn)也可叫水相(xiàng)罐,廣泛應用於(yú)塗(tú)料、醫藥、建材、化工、顏料、樹脂、食品、科(kē)研等行業。該設備可根(gēn)據用戶(hù)產品的工藝要(yào)求選用碳鋼、不(bú)鏽鋼等材料製(zhì)作,以及設(shè)置加熱、冷卻裝置,以滿足不同的工藝和生產需要。加熱形式有夾套電加(jiā)熱(rè)、盤管(guǎn)加(jiā)熱,該設備結構設計(jì)合理、工藝先(xiān)進、經久耐用,並具有操作簡單、使用方便等特(tè)點,是理想的投資少、投產快、收益高的化工設備。
產品(pǐn)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、傳動(dòng)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(zhì)。
攪拌罐體、攪拌罐蓋、攪拌器、軸封(fēng)等選用材料可根據不同的工藝要求選用碳鋼或(huò)不鏽鋼等材料(liào)來製作。攪拌罐體(tǐ)與攪拌罐(guàn)蓋可采用法(fǎ)蘭密(mì)封聯結或焊接聯結。攪拌罐體與攪拌罐蓋(gài)可根據工(gōng)藝要求開進料、出料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔(kǒng)。攪拌罐蓋上部(bù)配置有(yǒu)傳(chuán)動裝置(電機(jī)或減速器),由傳動軸驅動攪拌罐內(nèi)的攪拌器。軸封裝置可采用機封或填料(liào)、迷宮(gōng)密封等多種形式(根據用(yòng)戶需要確定)。由於(yú)用戶生產工(gōng)藝要求不(bú)同,攪拌器可配置漿式、錨式、框式、螺旋式等多種形式。如(rú)有其他要求可與本廠聯係,另行設計製(zhì)作。 [1]
攪拌軸
攪拌設備中的電動機輸出的動力是通過攪拌軸傳遞(dì)給攪拌器的,因(yīn)此攪拌軸(zhóu)必須足夠的強度。同時,攪拌軸既要與攪拌器(qì)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(hé)公差。
按支承情況,攪拌軸可分為懸臂式和單跨式。懸臂式攪拌軸在攪拌設備內部不(bú)設(shè)置中間軸承或底軸承,因而(ér)維護檢修方便(biàn),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(nèi)的構件,故應優先選用。
內構件
包括擋板、盤(pán)管、導(dǎo)流筒、氣體分布器等。
為消除攪(jiǎo)拌容器內(nèi)液體的打旋現象,使被攪拌的液體上下翻騰而達到均勻的混合,通常需要再攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬(kuān)度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件如溫度計、傳(chuán)熱蛇管或(huò)各種支撐體也可以起到一定的擋板作用的(de),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(yě)會增加,但增加到(dào)一(yī)定值以後,功率消耗(hào)就不會再增加,此時的工況就稱(chēng)為“全擋板條件”。
在攪拌容器內,流體可沿各個方(fāng)向(xiàng)流向(xiàng)攪拌器,流體的行程長(zhǎng)短不一,在需要控製回流的速度和方向,用於確(què)定某一流(liú)況時可使用導流筒。導流筒是(shì)上下開口的圓筒,安(ān)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,加強攪拌器對流(liú)體的直接剪切作用,又造成一定(dìng)的(de)循環流,使容器內(nèi)流體均可通過(guò)導流筒內強烈混合區,提高混合效率。安裝導流筒後,限定了循環路徑,減少了流體短路的機(jī)會。導流筒主(zhǔ)要用於(yú)推進式、螺(luó)杆式以及渦輪式攪拌器的導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備的重要(yào)組成部(bù)分。軸封屬於(yú)動密封,其作用是保證攪拌設備內處(chù)於一定(dìng)的(de)正壓或真空狀態,防止被攪拌的物料逸出和雜質的(de)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,最常用的軸封有液封、填料密封和機械密封等。
液(yè)封
當攪拌設備內工作壓力為常壓,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互接(jiē)觸時,可選用液封(fēng)。液封結構簡單,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(tǐ)或靜止元件(jiàn)與旋轉元件之(zhī)間的間隙符合設計(jì)要(yào)求,其(qí)密封(fēng)部位零件的加工、安裝要求較高。
同時,受結構(gòu)特點的(de)影響,液封的使用(yòng)範圍較窄。一般(bān)適用於(yú)工作(zuò)介(jiè)質為非(fēi)易燃易爆或毒(dú)性(xìng)程度(dù)輕度危害,設備內工作壓力等於大(dà)氣壓力(lì),且溫度(dù)範圍在(zài)20-80℃的場合。
值(zhí)得注意的(de)是,液體工作介質不可充滿(mǎn)攪拌設(shè)備;而(ér)且封液應盡可能采用攪拌設(shè)備內(nèi)工作介質,或與工作介質不發生物理化學作用的中性液體,同時必須(xū)極少揮(huī)發且不汙(wū)染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采用的一種轉軸密封結構,具有結構(gòu)簡單、製造要求低、維護(hù)保養方便等(děng)優點。但其填料易磨(mó)損,密封可靠性較差,一般(bān)隻適用於常壓或低壓低轉速、非腐(fǔ)蝕性和弱腐蝕性介質,並允許定期維護(hù)的攪拌設備。
機械密(mì)封
機械密封是把(bǎ)轉軸的密封麵從軸向改為徑向,通過動環(huán)和(hé)靜環兩個端麵的相互貼合,並作相對運動達到密封的裝(zhuāng)置,又(yòu)稱端(duān)麵密封。機械(xiè)密封的泄漏率低,密(mì)封性能(néng)可靠,功耗小,使用壽命長,無需經常維修(xiū),且能滿足生產(chǎn)過程(chéng)自動化和高溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易爆(bào)、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體顆粒介(jiè)質的密封要求。
與填料密(mì)封相比,機(jī)械密封(fēng)具有以下優點(diǎn):
1、密封可靠(kào),在長期(qī)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1%左(zuǒ)右;
2、使用壽命長,在油、水介質中一般可達1-2年或更長,在化工介質中一般能工作半年以上;
3、摩擦功率消耗低,其摩擦功率僅(jǐn)為填料密(mì)封的10-50%;
4、軸或軸套基(jī)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(xià)不需(xū)經常性維修(xiū);
6、抗振性好,對旋轉軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感(gǎn);
7、適用範圍廣,能用(yòng)於(yú)高(gāo)溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉頻率,以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質的密封。
正是由於機械密封的上述優點,其在攪拌設備上(shàng)已被廣泛使用。
機械密封有(yǒu)單端(duān)麵機械密封和雙端(duān)麵機械(xiè)密封兩種(zhǒng),單端麵機械密封價格較低,當(dāng)單端麵機械密封不能達到要求時(shí),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(guì)的高純度物料,或者需要在高真空(kōng)狀態下操作,對(duì)密封(fēng)要(yào)求(qiú)很高(gāo),且填料密封(fēng)和機械(xiè)密封均無法(fǎ)滿(mǎn)足時,可選(xuǎn)用全封閉的磁力傳動裝置。
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。其(qí)中攪拌驅動機構通常采用電動機和變速器的組合或選用帶(dài)變(biàn)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速轉動(dòng),並保證攪拌軸獲得(dé)所需的扭矩。在大多數攪拌設備中,攪拌軸隻有一根,且攪拌器(qì)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(bèi),為獲得更佳的混合效果,可以在一個攪拌設備內使(shǐ)用兩(liǎng)根攪拌軸,並讓攪(jiǎo)拌(bàn)器進行的複雜的運動,如往複動式、往複式、行星(xīng)式等。
電(diàn)機
攪拌設備的攪拌軸通常由電動機驅(qū)動。由(yóu)於攪拌設備的轉速一般都(dōu)比(bǐ)較低,因而電動機絕(jué)大多數情況下都是與(yǔ)變速器組合在(zài)一起使用的,有時也(yě)采用變頻器直接調速(sù)。為此,選用電動機(jī)時,應特(tè)別考慮與變速器匹配問題。
攪拌器
攪拌(bàn)器又被稱(chēng)作葉輪或槳葉,它是攪拌設備的核(hé)心部(bù)件。根據攪拌(bàn)器的(de)攪(jiǎo)拌釜內產生的流型,攪拌器基本上可(kě)以分(fèn)為軸向流和徑向流兩種。例(lì)如,推進式葉輪、新型翼型葉輪等屬於(yú)軸向流攪拌器,而各種直葉、彎葉渦輪葉輪則屬於(yú)徑向流攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂(dǐng)部中心垂直插入釜內,有時也采(cǎi)用側麵(miàn)插入,底部伸入或側麵伸入方(fāng)式。應依據不同的攪拌要求選擇不(bú)同的(de)安(ān)裝方式。
攪拌器種類
①旋槳式攪(jiǎo)拌器 由(yóu)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(jiǎng)式攪拌(bàn)器主要(yào)造(zào)成(chéng)軸向液流,產生較大的(de)循環量,適用於(yú)攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及(jí)固體微粒含量低於(yú)10%的(de)懸浮液。攪拌器的(de)轉軸也可水平或斜向插入槽內,此時液流的循環回路不對稱,可增加湍動(dòng),防止液麵凹陷。
②渦輪式攪拌器 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(yè)的外徑、寬度與高度的比例,一般為(wéi)20:5:4,圓周速(sù)度一(yī)般為 3~8m/s。渦(wō)輪在旋轉時造成高度湍動的(de)徑向流動,適用於氣體及不互溶液體的分散和(hé)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(bàn)器 有平槳式和斜槳(jiǎng)式兩種。平槳(jiǎng)式(shì)攪拌器由(yóu)兩(liǎng)片平(píng)直槳葉構(gòu)成。槳葉直徑與(yǔ)高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產(chǎn)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(jiǎng)式攪拌器結構簡單,常用於低粘度液體的混(hún)合以及固體微粒的溶解和懸浮。
④錨式攪拌器 槳葉外緣形狀與攪拌槽內壁要一致(圖5),其間僅有很小(xiǎo)間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應產物或堆積於槽底的(de)固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉(yè)外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪拌粘度高達(dá) 200Pa·s的牛(niú)頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流(liú)動。唯攪拌高粘度液體(tǐ)時(shí),液層中有(yǒu)較大的停滯區。
⑤螺帶式(shì)攪拌器 螺帶(dài)的(de)外徑與螺距相(xiàng)等(圖6),專門用於攪拌高粘度液體(tǐ)(200~500Pa·s)及擬塑性(xìng)流體,通常在層流狀態下操作(zuò)。
⑥磁力攪拌器(qì) Corning數字式加(jiā)熱器帶(dài)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(shuǐ)質、粘性溶液與半(bàn)固體溶液。
⑦磁(cí)力加熱攪拌器 Corning數字(zì)式加熱攪拌器帶有(yǒu)可選的外部溫度控製器 (Cat. No. 6795PR) ,他們(men)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(bān)是使用(yòng)單位根據物料是否加熱或幹燥或冷卻而定。在定製範圍內(nèi),溫度應為200℃以下(xià),使用壓力低於0.1Mpa。加熱方式可根據使用單位的生產條件(jiàn)而定。加熱方式有熱油等介質循環和直接(jiē)電加熱兩種。熱油等介(jiè)質循環是導熱油在另配(pèi)置的加熱罐內加溫到一定溫度後,通過熱油泵進行輸送循(xún)環;直接加(jiā)熱是夾套上直接安裝電加熱管,使導(dǎo)熱油加熱到所需溫度(溫度可根據實際情況調節)。冷卻循環是采用水在夾套內外循環(huán),使物料(liào)在一定的(de)溫(wēn)度下不產生結塊或粘性(xìng)。也可根據用(yòng)戶要求增加盤管等形式進行加熱或冷卻。