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        攪拌設備的用途與分類

        時間:

        所屬分類:

        2017 08 08

        攪拌設備的用途、分類   在選擇攪拌容器時,應根據生產規模(即物料處理量)、攪拌操作目的和物料特性確定攪拌容器的形狀和尺寸,在確定攪拌容器的容積時應合理選擇裝料系數,盡量提高設備的利用率。如果沒有特殊需要,釜體一般宜選用最常用的立式圓筒形容器,并選擇適宜的筒體高徑比(或容器裝液高徑比)。若有傳熱要求,則釜體外須設置夾套結構。夾套種類有整體夾套、螺旋擋板夾套、半管夾套、蜂窩夾套,傳熱效果依次提高但制造成本也相應增加。       

         當攪拌釜臥式放置時,大多進行半釜操作。因此臥式釜與立式釜相比有更多的氣-液接觸面積,因而臥式釜常用于氣-液傳質過程,如氣-液吸收或從高粘度液體中脫除少量易揮發物質,另一方面,臥式釜的料層較淺,有利于攪拌器將粉末攪動,并可借攪拌器的高速回轉使粉體拋揚起來,使粉體在瞬間失重狀態下進行混合。       

         攪拌容器的材料要滿足生產工藝的要求,例如耐壓、耐溫、耐介質腐蝕,以及保證產品清潔等。由于材料的不同,攪拌容器的制造工藝、結構也有所不同,因此可分為鋼制攪拌設備、搪玻璃攪拌設備和帶襯里的攪拌設備等。裝襯里的目的是為了耐蝕或保護產品的清潔,襯里的種類很多,主要有不銹鋼、鋁、鈦、鉛、鎳、鋯、耐酸瓷磚、輝綠巖板、橡膠等。       攪拌設備一般由容器部分、傳動裝置、換熱設備、攪拌裝置、軸封裝置組成。在工業生產中的應用范圍很廣,尤其是化學工業中,很多的化工生產都或多或少地應用著攪拌操作。攪拌設備在很多場合是作為反應器來應用的。例如在三大合成材料的生產中,以攪拌設備作為反應器的約占反應器總數的90%。      

         一、攪拌設備的用途及分類:

        1、用途:在水處理工藝中,攪拌設備主要用于藥劑的溶解、稀釋、混合反應和投加混凝劑或助凝劑。        

        2、分類:       (1)按攪拌功能分:混合攪拌設備、攪動設備、懸浮攪拌設備、分散攪拌設備等。        (2)按攪拌方式分:機械攪拌設備、水力攪拌設備、氣體攪拌設備、磁力攪拌設備等        (3)按攪拌目的分:溶藥攪拌設備、混合攪拌設備、絮凝攪拌設備、澄清攪拌設備、消化池攪拌設備和水下攪拌設備等。       (4)按液體的循環流動形式分:軸向流和徑向流攪拌器兩類。       

        3、攪拌設備的基本結構和工作原理:       

        基本結構:

        主要由攪拌器、傳動裝置及攪拌軸系三大部分組成。       (1)攪拌器主要由攪拌槳(或葉輪)和附屬構件組成;       (2)傳動裝置由電動機、減速機以及支架等組成;       (3)攪拌軸系由攪拌軸、軸承和聯軸器等組成。        工作原理:        水處理工藝對攪拌的要求可分為混合、攪動、懸浮、分散四種。        (1)混合是通過攪拌作用,使與水的比重、粘度不同的物質在水中混合均勻;       (2)攪動是通過攪拌使混合液強烈流動,以提高傳熱、傳質的速率;        (3)懸浮是通過攪拌作用,使原來靜止在水體中可沉降的固體顆?;蛞旱螒腋≡谒w中;       (4)分散是通過攪拌作用,使氣體、液體或固體分散在水體中,增大不同物相的接觸面積,加快傳熱和傳質過程。一言以蔽之,實現攪拌的目的是通過能量的傳遞。       

        4、攪拌器的形式與結構:        槳式攪拌器:平槳、折葉槳槳式攪拌器結構簡單,其槳葉一般用扁鋼制造的,強度不夠時需加肋,單面加肋效果好。        (1)分類:平直葉槳式攪拌器和折葉槳式攪拌器       (2)特點:轉速低,對粘度較敏感,槳葉不宜過長。        (3)應用:適用于介質粘度低的液體。主要用于藥劑溶解和混合。       推進式攪拌器:一般用鑄鐵、鑄鋼整體鑄造而成,有時也采用焊接。       (1)特點:以容積循環為主,循環速率高,剪切作用小,上下翻騰效果好。       (2)應用:藥劑溶解和懸浮操作。  渦輪式攪拌器:        (1)分類:開啟式和圓盤式兩類,槳葉有平直葉、彎葉和折葉        (2)特點:可使液體均勻地由垂直方向的運動改變成水平方向的運動,自渦輪流出的高速液流沿切線方向散開,從而在整個液體內得到劇烈攪動。       (3)應用:攪拌器廣泛用于快速溶解和進行乳化操作        其它型式攪拌器其它類型的攪拌器還有框式、錨式、螺桿式、螺帶式等,在此不做贅述。       

        5、攪拌器附件:        攪拌器的附件主要有擋板或導流筒。其設置原因是攪拌器轉速高時易產生漩渦流,影響攪拌效果,劇烈打旋的液體結合漩渦作用,對攪拌軸產生沖擊作用,從而影響攪拌器的使用壽命。       

        6、傳動裝置:        作用:        提供能量2.5.2組成:主要由電動機、減速機和機架組成:       (1)電動機       (2)減速機:       立式減速機:        主要有:三角皮帶減速機、兩級齒輪減速機、擺線針輪減速機和諧波減速機四種。在水處理工藝中,通常采用擺線針輪減速機。它的特點:結構緊湊、體積小、重量輕、效率高、減速比大、壽命長、故障少、過載能力強、耐沖擊。特別適用于起動頻繁和正反轉兼有的場合。        

        7、攪拌軸:        (1)功能:主要是用來固定攪拌器,并從減速裝置的輸出軸取得動力,在帶動攪拌器轉動的同時,將功率傳遞給攪拌器以克服其旋轉時遇到的阻力偶矩而對流體作功。       (2)組成:攪拌軸主要分為軸頸(支承部分)、軸頭(安裝部件)、軸身(桿件部分)。       (3)軸端結構分類:      ①凸緣聯軸器軸端結構。      ②夾殼式聯軸器軸端結構。       ③推進式攪拌器的軸端結構聯軸器。   

          (1)作用:將兩個獨立的軸牢固地連在一起,以進行傳遞旋轉運動和功率        (2)基本要求:最主要是應確保兩根聯接軸的同心,有時還應具有一定的減少震動緩和沖擊的能力。       (3)結構形式:      ①凸緣聯軸器       ②夾殼聯軸器       ③套筒聯軸器      ④彈性圈柱銷聯軸器       

        8、軸承:        (1)作用:為攪拌軸設置的支承       (2)分類:      ①按承載方式:        向心軸承(主要承載徑向荷載)       推力軸承(主要承載軸向荷載)       向心推力軸承(徑向、軸向荷載)      ②按軸承工作時的摩擦性質。        

        9、水處理工藝中常用的機械攪拌設備:       溶液攪拌設備:        (1)JBT型推進式攪拌機:        它采用螺旋槳葉式攪拌器,并同鋼制攪拌罐配套,罐內設有擋板和水下支承,罐體內襯玻璃鋼。適用于大、中型污水處理廠或給水廠投加絮凝劑或混凝劑的溶解和稀釋攪拌。       (2)SJ型帶罐框架式攪拌機:        一般同鋼制攪拌罐配套,罐體內襯玻璃鋼,防腐性能好,槳葉主軸和罐體也可采用不銹鋼材質。特點是攪拌強度大且均勻。根據介質的性質和攪拌槳外緣線速度分別用于藥劑的溶解、混合和反應。常用于給水處理廠投加絮凝劑、助凝劑的溶解稀釋、混合及反應等過程。       混合攪拌設備:        (1)WHJ型機械混合攪拌機,具有產生對流循環和劇烈渦流的特點,從而使混凝劑與水快速充分混合,以滿足混凝工藝的要求。        (2)JBJ型折槳式混合攪拌機,具有運行平穩,攪拌均勻的特點,適用于大水量的混合攪拌。此外還有可調式(移動式)攪拌機、ZJ型折槳式攪拌機[1]、LJB型推進式攪拌機等。       

        絮凝攪拌設備:       (1)LJF型立軸式機械絮凝攪拌機        (2)WJF型臥軸式機械絮凝攪拌機        反應攪拌設備:       (1)SJB型雙槳攪拌機       (2)WFJ、LFJ型反應攪拌機       潛水攪拌推流器:       (1)QJB型潛水攪拌器       (2)DQT型低俗潛水推流器       二、傳統攪拌設備的能耗問題:        在市政、化工造紙及其它多種水處理工藝中,水體攪拌混合是其中關鍵工藝過程之一。傳統的攪拌設備可分為立軸折槳式、水平(潛水)推進式以及其它混合形式(徑向流、軸向流和混合流),由于安裝的方式和葉槳形式決定了其攪拌形態,無論在能耗上還是在攪拌效果上均不太理想,不僅給污水廠的運營成本帶來不必要的增加,而且會直接影響到最終的工藝處理效果。據初步統計,在污水處理工藝過程中攪拌混合的能耗占總能耗的近二成。       1、技術改進路線:        以潛水攪拌器為例,傳統的潛水攪拌器在污水處理工藝中作為一種成熟的產品,在國內應用廣泛,它主要由潛水電機、葉輪和安裝系統組成。為簡化整機結構,多采用多級電機配合直聯結構;葉輪有鑄造、焊接等形式。傳統的潛水攪拌器雖具有結構緊湊、安裝維護較方便等特點,但由于葉輪形式及動力配備方案的因素,在能耗及效率方面具有一定的提升空間


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