攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應(yīng)用于涂料、醫(yī)藥、建材、化工、顏料、樹(shù)脂、食品、科研等行業(yè)。該設(shè)備可根據(jù)用戶產(chǎn)品的工藝要求選用碳鋼、不銹鋼等材料制作,以及設(shè)置加熱、冷卻裝置,以滿足不同的工藝和生產(chǎn)需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管加熱,該設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、工藝*、經(jīng)久耐用,并具有操作簡(jiǎn)單、使用方便等特點(diǎn),是理想的投資少、投產(chǎn)快、收益高的化工設(shè)備。
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攪拌罐表意即對(duì)物料進(jìn)行攪拌、混配、調(diào)和、均質(zhì)等,不銹鋼攪拌罐根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及配置可標(biāo)準(zhǔn)化及人性化。攪拌罐在攪拌過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)進(jìn)料控制、出料控制、攪拌控制及其它手動(dòng)自動(dòng)控制等。
攪拌罐也可叫水相罐,廣泛應(yīng)用于涂料、醫(yī)藥、建材、化工、顏料、樹(shù)脂、食品、科研等行業(yè)。該設(shè)備可根據(jù)用戶產(chǎn)品的工藝要求選用碳鋼、不銹鋼等材料制作,以及設(shè)置加熱、冷卻裝置,以滿足不同的工藝和生產(chǎn)需要。加熱形式有夾套電加熱、盤管加熱,該設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、工藝*、經(jīng)久耐用,并具有操作簡(jiǎn)單、使用方便等特點(diǎn),是理想的投資少、投產(chǎn)快、收益高的化工設(shè)備。
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
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(dòng)裝置、軸封裝置等組成,還可根據(jù)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(jù)不同的工藝要求選用碳鋼或不銹鋼等材料來(lái)制作。攪拌罐體與攪拌罐蓋可采用法蘭密封聯(lián)結(jié)或焊接聯(lián)結(jié)。攪拌罐體與攪拌罐蓋可根據(jù)工藝要求開(kāi)進(jìn)料、出料、觀察、測(cè)溫、測(cè)壓、蒸汽分餾、安全放空等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動(dòng)裝置(電機(jī)或減速器),由傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)攪拌罐內(nèi)的攪拌器。軸封裝置可采用機(jī)封或填料、迷宮密封等多種形式(根據(jù)用戶需要確定)。由于用戶生產(chǎn)工藝要求不同,攪拌器可配置漿式、錨式、框式、螺旋式等多種形式。如有其他要求可與本廠,另行設(shè)計(jì)制作。[1]
攪拌軸
攪拌設(shè)備中的電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力是通過(guò)攪拌軸傳遞給攪拌器的,因此攪拌軸必須足夠的強(qiáng)度。同時(shí),攪拌軸既要與攪拌器連接,又要穿過(guò)軸封裝置以及軸承、聯(lián)軸器等零件,所以攪拌軸還應(yīng)有合理的結(jié)構(gòu)、較高的加工精度和配合公差。
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(shè)備內(nèi)部不設(shè)置中間軸承或底軸承,因而維護(hù)檢修方便,特別對(duì)潔凈度要求較高的生物、食品或藥品攪拌設(shè)備,減少了設(shè)備內(nèi)的構(gòu)件,故應(yīng)優(yōu)先選用。
內(nèi)構(gòu)件
包括擋板、盤管、導(dǎo)流筒、氣體分布器等。
為消除攪拌容器內(nèi)液體的打旋現(xiàn)象,使被攪拌的液體上下翻騰而達(dá)到均勻的混合,通常需要再攪拌容器內(nèi)加擋板。通常擋板的寬度約為容器內(nèi)直徑的1/12~1/10,其中設(shè)備內(nèi)的附件如溫度計(jì)、傳熱蛇管或各種支撐體也可以起到一定的擋板作用的,但往
往達(dá)不到“全擋板條件”。通常增加擋板數(shù)計(jì)其寬度,功率消耗也會(huì)增加,但增加到一定值以后,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”。
在攪拌容器內(nèi),流體可沿各個(gè)方向流向攪拌器,流體的行程長(zhǎng)短不一,在需要控制回流的速度和方向,用于確定某*況時(shí)可使用導(dǎo)流筒。導(dǎo)流筒是上下開(kāi)口的圓筒,安裝在容器內(nèi),在攪拌混合中起導(dǎo)流作用,既可提高容器內(nèi)流體的攪拌程度,加強(qiáng)攪拌器對(duì)流體的直接剪切作用,又造成一定的循環(huán)流,使容器內(nèi)流體均可通過(guò)導(dǎo)流筒內(nèi)強(qiáng)烈混合區(qū),提高混合效率。安裝導(dǎo)流筒后,限定了循環(huán)路徑,減少了流體短路的機(jī)會(huì)。導(dǎo)流筒主要用于推進(jìn)式、螺桿式以及渦輪式攪拌器的導(dǎo)流。[1]
軸封
軸封是攪拌設(shè)備的重要組成部分。軸封屬于動(dòng)密封,其作用是保證攪拌設(shè)備內(nèi)處于一定的正壓或真空狀態(tài),防止被攪拌的物料逸出和雜質(zhì)的滲入,因而不是所有的轉(zhuǎn)軸密封型式都能用于攪拌設(shè)備。在攪拌設(shè)備中,zui常用的軸封有液封、填料密封和機(jī)械密封等。
液封
當(dāng)攪拌設(shè)備內(nèi)工作壓力為常壓,軸封的作用僅是為了防止灰塵與雜質(zhì)進(jìn)人內(nèi)部工作介質(zhì),或者隔離工作介質(zhì)與攪拌設(shè)備周圍的環(huán)境介質(zhì)相互接觸時(shí),可選用液封。液封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒(méi)有與傳動(dòng)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(zhuǎn)元件之間的間隙符合設(shè)計(jì)要求,其密封部位零件的加工、安裝要求較高。
同時(shí),受結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響,液封的使用范圍較窄。一般適用于工作介質(zhì)為非易燃易爆或毒性程度輕度危害,設(shè)備內(nèi)工作壓力等于大氣壓力,且溫度范圍在20-80℃的場(chǎng)合。
值得注意的是,液體工作介質(zhì)不可充滿攪拌設(shè)備;而且封液應(yīng)盡可能采用攪拌設(shè)備內(nèi)工作介質(zhì),或與工作介質(zhì)不發(fā)生物理化學(xué)作用的中性液體,同時(shí)必須極少揮發(fā)且不污染大氣。[2]
填料密封
是攪拌設(shè)備較早采用的一種轉(zhuǎn)軸密封結(jié)構(gòu),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造要求低、維護(hù)保養(yǎng)方便等優(yōu)點(diǎn)。但其填料易磨損,密封可靠性較差,一般只適用于常壓或低壓低轉(zhuǎn)速、非腐蝕性和弱腐蝕性介質(zhì),并允許定期維護(hù)的攪拌設(shè)備。
機(jī)械密封
機(jī)械密封是把轉(zhuǎn)軸的密封面從軸向改為徑向,通過(guò)動(dòng)環(huán)和靜環(huán)兩個(gè)端面的相互貼合,并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)達(dá)到密封的裝置,又稱端面密封。機(jī)械密封的泄漏率低,密封性能可靠,功耗小,使用壽命長(zhǎng),無(wú)需經(jīng)常維修,且能滿足生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化和高溫、低溫、高壓、高真空、高速以及各種易燃、易爆、腐蝕性、磨蝕性介質(zhì)和含固體顆粒介質(zhì)的密封要求。
與填料密封相比,機(jī)械密封具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、密封可靠,在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中密封狀態(tài)穩(wěn)定,泄漏量很小,其泄漏量?jī)H為填料密封的1%左右;
2、使用壽命長(zhǎng),在油、水介質(zhì)中一般可達(dá)1-2年或更長(zhǎng),在化工介質(zhì)中一般能工作半年以上;
3、摩擦功率消耗低,其摩擦功率僅為填料密封的10-50%;
4、軸或軸套基本上不磨損;
5、維修周期長(zhǎng),端面磨損后可自動(dòng)補(bǔ)償,一般情況下不需經(jīng)常性維修;
6、抗振性好,對(duì)旋轉(zhuǎn)軸的振動(dòng)、偏擺以及軸對(duì)密封腔的偏斜不敏感;
7、適用范圍廣,能用于高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉(zhuǎn)頻率,以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)的密封。
正是由于機(jī)械密封的上述優(yōu)點(diǎn),其在攪拌設(shè)備上已被廣泛使用。
機(jī)械密封有單端面機(jī)械密封和雙端面機(jī)械密封兩種,單端面機(jī)械密封價(jià)格較低,當(dāng)單端面機(jī)械密封不能達(dá)到要求時(shí),需用雙端面機(jī)械密封。
當(dāng)攪拌介質(zhì)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(tài)下操作,對(duì)密封要求很高,且填料密封和機(jī)械密封均無(wú)法滿足時(shí),可選用全封閉的磁力傳動(dòng)裝置。
傳動(dòng)裝置
攪拌設(shè)備的傳動(dòng)裝置包括電動(dòng)機(jī)、變速器、聯(lián)軸器、軸承及機(jī)架等。其中攪拌驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)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(jī),使攪拌達(dá)到需要的轉(zhuǎn)速。
傳動(dòng)裝置的作用是使攪拌軸以所需的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng),并保證攪拌軸獲得所需的扭矩。在大多數(shù)攪拌設(shè)備中,攪拌軸只有一根,且攪拌器以恒定的速度向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)。然而也有一些特殊的攪拌設(shè)備,為獲得更佳的混合效果,可以在一個(gè)攪拌設(shè)備內(nèi)使用兩根攪拌軸,并讓攪拌器進(jìn)行的復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),如往復(fù)動(dòng)式、往復(fù)式、行星式等。
電機(jī)
攪拌設(shè)備的攪拌軸通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。由于攪拌設(shè)備的轉(zhuǎn)速一般都比較低,因而電動(dòng)機(jī)絕大多數(shù)情況下都是與變速器組合在一起使用的,有時(shí)也采用變頻器直接調(diào)速。為此,選用電動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)特別考慮與變速器匹配問(wèn)題。
攪拌器
攪拌器又被稱作葉輪或槳葉,它是攪拌設(shè)備的核心部件。根據(jù)攪拌器的攪拌釜內(nèi)產(chǎn)生的流型,攪拌器基本上可以分為軸向流和徑向流兩種。例如,推進(jìn)式葉輪、新型翼型葉輪等屬于軸向流攪拌器,而各種直葉、彎葉渦輪葉輪則屬于徑向流攪拌器。
攪拌器通常自攪拌釜頂部中心垂直插入釜內(nèi),有時(shí)也采用側(cè)面插入,底部伸入或側(cè)面伸入方式。應(yīng)依據(jù)不同的攪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(jìn)式螺旋槳葉構(gòu)成(圖2),工作轉(zhuǎn)速較高,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向液流,產(chǎn)生較大的循環(huán)量,適用于攪拌低粘度 (<2Pa·s)液體、乳濁液及固體微粒含量低于10%的懸浮液。攪拌器的轉(zhuǎn)軸也可水平或斜向插入槽內(nèi),此時(shí)液流的循環(huán)回路不對(duì)稱,可增加湍動(dòng),防止液面凹陷。
②渦輪式攪拌器 由在水平圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲的葉片所構(gòu)成(圖3)。槳葉的外徑、寬度與高度的比例,一般為20:5:4,圓周速度一般為 3~8m/s。渦輪在旋轉(zhuǎn)時(shí)造成高度湍動(dòng)的徑向流動(dòng),適用于氣體及不互溶液體的分散和液液相反應(yīng)過(guò)程。被攪拌液體的粘度一般不超過(guò)25Pa·s。
③槳式攪拌器 有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構(gòu)成。槳葉直徑與高度之比為 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(zhuǎn)45°或60°,因而產(chǎn)生軸向液流。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,常用于低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。