攪拌器
一、概述
攪拌器是使液體、氣體介質(zhì)強(qiáng)迫對流并均勻混合的器件。 攪拌器的類型、尺寸及轉(zhuǎn)速,對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。一般說來,渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動有利,而旋槳式攪拌器對總體流動有利。對于同一類型的攪拌器來說,在功率消耗相同的條件下,大直徑、低轉(zhuǎn)速的攪拌器,功率主要消耗于總體流動,有利于宏觀混合。小直徑、高轉(zhuǎn)速的攪拌器,功率主要消耗于湍流脈動,有利于微觀混合。攪拌器的放大是與工藝過程有關(guān)的復(fù)雜問題,至今只能通過逐級經(jīng)驗放大,根據(jù)取得的放大判據(jù),外推至工業(yè)規(guī)模。
二、類型
①旋槳式攪拌器
由2~3片推進(jìn)式螺旋槳葉構(gòu)成,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),此時液流的循環(huán)回路不對稱,可增加湍動,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。

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)時造成高度湍動的徑向流動,適用于氣體及不互溶液體的分散和液液相反應(yīng)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)簡單,常用于低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。

斜槳式攪拌器
④錨式攪拌器
槳葉外緣形狀與攪拌槽內(nèi)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(yīng)產(chǎn)物或堆積于槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用于攪拌粘度高達(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,液層中有較大的停滯區(qū)。

錨式攪拌器
⑤折葉式攪拌器
根據(jù)不同介質(zhì)的物理學(xué)性質(zhì)、容量、攪拌目的選擇相應(yīng)的攪拌器,對促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)速度、提高生產(chǎn)效率能起到很大的作用。折葉渦輪攪拌器一般適應(yīng)于氣、液相混合的反應(yīng),攪拌器轉(zhuǎn)數(shù)一般應(yīng)選擇300r/min以上。
⑥側(cè)入式攪拌機(jī)
側(cè)入式攪拌機(jī)是將攪拌裝置安裝在設(shè)備筒體的側(cè)壁上,攪拌機(jī)上的攪拌器通常采用軸流型,以推進(jìn)式攪拌器為多,在消耗同等功率情況下,能得到最高的攪拌效果,功率消耗僅為頂攪拌的1/3~2/3,成本僅為頂攪拌的1/4~1/3。轉(zhuǎn)速可在200~750r/min。廣泛用于脫硫、除硝以及各種大型貯罐或貯槽的攪拌。特別是在大型貯槽或貯罐中利用一臺或多臺側(cè)入式攪拌機(jī)一起工作,在消耗低能耗的情況下便可以得到良好的攪拌效果。
三、結(jié)構(gòu)說明
按照安裝形式可分為頂入式攪拌器、側(cè)入式攪拌器、底入式攪拌器等。

頂入式攪拌器由電動機(jī)、減速機(jī)、機(jī)架、攪拌軸、攪拌槳等組成,側(cè)進(jìn)式攪拌器由電動機(jī)、減速機(jī)、機(jī)架、機(jī)座板、機(jī)械密封、攪拌軸、攪拌槳等組成,結(jié)構(gòu)緊湊、安裝維護(hù)方便。過流部件可抵抗高濃度氯離子的腐蝕。
3.1 電動機(jī)和減速機(jī)
電動機(jī)采用國產(chǎn)/進(jìn)口優(yōu)質(zhì)品牌,質(zhì)量可靠,能長時間連續(xù)運行。減速機(jī)采用SEW、長城、博能、國貿(mào)等國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)品牌,斜齒輪—弧齒錐齒輪減速機(jī),扭矩大,轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)緊湊,維護(hù)方便。
2.2 機(jī)架
根據(jù)脫硫系統(tǒng)的惡劣環(huán)境及嚴(yán)格要求設(shè)計的重型機(jī)架,能承受減速機(jī)電機(jī)及攪拌軸的重力,確保攪拌器能安全、高效地運行。
2.3 攪拌軸
攪拌軸接管采用厚壁鋼管襯膠材質(zhì),法蘭為高鎳合金材質(zhì),確保攪拌軸的剛性和同軸度。攪拌軸與減速機(jī)的連接采用直連式,攪拌軸直接伸入減速機(jī)內(nèi),比皮帶傳動更加穩(wěn)定、可靠,大大增加了機(jī)械密封的使用壽命。
2.4 攪拌槳
頂入式攪拌槳采用斜槳設(shè)計,直徑比其他攪拌槳更大,減少了減速電機(jī)的負(fù)荷,更加穩(wěn)定。;側(cè)入式攪拌槳采用導(dǎo)流弧板設(shè)計,既增加了軸向流量,又減少了槳葉末端的磨損,增加了攪拌槳的使用壽命。
2.3可選材質(zhì)
碳鋼襯膠、2205、2507、1.4529、N08367、inconel625、C276,亦可根據(jù)客戶要求定制。
2.4機(jī)械密封
機(jī)械密封根據(jù)國外攪拌器機(jī)械密封的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,采用自潤滑,不需要冷卻水,可以在不排空漿液或暫停脫硫系統(tǒng)的情況下,在線更換。機(jī)械密封內(nèi)置進(jìn)口軸承,密封面材質(zhì)使用進(jìn)口碳化硅,壽命更長。
四、適用工況
PH值:≤13
氯離子濃度≤100000ppm
介質(zhì)濃度≤60%
介質(zhì)溫度≤100℃
六、攪拌器選型
攪拌裝置的設(shè)計選型與攪拌作業(yè)目的緊密結(jié)合。各種不同的攪拌過程需要由不同的攪拌裝置運行來實現(xiàn),在設(shè)計選型時首先要根據(jù)工藝對攪拌作業(yè)的目的和要求,確定攪拌器型式、電動機(jī)功率、攪拌速度,然后選擇減速機(jī)、機(jī)架、攪拌軸、軸封等各部件。具體步驟方法如下:
①按照工藝條件、攪拌目的和要求,選擇攪拌器型式,選擇攪拌器型式時應(yīng)充分掌握攪拌器的動力特性和攪拌器在攪拌過程中所產(chǎn)生的流動狀態(tài)與各種攪拌目的的因果關(guān)系。
②按照所確定的攪拌器型式及攪拌器在攪拌過程中所產(chǎn)生的流動狀態(tài),工藝對攪拌混合時間、沉降速度、分散度的控制要求,通過實驗手段和計算機(jī)模擬設(shè)計,確定電動機(jī)功率、攪拌速度、攪拌器直徑。
③按照電動機(jī)功率、攪拌轉(zhuǎn)速及工藝條件,從減速機(jī)選型表中選擇確定減速機(jī)機(jī)型。如果按照實際工作扭矩來選擇減速機(jī),則實際工作扭矩應(yīng)小于減速機(jī)許用扭矩。
④按照減速機(jī)的輸出軸頭d和攪拌軸系支承方式選擇與d相同型號規(guī)格的機(jī)架、聯(lián)軸器
⑤按照機(jī)架攪拌軸頭do尺寸、安裝容納空間及工作壓力、工作溫度選擇軸封型式
⑥按照安裝形式和結(jié)構(gòu)要求,設(shè)計選擇攪拌軸結(jié)構(gòu)型式,并校檢其強(qiáng)度、剛度。
如按剛性軸設(shè)計,在滿足強(qiáng)度條件下n/nk≤0.7
如按柔性軸設(shè)計,在滿足強(qiáng)度條件下n/nk>=1.3
⑦按照機(jī)架的公稱心寸DN、攪拌軸的擱軸型式及壓力等級、選擇安裝底蓋、凸緣底座或凸緣法蘭
⑧按照支承和抗振條件,確定是否配置輔助支承。
在以上選型過程中,攪拌裝置的組合、配置可參考(攪拌裝置設(shè)計選擇流程示意圖),配置過程中各部件之間連接關(guān)鍵尺寸是軸頭尺寸,軸頭尺寸一致的各部件原則上可互換、組合。由于裝置工況各不相同,如需選型請咨詢我公司并提供以下參數(shù):
①容器內(nèi)徑D(或長L、寬W)及高度H;
②容器內(nèi)液位的高度;
③介質(zhì)的名稱、密度、溫度、濃度、PH值及氯離子濃度;
④材質(zhì)的要求;
⑤電機(jī)、減速機(jī)的要求。
七、攪拌器圖片

該攪拌器為我公司工程項目常規(guī)配置設(shè)備,版權(quán)歸設(shè)備廠家所有
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