攪拌設備的用途、分類(lèi)

　　在選擇攪拌容器時(shí)，應根據生產(chǎn)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(shí)應合理選擇裝料系數，盡量提高設備的利用率。如果沒(méi)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(lèi)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(shí)，大多進(jìn)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(zhì)過(guò)程，如氣-液吸收或從高粘度液體中脫除少量易揮發(fā)物質(zhì)，另一方面，臥式釜的料層較淺，有利于攪拌器將粉末攪動(dòng)，并可借攪拌器的高速回轉使粉體拋揚起來(lái)，使粉體在瞬間失重狀態(tài)下進(jìn)行混合。

　　攪拌容器的材料要滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求，例如耐壓、耐溫、耐介質(zhì)腐蝕，以及保證產(chǎn)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(chǎn)品的清潔，襯里的種類(lèi)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(dòng)裝置、換熱設備、攪拌裝置、軸封裝置組成。在工業(yè)生產(chǎn)中的應用范圍很廣，尤其是化學(xué)工業(yè)中，很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應用著(zhù)攪拌操作。攪拌設備在很多場(chǎng)合是作為反應器來(lái)應用的。例如在三大合成材料的生產(chǎn)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(lèi)：

　　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(lèi)：

　　(1)按攪拌功能分：混合攪拌設備、攪動(dòng)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(huán)流動(dòng)形式分：軸向流和徑向流攪拌器兩類(lèi)。

　　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(dòng)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(dòng)裝置由電動(dòng)機、減速機以及支架等組成;

　　(3)攪拌軸系由攪拌軸、軸承和聯(lián)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(dòng)、懸浮、分散四種。

　　(1)混合是通過(guò)攪拌作用，使與水的比重、粘度不同的物質(zhì)在水中混合均勻;

　　(2)攪動(dòng)是通過(guò)攪拌使混合液強烈流動(dòng)，以提高傳熱、傳質(zhì)的速率;

　　(3)懸浮是通過(guò)攪拌作用，使原來(lái)靜止在水體中可沉降的固體顆�；蛞旱螒腋≡谒�體中;

　　(4)分散是通過(guò)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(zhì)過(guò)程。一言以蔽之，實(shí)現攪拌的目的是通過(guò)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(jiǎn)單,其槳葉一般用扁鋼制造的，強度不夠時(shí)需加肋，單面加肋效果好。

　　(1)分類(lèi)：平直葉槳式攪拌器和折葉槳式攪拌器

　　(2)特點(diǎn)：轉速低，對粘度較敏感，槳葉不宜過(guò)長(cháng)。

　　(3)應用：適用于介質(zhì)粘度低的液體。主要用于藥劑溶解和混合。

　　推進(jìn)式攪拌器：一般用鑄鐵、鑄鋼整體鑄造而成，有時(shí)也采用焊接。

　　(1)特點(diǎn)：以容積循環(huán)為主，循環(huán)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。www.yxhhj.com

　　渦輪式攪拌器:

　　(1)分類(lèi)：開(kāi)啟式和圓盤(pán)式兩類(lèi)，槳葉有平直葉、彎葉和折葉

　　(2)特點(diǎn)：可使液體均勻地由垂直方向的運動(dòng)改變成水平方向的運動(dòng)，自渦輪流出的高速液流沿切線(xiàn)方向散開(kāi)，從而在整個(gè)液體內得到劇烈攪動(dòng)。

　　(3)應用：攪拌器廣泛用于快速溶解和進(jìn)行乳化操作

　　其它型式攪拌器其它類(lèi)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(shí)易產(chǎn)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(chǎn)生沖擊作用，從而影響攪拌器的使用壽命。

　　6、傳動(dòng)裝置：

　　作用：

　　提供能量2.5.2組成：主要由電動(dòng)機、減速機和機架組成：

　　(1)電動(dòng)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(xiàn)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(xiàn)針輪減速機。它的特點(diǎn)：結構緊湊、體積小、重量輕、效率高、減速比大、壽命長(cháng)、故障少、過(guò)載能力強、耐沖擊。特別適用于起動(dòng)頻繁和正反轉兼有的場(chǎng)合。

　　7、攪拌軸：

　　(1)功能：主要是用來(lái)固定攪拌器，并從減速裝置的輸出軸取得動(dòng)力，在帶動(dòng)攪拌器轉動(dòng)的同時(shí)，將功率傳遞給攪拌器以克服其旋轉時(shí)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(lèi)：

　�、偻咕壜�(lián)軸器軸端結構。

　�、趭A殼式聯(lián)軸器軸端結構。

　�、弁七M(jìn)式攪拌器的軸端結構聯(lián)軸器。

　　(1)作用：將兩個(gè)獨立的軸牢固地連在一起,以進(jìn)行傳遞旋轉運動(dòng)和功率

　　(2)基本要求：最主要是應確保兩根聯(lián)接軸的同心,有時(shí)還應具有一定的減少震動(dòng)緩和沖擊的能力。

　　(3)結構形式：

　�、偻咕壜�(lián)軸器

　�、趭A殼聯(lián)軸器

　�、厶淄猜�(lián)軸器

　�、軓椥匀χ�銷(xiāo)聯(lián)軸器

　　8、軸承：

　　(1)作用：為攪拌軸設置的支承

　　(2)分類(lèi)：

　�、侔闯休d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)

　�、诎摧S承工作時(shí)的摩擦性質(zhì)。

　　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(jìn)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(chǎng)或給水廠(chǎng)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(zhì)。特點(diǎn)是攪拌強度大且均勻。根據介質(zhì)的性質(zhì)和攪拌槳外緣線(xiàn)速度分別用于藥劑的溶解、混合和反應。常用于給水處理廠(chǎng)投加絮凝劑、助凝劑的溶解稀釋、混合及反應等過(guò)程。

　　混合攪拌設備：

　　(1)WHJ型機械混合攪拌機，具有產(chǎn)生對流循環(huán)和劇烈渦流的特點(diǎn)，從而使混凝劑與水快速充分混合，以滿(mǎn)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(diǎn)，適用于大水量的混合攪拌。此外還有可調式(移動(dòng)式)攪拌機、ZJ型折槳式攪拌機[1]、LJB型推進(jìn)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(wèn)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(guān)鍵工藝過(guò)程之一。傳統的攪拌設備可分為立軸折槳式、水平(潛水)推進(jìn)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?jīng)Q定了其攪拌形態(tài)，無(wú)論在能耗上還是在攪拌效果上均不太理想，不僅給污水廠(chǎng)的運營(yíng)成本帶來(lái)不必要的增加，而且會(huì )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(guò)程中攪拌混合的能耗占總能耗的近二成。

　　1、技術(shù)改進(jìn)路線(xiàn)：

　　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(chǎn)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(jiǎn)化整機結構，多采用多級電機配合直聯(lián)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(diǎn)，但由于葉輪形式及動(dòng)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。針對以上的原因，同時(shí)兼顧產(chǎn)品可靠性，我們做出如下四項節能技術(shù)改進(jìn)：

　　(1)高效葉輪：葉輪作為一個(gè)高速旋轉的部件，鑄件結構精度較差，難以保證葉輪的平衡性，我們將葉輪重新進(jìn)行了水力測試研究，改進(jìn)為全沖壓式焊接結構、后掠式葉輪，在水力效率及平衡性方面得到了有效提升。

　　(2)節能動(dòng)力：針對傳統潛水攪拌器的多級電機能效較低、電機體積大、成本高等問(wèn)題，我們提出了常規四級電機配套一體化高效斜齒輪減速機的動(dòng)力方案。改進(jìn)后的節能型潛水攪拌器的主要組成部分有潛水電機、減速機、葉輪及安裝系統組成。

　　(3)可靠密封：潛水攪拌作為常期在液下工作的設備，密封是其可靠工作的最基本保障，對此我們設計兩道獨立機械密封，并在兩道機械密封中間的油室設置傳感器，配合獨有的接線(xiàn)盒設計，確保水下設備的長(cháng)期可靠工作。

　　(4)耐久設計：針對潛水攪拌通常為24h連續工作的特點(diǎn)，我們選配永久性潤滑軸承，設計達到壽命10萬(wàn)小時(shí)，在正常情況下，基本確保該部件終身免維護。

　　2、應用效果與前景：

　　經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)的潛水攪拌器作為一種節能高效的混合攪拌裝置，在雙相固液或三相固液氣的攪拌均具有廣泛的運用前景。另隨著(zhù)全社會(huì )環(huán)保意識的提高，國家節能減排政策及發(fā)展低碳經(jīng)濟的戰略決策，經(jīng)濟高效治理污水已越來(lái)越受到重視，國內中小城鎮污水治理率和出水標準要求逐步提高。目前各污水處理廠(chǎng)出水標準多要求由一級A提升至一級B，對脫磷除氮的要求更高，必然對高效節能的關(guān)鍵設備技術(shù)產(chǎn)生迫切的需求。增加厭氧攪拌反應或水解酸化過(guò)程，是目前應用比較普遍的方法，而攪拌混合設備又是該工藝段的關(guān)鍵設備，所以，技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng )新在必將使得機械攪拌設備在污水處理工藝及其它攪拌混合場(chǎng)所必將發(fā)揮重要的作用。

　　三、攪拌設備的作用包括以下幾點(diǎn)：

　　1、使物料混合均勻;

　　2、使氣體在液相中很好地分散;

　　3、使固體粒子(如催化劑)在液相中均勻地懸浮;

　　4、使不相容的另一液相均勻懸浮或充分乳化;

　　5、強化相間傳質(zhì)(如吸收等);

　　6、強化傳熱。