一种新型磁力驱动装置设计

1.前言

反应釜做为传质、传热、混合、分离、反应设备被广泛的应用在工业生产以及实验室中, 传统的搅拌釜可分为传动部分, 密封部分, 搅拌部分和固定容器部分, 它的具体结构如图1所示:

1.搅拌器.2.釜体.3.隔离套.4.搅拌轴.5.冷却水管.6.支座.7.人孔.8.密封部分.9.减速器

一般搅拌釜的密封形式为单端面机械密封或者是填料密封, 但是介质有毒有害, 密封要求高的场合必须使用双端面机械密封, 但是还是不可避免的会产生泄漏, 加工精度较好, 密封平面较平的机械密封泄漏量也能达到3ml/h, 但是由于现在工业生产中化学反应在高温高压, 有毒有害环境中进行的频率越来越高, 一旦介质有泄漏就会造成人员伤亡, 停车等损失, 因此逐渐的就出现了磁力驱动搅拌釜。目前的磁力驱动搅拌釜由于通过磁力驱动搅拌轴转动, 整个系统全部是静密封, 密封性好, 大大提高了反应釜的安全性能和使用范围[1,2,3,4,5], 磁力传动搅拌釜的结构如图2:

由图2可知, 传统磁力驱动搅拌釜的电能在经过电机、减速机、磁钢转换后驱动搅拌轴转动, 会有机械损耗和电损耗, 且整个系统安装调试较复杂, 通过研究, 将电机轴直接作为搅拌轴可大大提高搅拌效率, 且安装调试简单方便, 不需要对中。本文将对一种新型磁力驱动装置进行设计研究, 以探求电能直接转换为搅拌机械能设备的设计特点。

2.拟解决的问题及解决措施

在搅拌釜中, 采用电机轴直接驱动搅拌轴转动需要解决的问题及解决措施见表1。

3.新型磁力驱动装置结构设计

设计过程中要充分考虑功能可行性, 经济性, 加工问题, 装配关系, 外观等方面的因素, 考虑该装置设计会遇到的问题, 并在多次方案比较后, 得到一个较完善的方案:装置由定子、转子、轴承、机壳组成, 通过定转子间的电磁感应作用实现转子转动, 对物料进行搅拌。机壳为定子、转子、轴承的保护外壳, 并含水冷装置冷却进入装置的物料。将定子线圈做了镀环氧树脂处理, 厚度0.5mm, 这样可以解决物料对线圈的侵蚀作用;定子铁芯表面做镀镍处理, 因此定子铁芯既有防强酸碱腐蚀作用, 又有一定的机械强度;整个转子表面都做了镀镍处理, 既可以防止强酸强碱物料侵蚀转子, 而且镀镍厚度为0.007mm, 因此也不会增大定子与转子之间的气隙, 这样就能保持住定子和转子之间所产生的气隙磁场, 从而保证驱动装置的性能, 轴承选用聚醚醚铜材料。

4.试验

通过现场实验, 该新型磁力驱动装置安装调试方便, 在连续运行1000个小时内, 整个装置未发生异常, 稳定性能好。

5.结论

对通过电能直接转化为搅拌机械能的新型磁力驱动装置进行了设计研究, 得到了一个可行性好的设计方案, 经过试验验证, 该设计可行性、稳定性好, 对实际生产应用有一定的作用。

摘要：反应釜做为传质、传热、混合、分离、反应设备被广泛的应用在工业生产以及实验室中, 本论文研究了一种新型磁力驱动装置, 能够实现电能直接驱动反应釜的搅拌轴转动, 有效提高了反应釜的效率和便利性, 对实际生产有一定的借鉴意义。

关键词：反应釜,磁力驱动,搅拌轴

参考文献

[1] 杨南兰.无泄漏磁力传动在反应釜上的应用[J].石油化工设备, 2004, 33 (05) :66-67.

[2] 王军宁, 何常青.一种超小型磁力搅拌光催化反应釜的设计[J].化工机械, 2012, 39 (06) :731-780.

[3] 吴剑武, 何晓东.实验室玻璃容器应用磁力搅拌的研究[J].化学工程与装备.2008 (08) :34-36.

[4] 纪民举, 杨麒, 崔鹏程.大容积磁力搅拌釜的研发与应用[J].化工装备技术, 2011, 32 (04) :8-11.

[5] 房毅卓, 胡军, 房春辉.智能数字化磁力搅拌器研制[J].盐湖研究, 2003, 11 (03) :48-50.