搅拌罐
搅拌罐表意即对物料进行搅拌、混配、调和、均质等,不锈钢搅拌罐根据生产工艺的要求设计结构及配置可标准化及人性化。搅拌罐在搅拌过程中可实现进料控制、出料控制、搅拌控制及其它手动自动控制等。
搅拌罐也可叫水相罐,广泛应用于涂料、医药、建材、化工、颜料、树脂、食品、科研等行业。该设备可根据用户产品的工艺要求选用碳钢、不锈钢等材料制作,以及设置加热、冷却装置,以满足不同的工艺和生产需要。加热形式有夹套电加热、盘管加热,该设备结构设计合理、工艺先进、经久耐用,并具有操作简单、使用方便等特点,是理想的投资少、投产快、收益高的化工设备。
中文名 搅拌罐 别 名 水相罐 组 成 器、支承、传动装置、轴封装置 适用范围 400L、300L、600L搅拌罐
目录
1 部件组成
? 产品结构
? 搅拌轴
? 内构件
? 轴封
? 液封
? 填料密封
? 机械密封
? 传动装置
? 电机
? 搅拌器
? 搅拌器种类
2 加热冷却装置
3 标准操作流程
? 目的
? 适用范围
? 职责
? 内容
? 相关文件记录
4 安装调试
5 使用维护
6 性能参数
7 用途特性
部件组成编辑
产品结构
搅拌罐的结构:搅拌罐由搅拌罐体、搅拌罐盖、搅拌器、支承、传动装置、轴封装置等组成,还可根据工艺要求配置加热装置或冷却装置。
搅拌罐体、搅拌罐盖、搅拌器、轴封等选用材料可根据不同的工艺要求选用碳钢或不锈钢等材料来制作。搅拌罐体与搅拌罐盖可采用法兰密封联结或焊接联结。搅拌罐体与搅拌罐盖可根据工艺要求开进料、出料、观察、测温、测压、蒸汽分馏、安全放空等工艺管孔。搅拌罐盖上部配置有传动装置(电机或减速器),由传动轴驱动搅拌罐内的搅拌器。轴封装置可采用机封或填料、迷宫密封等多种形式(根据用户需要确定)。由于用户生产工艺要求不同,搅拌器可配置浆式、锚式、框式、螺旋式等多种形式。如有其他要求可与本厂联系,另行设计制作。 [1]
搅拌轴
搅拌设备中的电动机输出的动力是通过搅拌轴传递给搅拌器的,因此搅拌轴必须足够的强度。同时,搅拌轴既要与搅拌器连接,又要穿过轴封装置以及轴承、联轴器等零件,所以搅拌轴还应有合理的结构、较高的加工精度和配合公差。
按支承情况,搅拌轴可分为悬臂式和单跨式。悬臂式搅拌轴在搅拌设备内部不设置中间轴承或底轴承,因而维护检修方便,特别对洁净度要求较高的生物、食品或药品搅拌设备,减少了设备内的构件,故应优先选用。
内构件
包括挡板、盘管、导流筒、气体分布器等。
为消除搅拌容器内液体的打旋现象,使被搅拌的液体上下翻腾而达到均匀的混合,通常需要再搅拌容器内加挡板。通常挡板的宽度约为容器内直径的1/12~1/10,其中设备内的附件如温度计、传热蛇管或各种支撑体也可以起到一定的挡板作用的,但往往达不到“全挡板条件”。通常增加挡板数计其宽度,功率消耗也会增加,但增加到一定值以后,功率消耗就不会再增加,此时的工况就称为“全挡板条件”。
在搅拌容器内,流体可沿各个方向流向搅拌器,流体的行程长短不一,在需要控制回流的速度和方向,用于确定某一流况时可使用导流筒。导流筒是上下开口的圆筒,安装在容器内,在搅拌混合中起导流作用,既可提高容器内流体的搅拌程度,加强搅拌器对流体的直接剪切作用,又造成一定的循环流,使容器内流体均可通过导流筒内强烈混合区,提高混合效率。安装导流筒后,限定了循环路径,减少了流体短路的机会。导流筒主要用于推进式、螺杆式以及涡轮式搅拌器的导流。 [1]
轴封
轴封是搅拌设备的重要组成部分。轴封属于动密封,其作用是保证搅拌设备内处于一定的正压或真空状态,防止被搅拌的物料逸出和杂质的渗入,因而不是所有的转轴密封型式都能用于搅拌设备。在搅拌设备中,常用的轴封有液封、填料密封和机械密封等。
液封
当搅拌设备内工作压力为常压,轴封的作用仅是为了防止灰尘与杂质进人内部工作介质,或者隔离工作介质与搅拌设备周围的环境介质相互接触时,可选用液封。液封结构简单,没有与传动轴直接接触引起摩擦的零件。但为保证圆柱形壳体或静止元件与旋转元件之间的间隙符合设计要求,其密封部位零件的加工、安装要求较高。
同时,受结构特点的影响,液封的使用范围较窄。一般适用于工作介质为非易燃易爆或毒性程度轻度危害,设备内工作压力等于大气压力,且温度范围在20-80℃的场合。
值得注意的是,液体工作介质不可充满搅拌设备;而且封液应尽可能采用搅拌设备内工作介质,或与工作介质不发生物理化学作用的中性液体,同时必须极少挥发且不污染大气。 [2]
填料密封
是搅拌设备较早采用的一种转轴密封结构,具有结构简单、制造要求低、维护保养方便等优点。但其填料易磨损,密封可靠性较差,一般只适用于常压或低压低转速、非腐蚀性和弱腐蚀性介质,并允许定期维护的搅拌设备。
机械密封
机械密封是把转轴的密封面从轴向改为径向,通过动环和静环两个端面的相互贴合,并作相对运动达到密封的装置,又称端面密封。机械密封的泄漏率低,密封性能可靠,功耗小,使用寿命长,无需经常维修,且能满足生产过程自动化和高温、低温、高压、高真空、高速以及各种易燃、易爆、腐蚀性、磨蚀性介质和含固体颗粒介质的密封要求。
与填料密封相比,机械密封具有以下优点:
1、密封可靠,在长期运转中密封状态稳定,泄漏量很小,其泄漏量仅为填料密封的1%左右;
2、使用寿命长,在油、水介质中一般可达1-2年或更长,在化工介质中一般能工作半年以上;
3、摩擦功率消耗低,其摩擦功率仅为填料密封的10-50%;
4、轴或轴套基本上不磨损;
5、维修周期长,端面磨损后可自动补偿,一般情况下不需经常性维修;
6、抗振性好,对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感;
7、适用范围广,能用于高温、低温、高压、真空、不同旋转频率,以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质的密封。
正是由于机械密封的上述优点,其在搅拌设备上已被广泛使用。
机械密封有单端面机械密封和双端面机械密封两种,单端面机械密封价格较低,当单端面机械密封不能达到要求时,需用双端面机械密封。
当搅拌介质为剧毒、易燃、易爆,或较为昂贵的高纯度物料,或者需要在高真空状态下操作,对密封要求很高,且填料密封和机械密封均无法满足时,可选用全封闭的磁力传动装置。
传动装置
搅拌设备的传动装置包括电动机、变速器、联轴器、轴承及机架等。其中搅拌驱动机构通常采用电动机和变速器的组合或选用带变频器的电机,使搅拌达到需要的转速。
传动装置的作用是使搅拌轴以所需的转速转动,并保证搅拌轴获得所需的扭矩。在大多数搅拌设备中,搅拌轴只有一根,且搅拌器以恒定的速度向一个方向旋转。然而也有一些特殊的搅拌设备,为获得更佳的混合效果,可以在一个搅拌设备内使用两根搅拌轴,并让搅拌器进行的复杂的运动,如往复动式、往复式、行星式等。
电机
搅拌设备的搅拌轴通常由电动机驱动。由于搅拌设备的转速一般都比较低,因而电动机绝大多数情况下都是与变速器组合在一起使用的,有时也采用变频器直接调速。为此,选用电动机时,应特别考虑与变速器匹配问题。
搅拌器
搅拌器又被称作叶轮或桨叶,它是搅拌设备的核心部件。根据搅拌器的搅拌釜内产生的流型,搅拌器基本上可以分为轴向流和径向流两种。例如,推进式叶轮、新型翼型叶轮等属于轴向流搅拌器,而各种直叶、弯叶涡轮叶轮则属于径向流搅拌器。
搅拌器通常自搅拌釜顶部中心垂直插入釜内,有时也采用侧面插入,底部伸入或侧面伸入方式。应依据不同的搅拌要求选择不同的安装方式。
搅拌器种类
①旋桨式搅拌器 由2~3片推进式螺旋桨叶构成(图2),工作转速较高,叶片外缘的圆周速度一般为5~15m/s。旋桨式搅拌器主要造成轴向液流,产生较大的循环量,适用于搅拌低粘度 (<2Pa·s)液体、乳浊液及固体微粒含量低于10%的悬浮液。搅拌器的转轴也可水平或斜向插入槽内,此时液流的循环回路不对称,可增加湍动,防止液面凹陷。
②涡轮式搅拌器 由在水平圆盘上安装2~4片平直的或弯曲的叶片所构成(图3)。桨叶的外径、宽度与高度的比例,一般为20:5:4,圆周速度一般为 3~8m/s。涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动,适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程。被搅拌液体的粘度一般不超过25Pa·s。
③桨式搅拌器 有平桨式和斜桨式两种。平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成。桨叶直径与高度之比为 4~10,圆周速度为1.5~3m/s,所产生的径向液流速度较小。斜桨式搅拌器(图4)的两叶相反折转45°或60°,因而产生轴向液流。桨式搅拌器结构简单,常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮。
④锚式搅拌器 桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致(图5),其间仅有很小间隙,可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物,保持较好的传热效果。桨叶外缘的圆周速度为0.5~1.5m/s,可用于搅拌粘度高达 200Pa·s的牛顿型流体和拟塑性流体(见粘性流体流动。唯搅拌高粘度液体时,液层中有较大的停滞区。
⑤螺带式搅拌器 螺带的外径与螺距相等(图6),专门用于搅拌高粘度液体(200~500Pa·s)及拟塑性流体,通常在层流状态下操作。
⑥磁力搅拌器 Corning数字式加热器带有一个闭路旋钮来监控与调节搅拌速度。 微处理器自动调节马达动力去适应水质、粘性溶液与半固体溶液。
⑦磁力加热搅拌器 Corning数字式加热搅拌器带有可选的外部温度控制器 (Cat. No. 6795PR) ,他们还可以监控与控制容器中的温度。
常压储罐
常压储罐是指设计压力小于0.1MPa、建造在地面上、储存非人工制冷、非剧毒性的石油、化工等液体介质的钢制焊接储罐。
储罐是石油化工生产中广泛使用的储存设备,在炼油行业中用来储存各种原料油、半成品油、成品油、芳烃产品及液化气等。常压储罐通常具有与大气直接相通的接管,始终保持储罐内的操作压力不超过设计压力。 [1]
中文名 常压储罐 外文名 atmospheric storage tank 学 科 石油化工 设计压力 小于0.1MPa 存储物质 原料油、半成品油、成品油等 常见问题 储罐泄露、开裂问题
目录
1 结构组成
? 罐底板
? 罐壁结构特点
2 材料要求
3 使用管理
4 常见问题
? 储罐泄漏问题
? 储罐开裂问题
? 储罐基础沉陷问题
结构组成
储罐本体包括:(1)与外部管道焊接连接的第一道环向接头的坡口面;(2)螺纹连接的第一个螺纹接头端面;
(3)法兰连接的第一个法兰密封面;(4)连接件或者管件连接的第一个密封面;(5)非承压元件与储罐的连接焊缝。
储罐本体中的主要承压元件包括罐顶、罐壁、罐底、公称直径大于或等于250 mm的接管和管法兰。储罐的安全附件,包括直接设置在储罐上的安全阀/呼吸阀、液体泄压阀、紧急切断装置、安全连锁装置、压力表、液位计、温度计、阻火器等。
罐底板
正常情况下,罐底板仅起着传递油品和罐体重力的作用,故一般底板厚度在5mm以上。底板由钢板铺设焊接而成。其外表面与基础接触,容易受潮,内表面又经常接触油品中的沉积的水分和杂质,所以底板容易受到腐蚀,再加之不易检查和修理,所以要求罐底板焊接后无渗漏,防腐措施好。
罐壁结构特点
罐壁是由若干层的圈板组装而成,每层圈板上的竖直焊缝均采用对接,圈板与圈板之间的环向焊缝则根据使用要求可以对接,亦可搭接。上、下圈板之间的排列方式有交互式、套筒式、对接式和混合式。对接焊缝在钢板厚度等于或大于6mm时,一般应开坡口,钢板搭接缝的高度一般为6~8倍板厚,常取35~60mm。
材料要求
常压储罐的选材应当考虑材料的力学性能、化学成分、焊接性能。储罐用材料的质量、规格与标志,应当符合国家相应标准或者行业标准的规定 。储罐所用的材料,包括板材、管材、锻件、焊接用材、型材等,应具有材料制造单位提供的质量证明书原件,并在材料上的明显部位有清晰、牢固的钢印或其他标志,至少包括材料制造标准代号、材料牌号及规格、炉(批)号、材料制造单位名称及检验印签标志。材料质量证明书的内容应当齐全、清晰,并加盖材料制造单位质量检验章。
用于罐壁的下列钢板,应逐张进行超声检测,检测方法和质量标准按JB/T 4730的规定:
a)厚度大于30~36mm的Q245R,质量等级应不低于III级;
b)厚度大于36mm的Q345R,质量等级应不低于III级;
b)厚度大于16mm的调质状态供货的钢板,质量等级应不低于II级。 [2]
使用管理
常压储罐管理内容包括设计、安装、验收、使用、维护、定期检查、检修、更新改造和报废等各环节的管理。
储罐用户应建立健全储罐操作、维护规程和岗位责任制,当储存介质或运行环境发生变化时,应及时修订并宣贯操作规程和岗位责任制。采用先进的管理方法和监测、检维修技术,提高常压储罐管理水平,保持常压储罐处于完好状况,达到安全、长寿命、综合效能高的目标。在常压储罐的管理过程中,总部有关部门发挥检查、指导职能,企业对压力容器实行全过程管理。 企业按常压储罐在生产中的重要程度,对常压储罐进行分级管理。常压储罐按其重要和危险程度分为主要常压储罐和一般常压储罐,分级标准由企业自定。明确常压储罐分级后的管理权限,落实管理职责。
常压储罐管理原则:(1)坚持设备管理人员、工艺管理人员、设备操作人员、工艺操作人员全员管理的原则。 (2)坚持设计、选型、制造、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废全过程管理的原则。 (3)坚持安全第一、预防为主,确保常压储罐安全可靠运行。(4)坚持设计、制造与使用相结合,维护与检修相结合,修理、改造与更新相结合,专业管理与群众管理相结合,技术管理与经济管理相结合。 [3]
常见问题
储罐泄漏问题
储罐是否存在泄漏,以及泄漏的程度如何,对于是否造成企业的经济损失,或威胁人身安全以及对于周围环境是否产生污染,都是十分重要的。
除了腐蚀因素外,储罐的焊缝质量不好存在裂缝或气孔,连接部位的密封性能不好,法兰垫片失效等,都会造成液体介质的泄漏。储罐气相部位的泄漏主要发生在浮顶与罐壁的密封处。
储罐开裂问题
储罐的焊缝或罐壁发生裂纹及开裂的原因,通常是焊接工艺不佳,残余应力过大或罐体发生较大的沉陷所引起。容易发生开裂的部位是罐的底板和罐壁的角焊缝。这些部位是储罐的高应力部位。罐的尺寸越大,储存介质的温度越高,这些部位的薄弱性越突出。通常,在这些部位都采用加大壁厚、增设加强圈、改变焊缝结构形式等各种防范措施进行改进和补救。
储罐基础沉陷问题
储罐发生沉降主要是由于储罐或其基础下面地表的压力变化及位移所引起,其结果使储罐承受过大的外力而变形或开裂。如果这种沉陷是轻微的,一般不会引起大的不良后果,但是,如果这种沉陷在不断发展,则应进行严密的监视及作进一步的调查分析。在寒冷地区,地表的压力变化与位移通常由地表反复地结冻与解冻有关。
调配罐
调配罐又名拌料缸、混料缸,有节能、耐腐蚀、生产能力强、清洗方便、结构简单等优点,主要用于乳品和食糖及其它元素和各种药物再配合后进行搅拌均匀作用,是乳品、饮料、制药厂不可缺少的设备。采用材质为SUS304或316不锈钢。
中文名 调配罐 别 名 拌料缸、混料缸 有 点 节能、耐腐蚀、生产能力强 用 于 乳品和食糖及其它元素混合
目录
1 简介
2 技术参数
3 用途
4 结构
5 要求及说明
简介
调配罐
调配罐
该系列配液罐严格遵循《药品生产质量管理规范》GMP总则(1998年修订版)第三十一、三十二条要求,根据GB150-98《钢制压力容器》,JB/T4735-97《钢制焊接常压容器》要求进行设计,制造验收。
1、容器保温材料采用耐高温、抗老化聚胺脂发泡或珍珠棉。
2、接口采用国际通用标准ISO快装卡盘式,内胆选用进口不锈钢SUS316L或SUS304制造,内表面镜面抛光至Ra≤0.28μm,外表面抛亚光、镜面、喷砂或冷轧原色亚光,符合GMP医药标准 。
3、搅拌器的密封采用进口卫生级机械搅拌密封或磁力全密封搅拌装置,搅拌转速可任选。
4、管口设有液位计口(静压式、电容式、无触点式、超声波式、玻璃管式)、空气呼吸口、温度计(数显式或表盘式)、CIP清洗口、视镜、防爆视灯(视镜视灯一体化)、SIP灭菌口、进出液口及卫生人孔等。
5、容积有100L-10000L等规格,也可根据客户实际需要进行设计、制造。
6、随机附送有关GMP验证资料(含材质报告、外购件合格证、验证表格等)。
技术参数
公称体积(L)
工作压力(Mpa) 工作温度(℃) 搅拌转速(转/分)
H
(mm)
H1
(mm)
D
(mm)
D1
(mm)
h
(mm)
100 0.25 100 0-720 1750 450 750 550 300
200 0.25 100
0-720
1950 600 850 650 300
600 0.25 100 0-720 2500 1000 1100 900 350
1000 0.25 100 0-720 2850 1200 1300 1100 350
2000 0.25 100 0-720 3350 1500 1500 1300 350
3000 0.25 100 0-720 3700 1700 1700 1500 350
5000 0.25 100 0-720 4250 2000 2000 1800 400
用途
主要用于奶品和食糖、饮料、食品及其它元素和各种药物在配合后进行搅拌均匀储存作用,是制造乳品、饮料、制药厂家不可缺少的设备。
结构
本设备分缸体、缸盖、搅拌桨、进料口、出料阀均由进口不锈耐酸钢1Cr18Ni9Ti制成,按GB741-80技术条件进行,缸体内抛光,内有搅拌桨,起搅拌作用。顶部有摆线针轮行星减速器,带动搅拌桨,并可装拆与清洗,并有两扇可开式缸盖供清洗用,缸底为斜度,便于放空,另外两个进料口,可与管道连接,便于连续进各种配料,下面带有出料口,可装上旋塞阀等搅拌均匀后,旋转旋塞阀手柄90度即可放料,放料完毕即关闭,达到搅拌均匀的目的。
要求及说明
1、筒体应无泄漏现象。
2、装配完后,进行空转式运转,没有任何阻卡现象和异常噪音。
3本机采用搅拌器,提高搅拌器与料浆的相对运动速度,以减少料浆随搅拌器旋转。
4、本机地脚采用法兰,也可根据用户要求另外加高地脚,采用法兰对接,外露铁件部位表面加环氧油漆。
5、系列机所采用高速电线的保养详见该机说明书。
6、另外4m3、、7m3采用钢筋混凝土筒体.
乳化搅拌罐
搅拌罐下封头型、蒸汽加热,配搅拌机和WRL型高剪切均质乳化机及阀门、接管接头,安置在不锈钢底座上,使其整体化,操作简单。用于食品加工、果汁生产、药品制造等行业物料的配制、乳化、均质。设备选用优质不锈钢制造,卫生美观,功能齐全。
目录
1 设备概述:
2 性能特点
设备概述:
乳化搅拌罐
乳化搅拌罐
搅拌罐下封头型、蒸汽加热,配搅拌机和WRL型高剪切均质乳化机及阀门、接管接头,安置在不锈钢底座上,使其整体化,操作简单。用于食品加工、果汁生产、药品制造等行业物料的配制、乳化、均质。设备选用优质不锈钢制造,卫生美观,功能齐全。
性能特点
1、该设备开盖式容器,采用搅拌机和高剪切乳化机混合、乳化,使物料在连续加热状态下一次完成,工艺简单,效率高。
2、搅拌机能在一定的时间内将物料进行分散、混合、乳化,达到理想效果。
3、生产过程全部在密闭的情况下完成,其工艺要求,同时采取循环、乳化、均质,将物料微化。
4、出料方便。WRL型均质乳化机在工作状态下打开阀门①同时关闭阀门②,便可出料,省时省力。
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