- 攪拌設(shè)備
攪拌設(shè)備中攪拌槽與軸的作用
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攪拌設(shè)備的攪拌槽的中心線與攪拌軸的中心線是重合的，但也有兩支軸線互相垂直、互成一央角、相平行等不重臺的情況，分別稱之為側(cè)進(jìn)式、斜進(jìn)式和偏置式攪拌設(shè)備。側(cè)進(jìn)式攪拌器常用于特大型平底攪拌槽，如在數(shù)千立方米的油槽中使油料與少量添加劑的混合時，使用側(cè)進(jìn)式攪拌器最便于安裝。斜進(jìn)式攪拌器多用于小型的可移動式攪拌機。
在圓筒形攪拌槽中無擋板等附件時，若攪拌軸的軸線與圓筒的中心線重合，且被攪液體又是低粘性的，則在槽的中部的液體會形成所謂固體回轉(zhuǎn)部的不良混合區(qū)。固體回轉(zhuǎn)部是一個直徑約為葉輪直徑的十分之七左右的液柱體，這部分液體以與葉輪的角速度旋轉(zhuǎn)。由此在該液柱內(nèi)部的流體單元間不發(fā)生剪切，而且該液柱內(nèi)、外的液體問也難于發(fā)生質(zhì)量交換，為消除其不利于混合的影響，通常可使用加入附件擋板的辦法。
無錫新強攪拌設(shè)備有限公司是一家專業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)設(shè)計攪拌設(shè)備的綜合型公司。公司長期與高校和科研單位開展技術(shù)合作與交流，近年來開發(fā)了計算機輔助設(shè)計、計算機功率計算等多套軟件，公司具有較精良的機械制造工藝裝備，成熟的生產(chǎn)管理體系，已經(jīng)通過了ISO9001-2000質(zhì)量體系認(rèn)證。
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化工攪拌器故障診斷方法
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化工攪拌機在使用過程中也常遇到一些故障，最典型的是異常聲響問題。出現(xiàn)這種故障時，設(shè)備發(fā)出較大的聲響，十幾米處就能聽見，檢查電流均在正常范圍內(nèi)，簡單的檢查也很難找到問題。可以將化工攪拌機的整臺設(shè)備分成機械密封總成、齒輪箱和電機三個部件，進(jìn)行單獨的分解檢查和分析處理。
1.機械密封總成的檢查
化工攪拌機最容易出故障的是機械密封部分，常因磨損使機械密封失效，密封腔進(jìn)水。首先分解了機械密封總成，對包括兩套機械密封，骨架油封，輸出軸，軸承，殼體及端蓋等零件進(jìn)行了清洗檢查，并查驗了機械攪拌器軸承座和輸出軸的有關(guān)尺寸，如均未發(fā)現(xiàn)問題，說明機械密封部分完好，排除發(fā)生故障的可能性。
2.齒輪箱的分析與檢查
有的攪拌器設(shè)備的齒輪箱加工精度較高，熱處理良好，對齒輪箱進(jìn)行徹底的清洗，仔細(xì)檢查各齒輪、齒輪軸、軸承。發(fā)現(xiàn)輪齒表面光滑，無點蝕、交合現(xiàn)象，齒輪嚙合側(cè)隙正常，齒廓無明顯磨損；各軸承徑向、軸向間隙正常，內(nèi)外圈及滾子表面均無點蝕斑點，整體質(zhì)量良好；各軸軸向間隙合理，手盤輸出軸，活動自如，無卡殼現(xiàn)象，也無異常聲響。那么，可以排除齒輪箱的故障。
3.電機故障的檢查、分析及處理
化工攪拌機電機故障表現(xiàn)：在分解電機前，進(jìn)行空運轉(zhuǎn)，以找出問題。如機械攪拌器的電機發(fā)出異常聲響，振動很大；機械攪拌器的電機軸的軸套處發(fā)出咝咝的聲音，電機空運轉(zhuǎn)不到2分鐘軸伸溫度就達(dá)幾十度，燙手。機械攪拌器的內(nèi)部軸承內(nèi)圈因點蝕產(chǎn)生梨皮狀點蝕區(qū)域，表面粗糙，暗淡，無光澤，可明顯看到點蝕孔；骨架油封內(nèi)圈破損；機械攪拌器的軸承內(nèi)圈和軸套與對應(yīng)的軸頸處有“跑圈”形成的暗斑。
由于化工攪拌機的軸承內(nèi)圈點蝕形成梨皮狀點蝕區(qū)域，軸承滾子通過時，有明顯的卡滯現(xiàn)象，并發(fā)生聲響。這便可能是化工攪拌機內(nèi)部的電機發(fā)生異常聲響的根本原因，那么通過更換攪拌器中的軸承就可以解決此問題。
4.需要說明的問題
1）化工攪拌機中的電機轉(zhuǎn)子軸是推流器的基準(zhǔn)件，推流器的檢修，除修理基準(zhǔn)件，還需要對各個零件都進(jìn)行分解檢查，更換損壞件，使設(shè)備的性能得到了恢復(fù)。
2）化工機械攪拌機內(nèi)部的潛水設(shè)備的大修時間一般為5-6年；
3）化工攪拌機中軸頸偏小的常用處理辦法是增加零件法，即攪拌機中的車削該段直徑，增加一軸套，內(nèi)孔采用過盈配合的方式與軸配合，外表面滿足配合所要求的尺寸。或者更換攪拌器內(nèi)部的電機轉(zhuǎn)子軸，徹底解決問題。
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化工攪拌器和攪拌機的區(qū)別
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化工攪拌器是使液體、氣體介質(zhì)強迫對流并均勻混合的器件。而攪拌機即是混合機，是一種帶有葉片的軸在圓筒或槽中旋轉(zhuǎn)，將多種原料進(jìn)行攪拌混合，使之成為一種混合物或適宜稠度的機器。攪拌器是使液體、氣體介質(zhì)強迫對流并均勻混合的器件。 攪拌器的類型、尺寸及轉(zhuǎn)速，對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。
在功率消耗相同的條件下，大直徑、低轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于總體流動，有利于宏觀混合。小直徑、高轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于湍流脈動，有利于微觀混合。攪拌器的放大是與工藝過程有關(guān)的復(fù)雜問題，至今只能通過逐級經(jīng)驗放大，根據(jù)取得的放大判據(jù)，外推至工業(yè)規(guī)模。
化工攪拌器的材料選擇也是很有講究的。有些液體(比如:鹽酸/硫酸等)本身具有腐蝕性，而有些又是添加化學(xué)原料或藥劑的溶液(比如:液體中含有氯離子)，也具有腐蝕性。所以在幫助客戶選擇化工攪拌器的時候必須考慮到材料選擇。
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如何延長攪拌機零件的使用壽命
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攪拌機每天的工作量很大，同樣，它的消耗也很大，最怕的就是零件出現(xiàn)問題，這將會嚴(yán)重影響工作效率，所以說應(yīng)當(dāng)采取什么措施來延長其零件的使用壽命呢？
平時多加保養(yǎng)機器可能會延長零件的使用壽命，使用不當(dāng)可能過早的造成機器損壞，所以一定要經(jīng)常的保養(yǎng)，采用的一般都是葉輪式的攪拌，上設(shè)都有吸風(fēng)口，通過調(diào)節(jié)板適當(dāng)打開吸風(fēng)口，讓攪拌機工作時，在攪拌室內(nèi)形成負(fù)壓，有利于經(jīng)過攪拌后的東西能及時排出篩網(wǎng)。
如果調(diào)節(jié)板開度過小，進(jìn)風(fēng)量不大，攪拌室內(nèi)的負(fù)壓小，攪拌物排出不暢，攪拌物過度粉碎，攪拌室內(nèi)的熱量不能及時排出，造成攪拌機內(nèi)部過熱。若是長期處于超負(fù)荷狀態(tài)下工作，也會引起攪拌機發(fā)燒，甚至燒電機。正確的工況是電機工作在90%的額定負(fù)載下，在正確的分析了機器的磨損原因后，積極的改正，讓機器在正確的使用方法跟電壓情況下使用。
總之，延長攪拌機零件的使用壽命，有利于攪拌物料順利及時的排出，可以保證物料通暢，保證商設(shè)備進(jìn)入良好狀態(tài)，從而延長整個設(shè)備的使用壽命。
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解決機械攪拌器液體打旋現(xiàn)象的方法
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攪拌器，自然是用來攪拌物料的，它可以攪拌多種物料，比如粉末，液體等，在使用的過程中，有的時候，會出現(xiàn)液體打旋的現(xiàn)象，那么，如何解決這一現(xiàn)象呢？以下是具體介紹：
1、為消除攪拌器內(nèi)液體的打旋現(xiàn)象，使被攪拌的液體上下翻騰而達(dá)到均勻的混合，通常需要再攪拌容器內(nèi)加擋板。
2、通常擋板的寬度約為攪拌器容器內(nèi)直徑的1/12～1/10，其中設(shè)備內(nèi)的附件如溫度計、傳熱蛇管或各種支撐體也可以起到一定的擋板作用的，但往往達(dá)不到“全擋板條件”。
3、增加擋板數(shù)計其寬度，攪拌器功率消耗也會增加，但增加到一定值以后，功率消耗就不會再增加。
總之，要解決攪拌器液體打旋現(xiàn)象，在設(shè)備內(nèi)加上擋板，這樣可以緩沖液體打旋的現(xiàn)象，此外，注意擋板的寬度與設(shè)備保持一定的比例，定期更換擋板，定期檢查設(shè)備零件。
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磁力攪拌器的幾個先后
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1、動口再動手:對于電動攪拌器出現(xiàn)故障時，不應(yīng)急于先動手，應(yīng)先詢問產(chǎn)生故障的前后經(jīng)過及故障現(xiàn)象。對于生疏的設(shè)備，還應(yīng)先熟悉電路原理和結(jié)構(gòu)特點，遵守相應(yīng)規(guī)則。拆卸前要充分熟悉每個電氣部件的功能、位置、連接方式以及與周圍其他器件的關(guān)系，在沒有組裝圖的情況下，應(yīng)一邊拆卸，一邊畫草圖，并記上標(biāo)記。
2、先外部后內(nèi)部:應(yīng)先檢查設(shè)備有無明顯裂痕、缺損，了解其維修史、使用年限等，然后再對機內(nèi)進(jìn)行檢查。拆前應(yīng)排除周邊的故障因素，確定為機內(nèi)故障后才能拆卸，否則，盲目拆卸，可能將設(shè)備越修越壞。
3、機械后電氣:只有在確定機械零件無故障后，再進(jìn)行電氣方面的檢查。檢查電路故障時，應(yīng)利用檢測儀器尋找故障部位，確認(rèn)無接觸不良故障后，再有針對性地查看線路與機械的運作關(guān)系，以免誤判。
4、先靜態(tài)后動態(tài):在設(shè)備未通電時，判斷電氣設(shè)備按鈕、變壓器、熱繼電器以及保險絲的好壞，從而判定故障的所在。通電試驗，聽其聲、測參數(shù)、判斷故障，最后進(jìn)行維修。如在電動機缺相時，若測量三相電壓值無法著判別時，就應(yīng)該聽其聲，單獨測每相對地電壓，方可判斷哪一相缺損。
5、先清潔后維修:對污染較重的電氣設(shè)備，先對其按鈕、接線點、接觸點進(jìn)行清潔，檢查外部控制鍵是否失靈。許多故障都是由臟污及導(dǎo)電塵塊引起的。
6、先電源后設(shè)備:電源部分的故障率在整個故障設(shè)備中占的比例很高，所以先檢修電源往往可以事半功倍。
7、先故障后調(diào)試:對于調(diào)試和故障并存的電氣設(shè)備，應(yīng)先排除故障，再進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試必須在電氣線路速的前提下進(jìn)行。
8、先普遍后特殊:因裝配配件質(zhì)量或其他設(shè)備故障而引起的故障，一般占常見故障的50%左右。電氣設(shè)備的特殊故障多為軟故障，要靠經(jīng)驗和儀表來測量和維修。
我們在實驗中出現(xiàn)電動攪拌器損壞時，切不可焦急，應(yīng)當(dāng)冷靜應(yīng)對，通過以上我們講解的8點進(jìn)行相應(yīng)處理，先判斷故障原因，再對癥下藥，定能事半功倍，此外我們在日常使用時也要注意電動攪拌器的保養(yǎng)，盡可能的延長設(shè)備使用壽命。
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攪拌機的工作原理
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攪拌機是由多個參數(shù)決定的，用任何一個單一參數(shù)來描述一臺攪拌機是不可能的。軸功率(P)、 槳葉排液量(Q)、壓頭(H)、槳葉直徑(D)及攪拌轉(zhuǎn)速(N)是描述一臺攪拌機的五個基本參數(shù)。槳葉的排液量與槳葉本身的流量準(zhǔn)數(shù)，槳葉轉(zhuǎn)速的一次方及槳葉直徑的三次方成正比。而攪拌消耗的軸功率則與流體比重，槳葉本身的功率準(zhǔn)數(shù)，轉(zhuǎn)速的三次方及槳葉直徑的五次方成正比。
在一定功率及槳葉形式情況下，槳葉排液量(Q)以及壓頭(H)可以通過改變槳葉的直徑(D)和轉(zhuǎn)速(N)的匹配來調(diào)節(jié)，即大直徑槳葉配以低轉(zhuǎn)速(保證軸功率不變)的 攪拌機產(chǎn)生較高的流動作用和較低的壓頭，而小直徑槳葉配以高轉(zhuǎn)速則產(chǎn)生較高的壓頭和較低的流動作用。在攪拌槽中，要使微團(tuán)相互碰撞，唯一的辦法是提供足夠的剪切速率。從攪拌機理看，正是由于流體速度差的存在，才使流體各層之間相互混合，因此，凡攪拌過程總是涉及到流體剪切速率。剪切應(yīng)力是一種力，是攪拌應(yīng)用中氣泡分散和液滴破碎等的真正原因。
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攪拌設(shè)備的分類
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①旋槳式攪拌器
由2～3片推進(jìn)式螺旋槳葉構(gòu)成，工作轉(zhuǎn)速較高,葉片外緣的圓周速度一般為5～15m/s。旋槳式攪拌器主要造成軸向液流，產(chǎn)生較大的循環(huán)量，適用于攪拌低粘度（<2Pa·s）液體、乳濁液及固體微粒含量低于10%的懸浮液。攪拌器的轉(zhuǎn)軸也可水平或斜向插入槽內(nèi)，此時液流的循環(huán)回路不對稱，可增加湍動，防止液面凹陷。
②渦輪式攪拌器
由在水平圓盤上安裝2～4片平直的或彎曲的葉片所構(gòu)成。槳葉的外徑、寬度與高度的比例，一般為20:5:4，圓周速度一般為 3～8m/s。渦輪在旋轉(zhuǎn)時造成高度湍動的徑向流動，適用于氣體及不互溶液體的分散和液液相反應(yīng)過程。被攪拌液體的粘度一般不超過25Pa·s。
③槳式攪拌器
有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構(gòu)成。槳葉直徑與高度之比為 4～10,圓周速度為1.5～3m/s，所產(chǎn)生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器的兩葉相反折轉(zhuǎn)45°或60°，因而產(chǎn)生軸向液流。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，常用于低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。
④錨式攪拌器
槳葉外緣形狀與攪拌槽內(nèi)壁要一致，其間僅有很小間隙,可清除附在槽壁上的粘性反應(yīng)產(chǎn)物或堆積于槽底的固體物，保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5～1.5m/s,可用于攪拌粘度高達(dá) 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體（見粘性流體流動。唯攪拌高粘度液體時，液層中有較大的停滯區(qū)。
⑤螺帶式攪拌器
螺帶的外徑與螺距相等,專門用于攪拌高粘度液體（200～500Pa·s）及擬塑性流體，通常在層流狀態(tài)下操作。
⑥磁力攪拌器
Corning數(shù)字式加熱器帶有一個閉路旋鈕來監(jiān)控與調(diào)節(jié)攪拌速度。 微處理器自動調(diào)節(jié)馬達(dá)動力去適應(yīng)水質(zhì)、粘性溶液與半固體溶液。
⑦磁力加熱攪拌器
Corning數(shù)字式加熱攪拌器帶有可選的外部溫度控制器 （Cat. No. 6795PR） ，他們還可以監(jiān)控與控制容器中的溫度。
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攪拌設(shè)備在沼氣發(fā)酵過程中的作用
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沼氣發(fā)酵過程混合攪拌研究進(jìn)展：
在沼氣工程中運用攪拌技術(shù)能促進(jìn)物料和溫度的均勻,提高沼氣的產(chǎn)氣效率。但過度攪拌又會對厭氧發(fā)酵產(chǎn)生負(fù)作用,影響沼氣發(fā)酵的正常進(jìn)行。由于用于沼氣發(fā)酵原料的多樣性和厭氧消化過程的復(fù)雜性,使得難于選擇適合不同原料沼氣發(fā)酵的攪拌裝置及運行工藝參數(shù)。筆者認(rèn)為開發(fā)出一套適合于不同物理特性發(fā)酵原料的攪拌方式和攪拌模式應(yīng)該是目前沼氣發(fā)酵攪拌工藝的研究方向。
生化反應(yīng)是依靠傳質(zhì)而進(jìn)行 的,而傳質(zhì)的產(chǎn)生必須通過基質(zhì)與微生物之間的實際接觸。通常,在廢水生物處理中可以有多種途徑 實現(xiàn)這種接觸[1] 。而對于沼氣工程來說,混合攪拌是最有效、最可行的手段。
氣體攪拌就是通過氣泡在物料中的運動來實現(xiàn)對物料攪拌的目的。在沼氣發(fā)酵中,氣體攪拌主要指沼氣循環(huán)攪拌。沼氣經(jīng)壓縮加壓后經(jīng)各類分布器進(jìn)入沼氣發(fā)酵罐,罐內(nèi)原料在沼氣的推動下形成循環(huán)。同濟(jì)大學(xué)在污泥厭氧消化領(lǐng)域?qū)φ託鈹嚢柽M(jìn)行了系統(tǒng)的研究得出,相對于機械攪拌和水力攪拌,沼氣攪拌具有罐內(nèi)設(shè)備少、結(jié)構(gòu)簡單、施工維修簡便、機械性磨損低、攪拌效果好、效率高、運轉(zhuǎn)設(shè)備費用低等優(yōu)點。
- 攪拌設(shè)備
磁力攪拌器有望成為制藥行業(yè)領(lǐng)先儀器
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攪拌器的類型、尺寸及轉(zhuǎn)速，對攪拌功率在總體流動和湍流脈動之間的分配都有影響。一般說來，渦輪式攪拌器的功率分配對湍流脈動有利，而旋槳式攪拌器對總體流動有利。對于同一類型的攪拌器來說，在功率消耗相同的條件下，大直徑、低轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于總體流動，有利于宏觀混合。小直徑、高轉(zhuǎn)速的攪拌器，功率主要消耗于湍流脈動，有利于微觀混合。攪拌的方法有三種：人工攪拌、磁力攪拌、機械攪拌。人工攪拌一般借助于玻棒就可以進(jìn)行，磁力攪拌利用磁力，機械攪拌則是利用機械攪拌器。
機械攪拌器主要包括三部分：電動機、攪拌棒和攪拌密封裝置。電動機是動力部分，固定在支架上，由調(diào)速器調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)動快慢。攪拌棒與電動機相連，當(dāng)接通電源后，電動機就帶動攪拌棒轉(zhuǎn)動而進(jìn)行攪拌，攪拌密封裝置是攪拌棒與反應(yīng)器連接的裝置，它可以使反應(yīng)在密封體系中進(jìn)行。攪拌的效率在很大程度上取決于攪拌棒的結(jié)構(gòu)，介紹的老式攪拌棒是用粗玻璃棒制成的。根據(jù)反應(yīng)器的大小、形狀、瓶口的大小及反應(yīng)條件的要求，選擇較為合適的攪拌棒。
磁力攪拌器利用磁場的同性相斥、異性相吸的原理，使用磁場推動放置在容器中帶磁性的攪拌子進(jìn)行圓周運轉(zhuǎn)，從而達(dá)到攪拌液體的目的，尤其適用于當(dāng)反應(yīng)量比較少或在反應(yīng)是在密閉條件下進(jìn)行的情況。磁力攪拌器的使用更為方便，可以根據(jù)具體的實驗要求加熱并控制樣本溫度，維持實驗條件所需的溫度條件，保證液體混合達(dá)到實驗需求。但缺點是對于一些粘稠液或是有大量固體參加或生成的反應(yīng)，磁力攪拌器無法順利使用，這時就應(yīng)選用機械攪拌器作為攪拌動力。
磁力攪拌器通常適用于食品、生物制藥等領(lǐng)域。隨著生物制藥對攪拌器軸封的無菌性和風(fēng)險控制提出了更高要求，工業(yè)用下磁力攪拌器在20世紀(jì)80年代在瑞典應(yīng)運而生。下磁力攪拌器成為市場的主流，并繼續(xù)朝著簡潔、大扭矩、大剪切力或者極低剪切力、軸承材質(zhì)安全、易于在線清洗、在線滅菌的方向發(fā)展。例如生物反應(yīng)器專用的下磁力攪拌器、高剪切力均質(zhì)用下磁力攪拌器等。是否能夠證明攪拌器可以在線清洗和在線滅菌、軸承材質(zhì)安全等成為生物制藥攪拌器選型前的金標(biāo)準(zhǔn)。
除此之外，臺式磁力攪拌器利用磁性物質(zhì)同性相斥的特性，通過不斷變換基座的兩端的極性來推動磁性攪拌棒轉(zhuǎn)動；缺點是能量轉(zhuǎn)化效率低，只適合小體積液體攪拌。盡管臺式磁力攪拌器和磁力棒已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但目前只局限于研發(fā)、小規(guī)模的水平，隨著國內(nèi)科研水平大幅度提升，未來磁力攪拌器的應(yīng)用將逐漸擴大，成為行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先儀器。