攪(jiǎo)拌(bàn)罐表(biǎo)意即對物料進行攪拌(bàn)、混配、調和、均質等,不鏽鋼攪拌(bàn)罐根據生產工藝的要求設計結構及(jí)配置可標準化及人性化。攪拌罐在攪拌過程中可(kě)實現進料控製、出料控製(zhì)、攪拌(bàn)控製及其它手動自動控製等。
攪(jiǎo)拌罐(guàn)也可叫水相罐,廣泛應用於塗料、醫藥、建材、化工、顏料、樹脂、食品、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(bú)鏽鋼等材(cái)料製作,以及設置加熱、冷卻(què)裝置,以滿足不(bú)同的工藝和生產需要。加熱形式有夾(jiá)套電加熱、盤管加熱,該設(shè)備結構設計合理、工藝先進、經久耐用,並具有操作簡(jiǎn)單、使用方便等特點,是理想的投資少、投產(chǎn)快、收益高的化工設備。
產品結構
攪拌罐的結構:攪拌罐由攪(jiǎo)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(jù)工(gōng)藝要求配置加熱裝置或冷卻裝置。
攪拌罐體、攪拌罐蓋(gài)、攪拌器、軸封等選用材料可根據不同的工藝要求選用碳鋼或不鏽(xiù)鋼等材料來製(zhì)作。攪拌罐體與攪拌罐(guàn)蓋可采用法蘭密(mì)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(jìn)料、出料、觀察、測溫、測壓、蒸汽分餾、安(ān)全放空等工藝管孔。攪拌罐蓋上部配置有傳動裝置(電機或(huò)減速器),由傳動軸驅動攪拌罐內的攪拌器。軸封裝置可采用機(jī)封或(huò)填料、迷宮密封等多種形式(根據用戶需要(yào)確定)。由於用戶生產工(gōng)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聯(lián)係,另行設計製作。 [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給攪(jiǎo)拌器的,因此攪拌軸必須足夠的強度。同(tóng)時,攪拌軸既要與攪拌器連(lián)接,又要穿過軸(zhóu)封裝置以及軸承、聯軸器等零件,所以攪拌軸還應(yīng)有(yǒu)合理的結構、較高的加工精度和配合(hé)公差。
按支承情況(kuàng),攪拌軸可分為懸臂式和單(dān)跨式。懸臂(bì)式攪(jiǎo)拌軸在攪拌設備內部不(bú)設置中間軸承或底軸承,因而維護檢修方便,特別對潔淨度(dù)要(yào)求較高的生物、食品或藥品(pǐn)攪拌設備,減少(shǎo)了設備內(nèi)的構件(jiàn),故應優先選用(yòng)。
內(nèi)構件(jiàn)
包括擋板、盤(pán)管、導流筒、氣體(tǐ)分布器等。
為消除(chú)攪拌容器內液體的打旋現象,使被攪拌的液體上下(xià)翻騰(téng)而達到均勻的混合,通常(cháng)需要再攪拌容器內加擋板。通常擋板的寬度約為容器內直徑的1/12~1/10,其中設備內的附件如(rú)溫度計、傳熱蛇管或各種支(zhī)撐體(tǐ)也可以起到一定的(de)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(lǜ)消耗也會(huì)增加,但增加(jiā)到(dào)一定(dìng)值以後,功率消耗(hào)就不會再增加,此時的工況就稱為“全擋板條件”。
在攪拌容器(qì)內,流體可沿各個方向流向攪拌器,流體的行程長短(duǎn)不一,在需要(yào)控製回流的速度和方向,用於確定(dìng)某一流況時可使用導流筒。導流筒是上下開口的圓筒(tǒng),安裝(zhuāng)在容器內,在攪拌混合(hé)中起(qǐ)導流作用,既可提高容器內流體的攪拌程度,加強攪拌器對流體的直接剪切作用,又造成一定的循環流,使容器(qì)內流體均可通過導流(liú)筒內強烈混合區(qū),提高混合效率(lǜ)。安裝導流筒(tǒng)後(hòu),限定了循環路徑,減少了流體短路的機會。導流筒主要用(yòng)於推進式、螺杆式以及(jí)渦輪式攪拌器的(de)導流。 [1]
軸封
軸封是攪拌設備(bèi)的重要組成部分。軸封屬於動密封,其作用是保(bǎo)證攪拌設(shè)備內(nèi)處於一定的正壓或真空狀態,防止被攪拌的物料逸出和(hé)雜質的滲入(rù),因而不是所有的(de)轉軸密封型式都能用於攪拌設(shè)備。在攪拌(bàn)設備中,最常用的軸封有液封、填料密封和(hé)機械密封等。
液封
當攪拌設備內工作壓力為常壓,軸封的(de)作(zuò)用僅是為了防止灰塵與(yǔ)雜質進人(rén)內部工作介質(zhì),或(huò)者隔(gé)離工作介質與攪拌設備周圍的環境介質(zhì)相互接觸時,可(kě)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(de)零件。但為保證圓柱形殼體或(huò)靜止元件與旋轉(zhuǎn)元件之間的間隙符合設(shè)計要求,其密封部位零件的加工、安裝要求較(jiào)高。
同時,受結構特點的影(yǐng)響,液封的使用範圍較窄。一般適(shì)用於工作介質為非易燃(rán)易(yì)爆或毒性程度輕度危害,設備內工作壓力等於大氣壓(yā)力,且溫度範圍在20-80℃的場合。
值得注意的是,液體工作介質不可充(chōng)滿攪拌設備;而且封液應盡(jìn)可能(néng)采(cǎi)用攪拌設(shè)備內工作介質,或與工作介質不發生物理化學作用的中性(xìng)液體,同時必須極少揮發且不汙染大氣。 [2]
填料密封
是攪拌設備較早采用的一種轉軸密封結構(gòu),具(jù)有結構簡單、製造(zào)要求低、維護保養方便等優點。但其填料易磨損,密封(fēng)可靠性較差,一般隻(zhī)適用於常壓或(huò)低(dī)壓低轉速、非腐蝕性和弱腐蝕性(xìng)介質,並允許(xǔ)定期維護的攪拌設備。
機械密封
機械密封是把轉軸的密封麵從軸向改為徑向,通過動環和靜環(huán)兩個端(duān)麵的相互貼合,並作相對運動(dòng)達到密封的裝置(zhì),又稱端麵密封。機械密封的泄漏率低,密封性能可靠,功耗小,使用壽命長,無需(xū)經常維修,且能滿足生產過程自動化和高溫、低溫(wēn)、高壓、高真空、高速以及各(gè)種易燃、易爆、腐蝕性、磨蝕性介質和含固體顆粒介質的密封要(yào)求。
與填料密封相比,機(jī)械密封具有以下優點:
1、密封可靠,在長(zhǎng)期運轉中(zhōng)密封狀態(tài)穩定,泄漏量(liàng)很小,其泄漏(lòu)量僅(jǐn)為填料密封的1%左右;
2、使用(yòng)壽命長,在油、水(shuǐ)介質中一般可達(dá)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(shàng)不磨損;
5、維(wéi)修周期(qī)長,端麵磨(mó)損後(hòu)可自動補償,一(yī)般情況下不需經常性維修;
6、抗振性好,對旋轉軸的振動、偏(piān)擺以及(jí)軸(zhóu)對密封腔的偏斜(xié)不敏感;
7、適用範圍廣,能用於高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉頻(pín)率,以及各種腐蝕性介質(zhì)和含磨粒介質的密封。
正是(shì)由於機械密封(fēng)的(de)上述優點,其(qí)在攪拌設備上已被廣泛使用。
機械(xiè)密(mì)封有單端麵機械密封和雙端麵機械密封兩種,單(dān)端麵機械密封價格較低,當單端麵機械密封不(bú)能(néng)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,或較為昂貴的高純度物料(liào),或者需要在高真空狀態下操作,對(duì)密封要求很高(gāo),且填料密封和機(jī)械密封均無法滿足時,可選用全(quán)封閉的磁(cí)力傳動(dòng)裝置。
傳動裝置
攪拌設備的傳動裝置包括電(diàn)動機、變速器、聯軸器、軸承及機架等。其中(zhōng)攪拌(bàn)驅動機構通常采用電動(dòng)機和變速器的組合或選(xuǎn)用帶變頻(pín)器(qì)的電機,使攪拌達到需要的轉速。
傳動裝置的作用是使攪(jiǎo)拌軸以所需的轉速轉動(dòng),並(bìng)保證攪(jiǎo)拌軸獲得所需的扭(niǔ)矩。在大多數攪拌設備中,攪拌軸隻有一根,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,為獲得更佳的混合效果(guǒ),可以在一個攪拌設備內使用兩根攪拌(bàn)軸,並讓攪拌器進行的複雜(zá)的運動,如往複動式、往複式(shì)、行星式等。
電機
攪拌設備的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情況下都是與變速器組(zǔ)合在一起使用的,有(yǒu)時也采用變頻器直接調速。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(zuò)葉輪或槳葉,它是攪拌設備的(de)核心(xīn)部件。根據攪拌器的攪拌(bàn)釜內產生的流(liú)型,攪拌(bàn)器基本上可以分為軸向流和徑向流(liú)兩種。例如,推進式葉輪、新型翼型葉輪等(děng)屬於(yú)軸向流攪拌器,而各種直葉(yè)、彎葉渦輪葉輪則(zé)屬於徑向流攪拌器。
攪拌器(qì)通(tōng)常自攪拌釜頂部中心垂直插(chā)入釜內,有時也采用側麵插入,底部伸入或側麵伸入(rù)方式。應依(yī)據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片推進式螺旋槳葉構成(chéng)(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(jiǎng)式攪(jiǎo)拌器主要造成軸向液流,產生較大的循環量,適(shì)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,此時液流的循環回路不對稱,可增加湍動,防止(zhǐ)液麵凹陷。
②渦輪(lún)式攪拌器 由在(zài)水平圓盤上安裝2~4片平直的或彎曲的(de)葉片所構成(圖3)。槳(jiǎng)葉的外徑、寬度與高度的比例,一(yī)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的徑向流動,適用於氣體及不(bú)互溶液體(tǐ)的分散和液(yè)液(yè)相(xiàng)反應過程(chéng)。被攪拌液體的(de)粘度一般不超過25Pa·s。
③槳(jiǎng)式攪拌器 有平槳式(shì)和斜槳式兩種。平槳(jiǎng)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(yuán)周速度(dù)為1.5~3m/s,所產生的徑向液流(liú)速度較小。斜(xié)槳式攪拌器(圖4)的兩(liǎng)葉相反折轉45°或60°,因而產生軸向液流。槳式攪(jiǎo)拌器結構簡單,常用於低粘度(dù)液體的(de)混合以及固體微(wēi)粒的溶解和懸浮。
④錨式攪拌(bàn)器 槳葉外緣形狀(zhuàng)與攪拌(bàn)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反應產(chǎn)物或堆積於槽(cáo)底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓(yuán)周速度為0.5~1.5m/s,可用於攪(jiǎo)拌粘度高達(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,液層中有(yǒu)較大的停滯區(qū)。
⑤螺(luó)帶式攪拌器 螺帶(dài)的外徑與螺(luó)距相等(圖6),專門用於攪拌高(gāo)粘度液體(200~500Pa·s)及擬塑性流(liú)體(tǐ),通常在層流狀態下操作。
⑥磁力攪(jiǎo)拌器 Corning數字式加熱器帶有一個閉(bì)路旋鈕(niǔ)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(dài)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溫度。 [1] [2]
加(jiā)熱(rè)冷卻裝置編輯
一般是使(shǐ)用(yòng)單位根據物料是否加熱或幹燥或冷卻而定。在定製(zhì)範圍內,溫度應(yīng)為200℃以下,使(shǐ)用壓(yā)力低於0.1Mpa。加熱方式可根據使(shǐ)用單位(wèi)的生(shēng)產條件而定。加熱方式(shì)有熱油等介質循環和直接電加熱兩種。熱(rè)油等(děng)介質循環是導熱油在另(lìng)配(pèi)置的加熱罐內加溫到一定(dìng)溫度後,通過(guò)熱油泵進行輸送循環;直接加熱是夾套上直接安裝電加(jiā)熱(rè)管,使導熱油加熱到所需溫(wēn)度(溫度可根據實(shí)際情況調節)。冷卻循環是采(cǎi)用水在夾套內外循(xún)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(děng)形式進行加熱或冷卻。