搅拌机常用的几种搅拌器有哪些种类
一般来说搅拌器形式有多层桨叶式、框式、蝴蝶式、叶轮式等等。按装置方式分类:按装置方式分有固定式和移动式两种。固定式搅拌机是安装在预先准备好的基础上,整机不能移动。它的体积大,生产效率高。多用于搅拌楼或搅拌站。移动式搅拌机本身有行驶车轮,且体积小,重量轻,故机动性能好。应用于中小型临时工程。按作业方式分类:按作业方式分有循环作业式和连续作业式两种。循环作业式的供料、搅拌、卸料三道工序是按一定的时间间隔周期进行的,即按份拌制。由于拌制的各种物料都经过准确的称量,故搅拌质量好。大多采用此种类型的作业方式。连续作业式的上述三道工序是在一个较长的筒体内连续进行的。虽然其生产率较循环作业式高,但由于各料的配合比、搅拌时间难以控制,故搅拌质量差。使用较少。以上内容参考:百度百科-搅拌机
常用搅拌器有哪些类型,各有何特点?适用什么场合
①旋桨式搅拌器 由2~3片推进式螺旋桨叶构成,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。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、框式搅拌器 桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致,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。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,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 磁力搅拌是以静密封代替了动密封,彻底解决了机械密封和填料密封难以解决的密封失效和泄漏污染问题。因而能实现高温、高压、高真空度、高转数下进行的各种易燃、易爆以及有毒介质的化学反应。⑦共轴搅拌器 双轴搅拌器是由安装于同一轴线的高速桨叶和低速桨叶组成。大尺寸的低速搅拌桨叶使釜内流体产生总体流动,而高速桨叶的分散性能好,再加上当两个桨叶交叉时产生的高的剪切力时分散相高度分散,从而提高了搅拌、混合效果。如果低速搅拌带刮刀,可进步提高传热效果并防止物料挂壁。⑧组合搅拌器 一般由分散器、螺杆。锚式搅拌器组成。分散器高速旋转,具有打散粉团,打碎固体颗粒的作用;螺杆造成强有力的轴向流动;锚式桨叶使整个反应釜内物料均匀分布。⑨专用搅拌器 适用于特定的工艺操作,如分散、乳化、除沫等。
螺旋桨式搅拌机
在非金属矿产加工生产中,也常用螺旋桨式搅拌机来搅拌泥浆,使泥浆中各组分混合均匀,固体颗粒不致沉淀,产生较好的悬浮状态。此外,也用于在水中松解泥料以制备均质泥浆。螺旋桨式搅拌机结构简单,使用方便,故在非金属矿产加工中得到广泛的应用。一、构造和工作原理螺旋桨式搅拌机的构造如图4-8所示。它主要由垂直安置的主轴3和三叶螺旋桨1以及贮浆池2组成。主轴由电动机4经减速器5带动旋转。电动机和减速器安装在架于钢筋混凝土制的贮浆池的横梁7上,螺旋桨用键和螺母固定于主轴末端。当螺旋桨在液态泥浆中转动时,迫使泥浆产生激烈的运动,其中除了有切向和径向运动外,还有速度较大的轴向运动,这种轴向运动能促使泥浆强烈对流循环,因而泥浆可得到有效的混合和搅拌。图4-8 螺旋桨式搅拌机1-螺旋桨;2-贮浆池;3-立轴;4-电动机;5-减速器;6-机座;7-横梁二、螺旋桨螺旋桨是螺旋搅拌机的运动工作件。常用三片桨片,单层旋桨。螺旋桨由叶片和轴套组成,其叶片沿圆周等分排列,其结构如图4-9所示。桨叶与轴套通常是铸成整体的,桨叶的前面是工作面(又称压力面),为斜螺旋面的一部分;桨叶的后面是非工作面,其与轴线为中心的圆柱面的相交线一般是二次抛物线形状。零件图中除了必要的投影视图外,为了反映叶片复杂的剖面图,称叶片型线图。有关桨片设计可参见有关资料介绍。螺旋桨紧固于立轴上,除用平键联接外,在轴端还用铜质盖形螺母上紧。具有右旋螺纹的盖形螺母随立轴和螺旋桨一同在料浆中旋转。为了使料浆作用于螺母上阻力矩与螺母拧紧方向相同,以防螺母自行松脱,立轴应作顺时方向(从立轴顶端朝下观察的转向)旋转,那么螺旋桨要把料浆推向下方,桨叶螺旋面的旋向应当是左旋。图4-9 螺旋桨结构投影图三、搅拌池大型搅拌池多为薄地式混凝土筑制,小型的可用板材制成。对大型浆池,为减少料浆随螺旋桨整体旋转,提高桨叶与料浆间的相对运动速度而有较好的搅拌效果,一般浆池的横截面为正多边形(多用八边形),浆池的直径对横截面为正多边形的搅拌池来说,是指正多边形的内切圆直径。搅拌池的直径要合理选择,直径过大,搅拌不容易均匀,局部地区会搅拌不到而成为死角;直径过小,则搅拌池容积太小,不能充分发挥搅拌机的作用,经济上不合理,通常搅拌池的直径可按下式选择:非金属矿产加工机械设备式中 D——搅拌池直径;d——螺旋桨直径。搅拌池的容积计算如下:按搅拌比Vp/V0=10~13,计算池中料浆的体积V0,则搅拌池的容积。式中 Vp——搅拌池的容积;K——搅拌池的有效利用系数,可取K=0.85。由已知的搅拌池容积和直径,可计算搅拌池的深度,或者更为简单而实用的是用下面的经验公式确定搅拌池的深度。非金属矿产加工机械设备式中 H——搅拌池的深度;D——搅拌池的直径。由于螺旋桨式搅拌机搅拌时料浆的运动特性,在螺旋桨的下方,流线比较集中,而在搅拌池底部附近的四周,料浆的流速很小,往往成为搅拌不到的死角。为了避免这种情况的发生,搅拌池底部通常做成棱锥形的表面。底面直径为搅拌池直径的1/2,半锥角为45°,如图4-10所示。确定搅拌池的深度时,还要结合搅拌轴伸长度一并考虑,不要使搅拌机主轴悬臂太长,以免扭断或由于螺旋桨受力不平衡时,造成侧向弯曲,失去稳定性,并使轴承容易损坏。图4-10 搅拌池结构图1-瓷砖;2-地脚螺拴预留孔;3-人孔四、立轴立轴的材料通常采用45号钢,为了防止铁质对料浆的污染,轴伸入料浆的那一段应当采取防腐蚀措施。1.轴的强度计算工作时,主轴承受扭转和弯曲的组合作用,但是,为了简化计算,工程中往往假定立轴仅仅承受扭矩的作用,然后用增加安全系数,即降低材料的许用应力来弥补由于忽略弯曲作用所造成的误差。对于实心轴,轴的直径非金属矿产加工机械设备式中 ds——轴的直径(xm);N——轴传递的功率(kW);n——轴的转速(r/min);A——与轴的材料和载荷性质有关的系数,一般可按表4-6查取。表4-6 轴实用材料的许用应力[T]及A值表4-7 选取τk=310kgf/cm2时各轴的直径、转速、功率关系表注:在粗线以上范围的建议选用表4-9更为合适。若τk=310kgf/cm2时,需根据换算系数计算后取两表的较大值。以45号钢为基础,取τ=310kgf/cm2(即A=10.51)时,各轴的直径、转速、功率间的关系见表4-7。对于空心轴,轴的直径非金属矿产加工机械设备式中 Ds——空心轴的外径(cm);α——轴的内径与外径之比;其余符号的意义和单位同前。2.轴的刚度计算为了防止转轴产生过大的扭转变形,以免在运转中引起震动造成轴封失效,应该将轴的扭转变形限制在一个允许的范围内,这是设计中的扭转刚度条件,为此,搅拌轴要进行刚度计算。对于实心轴,轴的直径非金属矿产加工机械设备式中 d——轴的直径(cm);N——轴传递的功率(kW);n——轴的转速(r/min);B——与扭转变形的扭转角有关的系数。对于剪切弹性模数G0=8.1×105kgf/㎝2,钢的B值见表4-8。表4-8 B系数(G0=8.1×105kgf/cm2时)为了使用方便以G0=8.1×105kgf/cm2、φ=1/2°为条件,根据 公式,把各种不同的转速、传递功率、直径的关系列于表4-9。对于空心轴,表4-7或4-9要结合4-10进行选取。必须指出,在选取轴径时应同时满足刚度和强度计算两个条件。一般按刚度条件计算的轴径较之强度条件计算者为大,所以通常对搅拌轴来说,主要以刚度条件确定轴径。如果刚度条件计算的结果较之强度条件计算结果相差较大时,可考虑改变轴的材质,即选用强度较差的材料。但仍然要满足强度条件要求。当转速较低功率又较大时,对强度条件是不可忽视的。确定轴的直径时,还必须考虑轴上开有键槽或孔会引起轴的局部削弱,直径因而应适当增大,按照一般经验,轴上开有一个键槽或浅孔时,直径应增大4%~5%。如果在同一横截面位置开有两个键槽或浅孔,则直径应增大7%~10%。此外,轴的直径还应增加2~4mm作为腐蚀富裕度。表4-9 选取φ=1/2°,G0=810×105kgf/cm2时轴的直径、转速、功率关系表注:在粗线以下范围,建议选用表4-7更为合适。若φ≠1/2°时,需根据换算系数计算后取两表的较大值。表4-10 空心轴换算值b0注:空心轴查表时,须将实际传动功率除以b0得N换,再查表4-7或4-9。立轴是悬伸到搅拌池中进行搅拌操作的,支承条件较差,常常由于侧向外力的作用而造成弯曲,弯曲的结果使离心力增大,从而又进一步增加弯曲的程度,最后使轴和轴承完全破坏。为了防止这种情况发生,在设计中应尽可能增大立轴轴承之间的距离和缩短悬臂的长度,并应对螺旋桨的静平衡精度提出一定的要求。在一般情况下,立轴轴承之间的距离B和悬臂长度L可用下面的公式验算。L/B≠4~5 (4-11)L/ds≤40~50 (4-12)立轴的不直度允许差一般取为0.1/1000。螺旋搅拌机结构简单,操作容易,搅拌作用强烈,效果较好;但磨损较快。使用时要注意不要让搅拌机空转,即搅拌池中没有料浆时不要开动搅拌机。图4-11 搅拌轴的支承五、主要参数的确定1.转速n螺旋桨的转速太低时,操作强度下降,搅拌效果不好;转速太高时,功率消耗和作用在桨叶上的力都急剧增大。桨叶不能做得过分笨重。根据实际使用的数据,螺旋桨的转速非金属矿产加工机械设备式中 n——螺旋桨的转速(r/min);d——螺旋桨的直径(m)。实际上用上式计算的螺旋桨转速往往是偏高的,且供设计和使用时参考。选定螺旋桨转速时,应根据使用要求确定,例如用于松解泥料以制备均质泥浆时,需要有比较强烈的冲刷和碰击作用,应当采用较高的转速;如用于搅拌泥浆使之保持均匀,则可使用较低的转速。2.功率N搅拌桨所消耗功率,主要是克服桨叶在运动过程中所遇到流体阻力,因此,所需功率不但和搅拌机的结构尺寸等有关,还和料浆性质、桨叶转速和安装位置等有关,搅拌过程是一个复杂的操作,从理论上可推得:非金属矿产加工机械设备式中 ρ——浆料密度(kg/m3);n——桨叶转速(r/min);d——桨叶直径(m);ζ——功率系数,由实际测定得出。对于三叶单层螺旋桨搅拌机,可用下式估算:非金属矿产加工机械设备式中 ρ——浆料密度(kg/m3);n、d——同上。上述计算功率只考虑搅拌机本身克服料浆阻力的因素,没有包括机械运转部分和传动装置等功率消耗。因此,确定电动机功率时,还必须考虑搅拌机和传动装置的机械效率,同时还应乘上功率储备系数,功率储备系数可取1.5左右。表4-11列出了螺旋桨式搅拌机的规格和主要技术性能。表4-11 螺桨搅拌机的规格和主要技术性能