搅拌设备大家谈
文章来源 : 淄博润裕机械设备有限公司 发布时间 : 2017-04-21 浏览量 : 801次

搅拌设备在工业生产中的应用范围很广,尤其是化学工业中,很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。因为搅拌设备的构型易于随使用目的而变化;通过合理地选择叶轮、内构件的形式、尺寸和搅拌转速,就能适用于物性(如粘度、密度、固体粒子含量、油水比、含气率等)非常广泛的被搅流体,而且搅拌设备对操作条件(浓度、温度、停留时间等)的可控范围也较广。

搅拌设备在石油化工生产中的应用非常广泛,因为搅拌设备的构型易于随使用目的而变化;通过合理地选择叶轮、内构件的形式、尺寸和搅拌转速,就能适用于物性(如粘度、密度、固体粒子含量、油水比、含气率等)非常广泛的被搅流体,而且搅拌设备对操作条件(浓度、温度、停留时间等)的可控范围较广,故能适应多样化的应用。

德国EKATO搅拌技术有限公司上海代表处的首席代表李文昌先生介绍说,搅拌设备的种类按其分类方式有多种类型,按搅拌机安装方式可以将搅拌机分为罐顶安装式、罐侧安装式及罐底安装式三种类型;按搅拌机驱动方式可以将搅拌机分为电力驱动、液压驱动及气压驱动等三种类型;按搅拌机密封形式可以将搅拌机分为机械密封、填料密封及磁力搅拌机等,当然根据应用场合的需要还有其它的分类方式。德国EKATO搅拌技术有限公司提供的搅拌机,整机为德国原厂设计、生产、检验,保证了搅拌机整机性能的可靠性。EKATO公司根据不同的搅拌要求,拥有从简单的ISOJET到复杂的COAXIAL系列桨叶,以满足不同的搅拌要求(见图1、2)。

美国通用信号(中国)有限公司旗下的莱宁搅拌设备是世界最大的搅拌设备供应商,生产并使用搅拌机专用齿轮箱,同时在技术研发方面一直处于行业领先地位,拥有结合不同工艺的多种专利桨叶,这保证了莱宁搅拌设备在绝大多数搅拌机应用领域具备强大的竞争力,例如,在悬浮液搅拌应用上,使用莱宁专利A310和A6000高效轴流桨叶,可以在低能耗下满足高流量的要求,A310桨叶还被《机械工业手册》收录;莱宁专利A315桨叶同径向流桨叶配合在气液分散方面效果很好。在矿物处理上,莱宁开发的导流筒技术,在搅拌效果和应急启动上都有独到的效果(见图3、4)。

汉胜工业设备(上海)公司负责搅拌机业务的中国区项目经理宋广 森先生说,不同形状的桨叶产生不同的流体运动方式,专业的搅拌机公司主要对流体运动及其流体动力学做大量的实验和论证。他们公司生产的罗宾搅拌机就各种搅拌要求,开发了各种不同类型的搅拌叶轮,在不同的行业应用中有着五十多年的成功经验。其专利HPM高效桨叶被《机械工程手册》选做成功案例(图5)。从试验装置到中试,再到工业放大,罗宾搅拌机都有成熟的设计和制造经验,图6为罗宾悬浮法聚合反应用搅拌机。

在实际应用中,搅拌设备的选型是个关键问题。就像你永远不知道下一块巧克力是什么味道一样,即使对于专家和有经验的用户来说,搅拌器的规格和选型也是个谜,几乎不可能完全预测出所选的搅拌器的搅拌效果。但根据经验和理论依据仍可选出较为合适的搅拌器。李文昌先生建议,用户最好在选型之初即与专业搅拌设备公司联系,专业搅拌设备公司会根据不同的搅拌要求,提供合理的搅拌机选型。宋广森先生表示,罗宾搅拌机拥有丰富的成功选型经验,有多种产品可供客户选择。

一是选择结果合理,二是选择方法简便。搅拌器选型主要考虑的因素是:介质粘度、搅拌的目的和搅拌器能造成的流动形态。由于液体的粘度对搅拌状态影响很大,所以根据搅拌介质粘度大小来选型是一种基本的方法。一般来说,随流体粘度增大,选择搅拌器的顺序依次是:推进式、涡轮式、锚式(图7)和螺带式(图8)。从搅拌器本身性能来说,涡轮式适应性最广。

面对目前全球能源紧缺的状况,许多设备供应商都将节能作为产品研发和优化的一个目标,提高搅拌技术和设备的效率并保证搅拌效果,是设备供应商们努力的方向。

李文昌先生认为,不同的搅拌过程需要不同的搅拌桨叶形式,因此,根据不同的搅拌要求选择合理的桨叶形式,防止不必要的搅拌能耗浪费,成为节能的第一步;在选择合理的桨叶形式后,高效桨叶能将所消耗的功率最大限度地转换成达到搅拌效果所需要的动能,而不是在搅拌罐内产生能量浪费,因此,开发高效桨叶成为节能的第二步。

搅拌机功率消耗是通过电机由减速装置传递给搅拌轴及搅拌桨叶的,因此,减速装置传动效率的高低直接影响着能量利用的效率。目前EKATO公司选择的减速装置,其传动效率达到97%以上,最大限度地减少了能量的浪费。莱宁搅拌设备在针对不同客户的具体情况时,会提出完整的解决方案,莱宁强大的技术能力和在各行业丰富的应用经验保证了他们的解决方案是高效的,同时是节能的,莱宁可以生产数十种桨叶,通过桨叶的选择或组合保证,配以优良的专业搅拌机,其产品往往是在最低的能耗下保证搅拌效果,同时其高质量的产品可以保证更长的运行周期,为客户节省资金和能源。

作为机械产品,绝大多数搅拌设备不属于高精度机械。发展搅拌设备的关键不在于机械设计、机械加工和材料的选择上,而在于搅拌设备构型的选择、搅拌功率、作业功率、流动场、搅拌设备放大技术等流体工程问题上。

随着工业化生产规模的愈来愈大及对产品质量的越来越高,搅拌设备的主要发展趋势是单台搅拌设备的功率越来越大,目前德国EKATO公司的单台搅拌机其电机功率已达1900kW,这对搅拌机的机械设计及加工提出了更严格的要求,另一个发展趋势是搅拌设备针对某一工艺及产品的专业性越来越强,搅拌机的应用在不同的工艺及产品上越来越专业化,这些发展趋势都需要强有力的研发进行支持,图9所示是EKATO公司生产的HWL2100搅拌机。

随着技术的进步,工业设计大型化趋势明显,搅拌设备规格也不断加大,这对齿轮箱和桨叶的设计制造提出了更高的要求(见图10)。首先,专业化齿轮箱在安装、部件匹配上能更好地满足设计要求;其次,高效桨叶的研究一直是搅拌设备发展的重点。

由于测量技术的飞速进步和计算机的广泛应用,搅拌技术发展很快。主要的方向是搅拌设备的高效、节能化。搅拌设备的机电一体化和智能化也是大势所趋。


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