侧入式搅拌机针对密封系统的实际条件及情况,我们在密封的总体及辅助系统进行针对性的设计和改进,并达成共识。提出了以下方案:
(1)采用了双端面多弹簧式机械密封,双端面密封有轴向双端面密封和径向双端面密封两种。我厂采用径向双端面密封,上端的一级密封直接与浆料槽内物料接触,摩擦副材质为硬质合金对硬质合金(WC/WC),既可防止颗粒物料进入摩擦面而导致机械密封失效,又可延长机械密封的使用寿命 下端的二级密封为辅助密封,主要是防止密封液外漏,摩擦副材质为硬质合金对石墨(WC/M106K);用自来水作为密封介质,封液用以改善端面问的润滑及冷却摩擦产生的热量,并把物料与外界隔离,以实现物料的“零泄漏”。
(2)浆料槽的机械密封位于搅拌器的下部,会有部分物料沉积在搅拌器底部,为了阻止浆料进入密封而引起机械密封失效,因此在机械密封上端再串一级辅助密封装置。
(3)在两级密封下部设计两套圆锥滚子轴承,其目的是为限制轴的轴向窜动和径向跳动,确保达到机械密封运转的技术条件。
(4)为了便于机械密封拆卸、安装、维护、检修,将机械密封总成设计成轴套,便于它与轴的分离。
(一)角度固定的旁入式撹拌
这种搅拌设备是将推进式桨叶的轴流方向与筒 底中心线偏左7?15度安装,在设备内能产生相同 程度的上下流和水平流。
(二)角度可变的旁入式搅拌
在原油或重油的大型储罐中,为使不同种类的 油均匀,特别是在10000m3以上的大型原油罐中, 为了防止淤渣堆积而进行搅拌,使用角度可变的旁 人式搅拌设备是很有效的,能形成较好流型。
角度固定的旁入式搅拌设备比泵的循环搅拌还要 轻微,特别是在为了节约动力和含有大量泥浆的情况 下,如果用角度固定的旁入式搅拌器.天长日久就容易 产生大量的底部堆积。若用角度可变的旁入式搅拌器设 备,由于连续周期的扫掠搅拌,增加了液体的无规则 流动,可防止底部周边和搅拌器中间安装部分的泥浆 堆积。
角度变换的程序是以左30°、中心、右30°、中心、 左30°的顺序进行运转,变换时间应根据物料的种类和 作条件而定。
组合式搅拌器
有时为了提高混合效率,需要将两种或两种以 上形式不同、转速不同的搅拌器组合起来使用,称 为组合式搅拌设备。一台用于生产牙膏、涂料等的搅拌设备,通过三种叶轮的协同作 用,将固体粉末均匀地分散到黏稠性液体中。齿片 式叶轮以大于1500r/min的高速进行冋转,具有打散粉团和打碎固体颗粒的作用:螺杆式叶轮以每分 钟数十转至数百转的速度旋转,它造成强有力的轴 向流动:锚式叶轮以每分钟十多转至数十转的低速 转动,把罐内液体输送至齿片式叶轮造成的?{剪切 区和螺杆式叶轮形成的轴向流区。由于这三个叶 轮的旋转轴互不重合,故称作非同轴组合式搅拌设备。
搅拌过程常有设备放大的问题,主要是解决搅拌罐、搅拌器的放大以及运转条件的确定。目前这 方面也还存在着如何选定放大准则等问题。
搅拌过程既然有赖于搅拌器的正常运转,当然 搅拌器的结构、强度也是不容忽视的问题。由于搅 拌作的多种多样,也使搅拌器存在着许多型式。 各种搅拌器在配合各种可控制流动状态的附件后, 更能使流动状态以及供给能量的情况出现多种变 化,更有利于强化不同的搅拌过程。典型的搅拌器 型式有桨式、涡轮式、推进式、布鲁马金式、齿片 式、锚式、框式、螺带式、螺杆式等。
搅拌过程的研究需要多种先进的精密的测试仪 器,近来能够測试的参数已经渐渐增多,这就推动 了搅拌理论的研究工作,但是没有解决的课题仍然 很多。目前搅拌器的设计方面还多是根据一些个别 条件下的实验资料,要达到佳目的的设计还很 难。期待着搅拌过程的理论研究能与实际技术密切 地结合,使搅拌器的设计更有效,使搅拌过程的进 行更合理。
搅拌过程的种类以及对搅拌器的要求
搅拌既可以是一种的流体力学范畴的单元 作,如进行液-液混合、固-液悬浮、气-液或 液-液分散等,又往往是完成其他单元作如传 热、吸收、萃取、溶解、结晶等以及化学反应过程 的必要手段。搅拌过程可使被搅拌液体的各部分接 近于均质状态,可增大分散相的有效接触面积,可 降低分散相周围的液膜阻力以及增大相对速度提?{ 传热速率等。搅拌过程的影响因索复杂繁多,但是 考察其特点,不外乎是使用搅拌器或其他手段使设 备内的流体产生适当的流动状态,在流动状态中达 到各种作目的。因此,认识搅拌过程,就要知道 设备内的流体流动状态和各种搅拌目的有什么因果 关系,也就是要考察流体的流动状态和传热、传 质、微粒细化分散等过程有什么关联。基于这个观 点,方便的就是以搅拌介质的相态来将搅拌过程 加以分类。这样可将搅拌过程分成均相系和非均相 系两大类。前者为互溶液体的搅拌,后者包括不互 溶液体的搅拌、气-液相的搅拌以及固-液相的搅 拌。当搅拌介质的黏度相当高时,它的流动状态又 有特殊性,所以一般又单独分类为?{黏度液的 搅拌。
搅拌器定义:使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。 搅拌器的类型、尺寸及转速,对搅拌功率在总体流动和湍流脉动之间的分配都有影响。一般说来,涡轮式搅拌器的功率分配对湍流脉动有利,而旋桨式搅拌器对总体流动有利。对于同一类型的搅拌器来说,在功率消耗相同的条件下,大直径、低转速的搅拌器,功率主要消耗于总体流动,有利于宏观混合。小直径、高转速的搅拌器,功率主要消耗于湍流脉动,有利于微观混合。搅拌器的放大是与工艺过程有关的复杂问题,至今只能通过逐级经验放大,根据取得的放大判据,外推至工业规模。
搅拌器可分为:
一、两叶桨式
二、三叶桨式
三、螺旋式
四、框式
五、开启涡轮式
六、圆盘涡轮式
七、螺杆螺带
八、特殊用途
九、搪瓷
十、防腐