模塊四攪拌反應釜

1、模塊四模塊四 攪拌反應釜攪拌反應釜 攪拌反應釜作用：攪拌反應釜是一種典型攪拌反應釜作用：攪拌反應釜是一種典型的反應設備，多屬于間隙操作設備，其作的反應設備，多屬于間隙操作設備，其作用是通過對參加反應的物料充分攪拌，使用是通過對參加反應的物料充分攪拌，使物料混合均勻；強化傳熱效果和相與相間物料混合均勻；強化傳熱效果和相與相間傳質；使氣體在液相中作均勻分散；使固傳質；使氣體在液相中作均勻分散；使固體顆粒在液相中均勻懸浮；使互不相容的體顆粒在液相中均勻懸??；使互不相容的另一液相均勻懸浮或充分乳化。另一液相均勻懸浮或充分乳化。 攪拌反應釜組成：主要由釜體、傳熱裝置、攪拌反應釜組成：主要由釜體、傳熱裝置

2、、攪拌裝置、傳動裝置和軸封裝置等組成。攪拌裝置、傳動裝置和軸封裝置等組成。 項目一項目一 釜體釜體 釜體是一個容器，為物料進行化學反應提釜體是一個容器，為物料進行化學反應提供反應空間。釜體通常由圓筒形筒體及上、供反應空間。釜體通常由圓筒形筒體及上、下封頭組成，封頭一般為橢圓形，為了卸下封頭組成，封頭一般為橢圓形，為了卸料方便，下封頭也有錐形。料方便，下封頭也有錐形。 知識點一知識點一 筒體筒體筒體一般由鋼板卷焊筒體一般由鋼板卷焊而成。根據反應物而成。根據反應物料性質和反應條件料性質和反應條件不同，筒體的材料不同，筒體的材料一般為碳鋼、不銹一般為碳鋼、不銹鋼、玻璃鋼、搪瓷鋼、玻璃鋼、搪瓷等。筒體

3、的直徑和等。筒體的直徑和高度由生產能力和高度由生產能力和反應情況決定。反應情況決定。 封頭容器法蘭連接筒體夾套耳座傳動裝置圖4-1攪拌反應釜的組成 知識點二知識點二 封頭封頭 釜體的封頭一般為橢釜體的封頭一般為橢圓形，上封頭為了圓形，上封頭為了拆卸方便，一般采拆卸方便，一般采用法蘭連接，下封用法蘭連接，下封頭一般采用焊接方頭一般采用焊接方式連接。上封頭有式連接。上封頭有較多的開孔，裝有較多的開孔，裝有各種接管、溫度計、各種接管、溫度計、視鏡、人孔或手孔視鏡、人孔或手孔等。下封頭的接管等。下封頭的接管較少。較少。 圖4-2橢圓形封頭項目二項目二 傳熱裝置傳熱裝置 攪拌反應釜常用的傳熱裝置是夾套，

4、當夾攪拌反應釜常用的傳熱裝置是夾套，當夾套傳熱不能滿足要求時，有時同時在釜體套傳熱不能滿足要求時，有時同時在釜體內部設置蛇管。內部設置蛇管。 知識點一知識點一 夾套夾套組成：夾套是反應釜最常用的傳熱裝置，整體組成：夾套是反應釜最常用的傳熱裝置，整體夾套由圓柱形殼體和下封頭組成。夾套由圓柱形殼體和下封頭組成。 連接方式：夾套與內筒采用法蘭連接和焊接兩連接方式：夾套與內筒采用法蘭連接和焊接兩種連接方式。法蘭連接用于操作條件差，需定種連接方式。法蘭連接用于操作條件差，需定期檢查和經常清洗夾套的場合。期檢查和經常清洗夾套的場合。 換熱介質：夾套上設換熱介質：夾套上設有蒸汽、冷卻水或其有蒸汽、冷卻水或其

5、他加熱、冷卻介質的他加熱、冷卻介質的進出口。當加熱介質進出口。當加熱介質是蒸汽時，進口管靠是蒸汽時，進口管靠近夾套上端，冷凝液近夾套上端，冷凝液從底部排出；當加熱從底部排出；當加熱（冷卻）介質是液體（冷卻）介質是液體時，則進口管應設在時，則進口管應設在底部，使液體下進上底部，使液體下進上出，有利于排除氣體出，有利于排除氣體和充滿液體。和充滿液體。 圖4-3 夾套 知識點二知識點二 蛇管蛇管應用：當夾套傳熱不能滿足要求或不宜采用夾應用：當夾套傳熱不能滿足要求或不宜采用夾套傳熱時，可采用蛇管傳熱。套傳熱時，可采用蛇管傳熱。 特點：蛇管置于釜內，浸入反應介質中，傳熱特點：蛇管置于釜內，浸入反應介質中

6、，傳熱效果比夾套好，但檢修困難。效果比夾套好，但檢修困難。 類型：蛇管一般由無縫鋼管繞制而成，常用的類型：蛇管一般由無縫鋼管繞制而成，常用的結構形狀有圓形螺旋狀、平面環(huán)形、彈簧同心結構形狀有圓形螺旋狀、平面環(huán)形、彈簧同心圓組并聯(lián)形式等圓組并聯(lián)形式等 。蛇管圖4-4 蛇管 安裝要求：蛇管在筒體內需要固定，當蛇安裝要求：蛇管在筒體內需要固定，當蛇管中心直徑較小，圈數較少時，蛇管利用管中心直徑較小，圈數較少時，蛇管利用進出口管固定在釜蓋或釜底上；若中心直進出口管固定在釜蓋或釜底上；若中心直徑較大，圈數較多重量較大時，則設立固徑較大，圈數較多重量較大時，則設立固定的支架支撐。定的支架支撐。 蛇管的進出

7、口最好設在同一端，一般設在上封蛇管的進出口最好設在同一端，一般設在上封頭，結構簡單，裝拆方便。頭，結構簡單，裝拆方便。項目三項目三 攪拌裝置攪拌裝置 攪拌裝置的作用：主要使反應物料充分混攪拌裝置的作用：主要使反應物料充分混合、強化傳質和傳熱效果、促進化學反應。合、強化傳質和傳熱效果、促進化學反應。 攪拌裝置的組成：通常包括攪拌器、攪拌攪拌裝置的組成：通常包括攪拌器、攪拌軸、支承結構等。軸、支承結構等。 知識點一知識點一 各種攪拌器各種攪拌器一、推進式攪拌器一、推進式攪拌器推進時攪拌器一般推進時攪拌器一般采用整體鑄造的方采用整體鑄造的方法制造，常用材料法制造，常用材料為鑄鐵或不銹鋼。為鑄鐵或不銹

8、鋼。槳葉上表面為螺旋槳葉上表面為螺旋面，葉片數一般為面，葉片數一般為三個。三個。 圖4-5 三葉推進式攪拌器 特點：推進式攪拌器槳葉直徑較小，一般特點：推進式攪拌器槳葉直徑較小，一般為筒體內徑的為筒體內徑的1/3左右，寬度較大。推進式左右，寬度較大。推進式攪拌器結構簡單，工作時液體上下翻騰效攪拌器結構簡單，工作時液體上下翻騰效果好。果好。 應用：主要適用于黏度低、流量大的場合。應用：主要適用于黏度低、流量大的場合。 二、槳式攪拌器二、槳式攪拌器 槳式攪拌器一般由扁鋼或角鋼加工制成，槳式攪拌器一般由扁鋼或角鋼加工制成，也可由合金鋼、有色金屬等制造。槳式攪也可由合金鋼、有色金屬等制造。槳式攪拌器的

9、直徑一般為筒體直徑的拌器的直徑一般為筒體直徑的0.35-0.8倍，倍，D/B=4-10，轉速較低，當液層較高時，常，轉速較低，當液層較高時，常采用多層槳葉，相鄰兩層槳葉交錯采用多層槳葉，相鄰兩層槳葉交錯90安安裝。裝。1、平直葉槳式攪拌器、平直葉槳式攪拌器平直葉的葉片與旋轉平直葉的葉片與旋轉方向垂直方向垂直 。圖4-6 平直葉槳式攪拌器2、折葉槳式攪拌器、折葉槳式攪拌器折葉式的槳葉與旋轉折葉式的槳葉與旋轉方向成一傾斜角度方向成一傾斜角度 圖4-7 雙折葉槳式攪拌器三、錨式和框式攪拌器三、錨式和框式攪拌器 錨式攪拌器是由垂直錨式攪拌器是由垂直槳葉和與底封頭形狀槳葉和與底封頭形狀相同的水平槳葉組成

10、。相同的水平槳葉組成。整個旋轉體可鑄造而整個旋轉體可鑄造而成，也可用扁鋼或角成，也可用扁鋼或角鋼煨制。鋼煨制。 框式攪拌器是在框式攪拌器是在錨式攪拌器的槳錨式攪拌器的槳葉上加固橫梁即葉上加固橫梁即成為框式攪拌器。成為框式攪拌器。 圖圖4-8 錨、框式攪拌器錨、框式攪拌器 錨式和框式攪拌器的特點：直徑較大，可達錨式和框式攪拌器的特點：直徑較大，可達 筒體內徑的筒體內徑的0.9倍以上，倍以上，D/B=10-14，工作，工作時能使釜內整個液層形成湍動，優(yōu)點是減時能使釜內整個液層形成湍動，優(yōu)點是減小沉淀或結塊。小沉淀或結塊。 應用：在反應釜中應用較多應用：在反應釜中應用較多 知識點二知識點二 攪拌軸攪

11、拌軸 攪拌軸的作用：是用來連接減速機和攪拌攪拌軸的作用：是用來連接減速機和攪拌器而傳遞動力的構件。器而傳遞動力的構件。 攪拌軸屬于非標準件，需要自行設計，常攪拌軸屬于非標準件，需要自行設計，常用的材料為用的材料為45優(yōu)質碳素鋼。當介質具有優(yōu)質碳素鋼。當介質具有腐蝕性或不允許鐵離子污染時，可采用不腐蝕性或不允許鐵離子污染時，可采用不銹鋼或采取防腐措施。銹鋼或采取防腐措施。 特點：攪拌軸一般采用圓截面實心軸或空心特點：攪拌軸一般采用圓截面實心軸或空心軸，結構各不相同。攪拌軸通常依靠減速軸，結構各不相同。攪拌軸通常依靠減速器箱內的一對軸承支承，支承形式為懸臂器箱內的一對軸承支承，支承形式為懸臂梁。梁

12、。 圖4-9 攪拌軸項目四項目四 傳動裝置傳動裝置 傳動裝置通常設置在反應釜的頂蓋上，采用立式布傳動裝置通常設置在反應釜的頂蓋上，采用立式布置。反應釜的傳動裝置包括電動機、減速器、支架、置。反應釜的傳動裝置包括電動機、減速器、支架、聯(lián)軸器等，其作用是將電動機的轉速，通過減速器，聯(lián)軸器等，其作用是將電動機的轉速，通過減速器，調整至工藝要求的攪拌轉速，再通過聯(lián)軸器帶動攪調整至工藝要求的攪拌轉速，再通過聯(lián)軸器帶動攪拌軸旋轉，從而帶動攪拌器攪拌。拌軸旋轉，從而帶動攪拌器攪拌。 知識點一知識點一 電動機電動機電動機的作用：是提供動電動機的作用：是提供動力，反應釜的電動機與減力，反應釜的電動機與減速器大多

13、配套使用，電動速器大多配套使用，電動機型號根據電動機的功率機型號根據電動機的功率和工作環(huán)境等因素確定。和工作環(huán)境等因素確定。工作環(huán)境包括防爆、防護工作環(huán)境包括防爆、防護等級、腐蝕情況等。電動等級、腐蝕情況等。電動機選用主要是確定系列、機選用主要是確定系列、功率、轉速、安裝方式等。功率、轉速、安裝方式等。 圖4-10 電動機 知識點二知識點二 減速器減速器減速器的作用：是傳遞運動和改變轉動速減速器的作用：是傳遞運動和改變轉動速度，以滿足工藝的要求。度，以滿足工藝的要求。 類型：反應釜用減速器常用的有擺線針輪行類型：反應釜用減速器常用的有擺線針輪行星減速器、齒輪減速器、星減速器、齒輪減速器、V帶減

14、速器、圓柱帶減速器、圓柱蝸蝸桿減速器四種。桿減速器四種。 圖4-11 擺線針輪行星減速器圖4-12螺旋錐齒輪減速器蝸輪蝸桿減速器 知識點三知識點三 機架機架 機架的作用是支撐傳動裝置，機架的結構機架的作用是支撐傳動裝置，機架的結構形式要考慮安裝聯(lián)軸器、軸封裝置以及減形式要考慮安裝聯(lián)軸器、軸封裝置以及減速器的需要，常用的機架結構有單支點機速器的需要，常用的機架結構有單支點機架和雙支點機架兩種。架和雙支點機架兩種。 1、單支點機架、單支點機架 單支點機架用以支承單支點機架用以支承減速器和攪拌軸，減速器和攪拌軸，電動機和減速器可作電動機和減速器可作為一個支點，攪拌軸為一個支點，攪拌軸的軸徑應在的軸徑

15、應在30-160mm范圍范圍 。 圖4-13 單支點機架2、雙支點支架、雙支點支架 當減速器中的軸承不當減速器中的軸承不能承受攪拌軸產生的能承受攪拌軸產生的軸向力時，機架上的軸向力時，機架上的兩個支點承受全部的兩個支點承受全部的軸向載荷。對于大型軸向載荷。對于大型設備，或對攪拌密封設備，或對攪拌密封要要 求較高的場合，一求較高的場合，一般采用雙支點機架。般采用雙支點機架。 圖4-14 雙支點機架項目五項目五 軸封裝置軸封裝置 攪拌反應釜的攪拌軸是旋轉運動，而頂蓋攪拌反應釜的攪拌軸是旋轉運動，而頂蓋是固定不動的，這種運動件和靜止件之間是固定不動的，這種運動件和靜止件之間的密封稱為動密封。對動密封

16、的基本要求的密封稱為動密封。對動密封的基本要求是：結構簡單，密封可靠，維修裝拆方便，是：結構簡單，密封可靠，維修裝拆方便，使用壽命長。攪拌反應釜的密封有填料密使用壽命長。攪拌反應釜的密封有填料密封和機械密封兩種。封和機械密封兩種。 知識點一知識點一 填料密封填料密封的結構及特點的結構及特點 填料密封是攪拌反應填料密封是攪拌反應釜最早采用的轉軸密釜最早采用的轉軸密封形式，由填料、填封形式，由填料、填料箱體、襯套、壓蓋、料箱體、襯套、壓蓋、壓緊螺栓、油杯等組壓緊螺栓、油杯等組成。成。 填料箱填料壓蓋螺栓連接圖4-15 填料密封裝置結構簡單，易于制造，易磨損，適用于非腐結構簡單，易于制造，易磨損，適

17、用于非腐蝕性和弱腐蝕性介質、密封要求不高、定期蝕性和弱腐蝕性介質、密封要求不高、定期維護的低壓、低速攪拌設備。維護的低壓、低速攪拌設備。 一、填料一、填料填料是形成密封的主要元件，其性能的優(yōu)劣對填料是形成密封的主要元件，其性能的優(yōu)劣對密封效果起著關鍵性作用。密封效果起著關鍵性作用。填料的選擇：填料的選用要根據介質特性、工填料的選擇：填料的選用要根據介質特性、工藝條件、攪拌軸的軸徑及轉速等條件決定。藝條件、攪拌軸的軸徑及轉速等條件決定。對于低壓、無毒、非易燃易爆等介質，可選擇對于低壓、無毒、非易燃易爆等介質，可選擇石棉繩作填料。石棉繩作填料。對于壓力較高、有毒、易燃易爆的介質，可選對于壓力較高、

18、有毒、易燃易爆的介質，可選擇橡膠石棉填料或油浸石墨石棉填料。擇橡膠石棉填料或油浸石墨石棉填料。對于高溫高壓下的反應釜，密封填料可選用鉛、對于高溫高壓下的反應釜，密封填料可選用鉛、紫銅、鋁、蒙乃爾合金、不銹鋼等金屬材料作紫銅、鋁、蒙乃爾合金、不銹鋼等金屬材料作填料。填料。 圖圖4-16 橡膠石棉盤根橡膠石棉盤根圖5-17 油浸石墨石棉盤根二、填料箱二、填料箱 填料箱的結構形式有帶襯填料箱的結構形式有帶襯套及冷卻水夾套和不帶襯套及冷卻水夾套和不帶襯套及冷卻水夾套兩種。材套及冷卻水夾套兩種。材質有鑄鐵、碳鋼、不銹鋼質有鑄鐵、碳鋼、不銹鋼三種。填料箱已有標準件，三種。填料箱已有標準件，標準的制訂以標準

19、軸徑為標準的制訂以標準軸徑為依據，軸徑系列有依據，軸徑系列有30、40、50、65、80、95、110、130八種八種規(guī)格。若操作條件符合要規(guī)格。若操作條件符合要求，可直接選用求，可直接選用填料填料填 料填 料箱箱襯套襯套圖圖4-18 填料箱的結構填料箱的結構三、襯套三、襯套 襯套的作用如同軸承，襯套與箱體通過螺襯套的作用如同軸承，襯套與箱體通過螺釘周向固定，襯套上開有油槽和油孔，油釘周向固定，襯套上開有油槽和油孔，油杯中的油通過油孔潤滑填料。襯套的材質杯中的油通過油孔潤滑填料。襯套的材質有金屬和非金屬兩種。金屬材質的有球墨有金屬和非金屬兩種。金屬材質的有球墨鑄鐵、銅或其他合金材料；非金屬材質

20、的鑄鐵、銅或其他合金材料；非金屬材質的有聚四氟乙烯、石墨等有聚四氟乙烯、石墨等 。四、壓蓋四、壓蓋 壓蓋的作用是蓋住填料，壓緊螺母擰緊的壓蓋的作用是蓋住填料，壓緊螺母擰緊的同時壓緊填料，從而達到密封的目的。壓同時壓緊填料，從而達到密封的目的。壓蓋的內徑比軸徑稍大，外徑比填料室內徑蓋的內徑比軸徑稍大，外徑比填料室內徑稍小，使軸向活動自如，便于壓緊和更換稍小，使軸向活動自如，便于壓緊和更換填料。填料。 知識點二知識點二 機械密封的結構及特點機械密封的結構及特點用垂直于軸的平面來密封轉軸的裝置稱為機械密封，又叫端用垂直于軸的平面來密封轉軸的裝置稱為機械密封，又叫端面密封。機械密封裝置主要由動環(huán)、靜環(huán)

21、、彈簧加荷裝置和面密封。機械密封裝置主要由動環(huán)、靜環(huán)、彈簧加荷裝置和輔助密封圈等四部分組成。其中動環(huán)、動環(huán)密封圈、彈簧、輔助密封圈等四部分組成。其中動環(huán)、動環(huán)密封圈、彈簧、及彈簧座隨軸一起轉動，靜環(huán)靜止不動，機械密封有四個密及彈簧座隨軸一起轉動，靜環(huán)靜止不動，機械密封有四個密封點保證密封。動環(huán)內有密封圈，保證動環(huán)與軸的密封，這封點保證密封。動環(huán)內有密封圈，保證動環(huán)與軸的密封，這是一個靜密封點；通過彈簧施加的壓力，動環(huán)壓緊于靜環(huán)上，是一個靜密封點；通過彈簧施加的壓力，動環(huán)壓緊于靜環(huán)上，使其緊密貼合，形成一個回轉密封面，這是一個動密封點，使其緊密貼合，形成一個回轉密封面，這是一個動密封點，又叫端面

22、密封；靜環(huán)外有一個密封圈，保證靜環(huán)與靜環(huán)座的又叫端面密封；靜環(huán)外有一個密封圈，保證靜環(huán)與靜環(huán)座的密封，這是一個靜密封點；靜環(huán)座與設備連接處應保證密封，密封，這是一個靜密封點；靜環(huán)座與設備連接處應保證密封，這是一個靜密封點。機械密封具有功耗小，泄漏率低、密封這是一個靜密封點。機械密封具有功耗小，泄漏率低、密封性能可靠，使用壽命長等特點。性能可靠，使用壽命長等特點。一、動環(huán)和靜環(huán)一、動環(huán)和靜環(huán)動環(huán)和靜環(huán)是機械密封中最動環(huán)和靜環(huán)是機械密封中最重要的元件。動環(huán)內有密封重要的元件。動環(huán)內有密封圈，保證動環(huán)與軸的密封，圈，保證動環(huán)與軸的密封，通過彈簧施加的壓力動環(huán)壓通過彈簧施加的壓力動環(huán)壓緊于靜環(huán)上，使其緊密貼合緊于靜環(huán)上，使其緊密貼合形成一個回轉密封面。工作形成一個回轉密封面。工作時，動環(huán)和靜環(huán)產生相對運時，動環(huán)和靜環(huán)產生相對運動的滑動摩擦，因此，動靜動的滑動摩擦，因此，動靜環(huán)要選擇耐磨性、減摩性和環(huán)要選擇耐磨性、減摩性和導熱性能好的材料。一般情導熱性能好的材料。一般情況下，動環(huán)材料的硬度比靜況下，動環(huán)