Вспомогательное оборудование ЛКМ заводов

Оборудование для растворения

Цель растворения– получение устойчивой композиции из разных исходных индивидуальных компонентов. Смешение веществ может быть основано на различных физических и технологических принципах. Смешение перемешиванием и статическое смешение (смешение в потоке) особенно важны в лакокрасочной технологии. Если перемешиваемый материал тягучий или вязкий, то используется термин пластосмешение.

Основным инструментом, применяемым при перемешивании, является мешалка. При перемешивании расположение горизонтальных и вертикальных потоков в емкости, как правило, имеет характерный вид, примеры которого показаны на рис. 1.

Так как быстрое перемешивание требует максимально возможного образования границ и завихрений, для высоковязких сред полезно снижать ламинарную циркуляцию жидкости с помощью вертикальных разрушителей потока (турбулизаторов), закрепленных близко к стенке.

Обычно применимо следующее эмпирическое правило: чем ниже вязкость перемешиваемого материала и быстрее его циркуляция, тем короче период смешения (перемешивания).

Интересно то, что полное смешение в некоторых случаях вообще недостижимо, независимо от того как долго смесь перемешивается. Это всегда происходит в случае, если процесс смешения сопровождается процессом расслоения, например за счет седимтации.

Последовательность, в которой компоненты добавляются при смешении, часто исключительно важна. Например, при растворении твердой эпоксидной смолы в виде чешуек, в смеси органических растворителей твердая смола всегда сначала должна быть поглощена более слабым растворителем или нерастворяющим веществом, чтобы предотвратить комкование за счет склеивания частиц. Только затем можно добавлять более сильный растворитель, при необходимости порциями, при интенсивном перемешивании. (Вместо этого может быть целесообразно медленно или порциями добавлять смолу к смеси растворителей при сильном перемешивании.)

Если, например, раствор водорастворимой предварительно не нейтрализованной смолы в бутилгликоле надо разбавить водой, естественно, надо добавить и полностью перемешать амин, прежде чем добавлять воду, иначе смола высадится и скоагулирует.

При получении лаков и эмалей приходится проводить раство­рение, горячих расплавов или порошков полимеров (или олиго­меров). Аппараты для растворения бывают горизонтальные и вертикальные. Все они снабжаются мешалками и иногда и рубашками для подогрева. Для растворения также могут применяться реакторы облегченного типа (дежа).

Объем аппарата для растворения расплава олигоме­ров, в частности, алкидов, должен примерно вдвое превышать объем реактора для их синтеза. Для вертикальных аппаратов такого объема с перемешивающим устройством разность высот между фланцами загрузочного и разгрузочного патрубков 5~7 м, общая высота 10~12 м. При выгрузке расплава олигомера самотеком в вертикальный аппарат для растворения необходимо устанавливать реактор на боль­шой высоте.

Горизонтальный аппарат для растворения расплава алкидов с двумя вертикальными однорамными мешалками и водяной рубашкой показан на рис. 1. Частота вращения мешалок 40~50 об/мин. Выгрузка горячего раствора лака из аппарата осу­ществляется с помощью погружного насоса или через сливной патрубок с помощью обычного насоса. Последний вариант конструктивно проще, но в этом случае затрудняется работа саль­ника в горячем растворе алкида; при использовании погружного насоса таких трудностей нет.

Рис. 1. Горизонтальный аппарат с вертикальными мешалками для растворения расплава алкидов:

1 - корпус; 2 – якорно-рамные мешалки; 3 -сальник; 4 - привод мешалки; 5-­рубашка

Для растворения небольших количеств расплавов олигомеров применяют вертикальные аппараты обычного типа с лопастной мешалкой и рубашкой. Эти аппараты иногда углубляют в землю, чтобы уменьшить высоту установки реактора, а выгрузку лака осуществляют через погружную заборную трубу.

Растворение порошков олигомеров (поливинилхлорида, поли­винилбутираля и др:) проводят в вертикальных аппаратах чаще всего с лопастной мешалкой, снабженных рубашкой при необ­ходимости обогрева.

Частицы нитрата целлюлозы (коллоксилина) имеют волокнистую форму и после загрузки в аппарат образуют растворяющиеся комки. Поэтому для растворения обычно используют аппараты с лопастными мешалками – планетарные смесители ( Рис.2)

Рис. 2. Вертикальный планетарно вращающейся многолопастной мешалкой:

1 - корпус: 2 - водяная рама; 4 - лопасти; 5 - крышка б - шестерня, закрепленная на валу мешалки; 7 - неподвижная шестерня; 8 электродвигатель; 9 – редуктор; 10-­редуктора: 11 – подшипники; 12 - мешалки

При прохождении лопасти между двумя другими смежными близко расположенными лопастями про­исходит разрушение попадающих между ними комков коллокси­лина. Валы мешалок вращаются вместе с рамой 3 вокруг ее вертикальной оси и относительно собственных осей за счет сцепле­ния закрепленных навалах мешалок шестерен 6 с неподвижной шестерней 7, прикрепленной в крышке аппарата. Тем самым они совершают планетарное движение. В аппарате с планетарно вра­щающейся мешалкой лопасти расположены по спирали, но таким образом, чтобы вращающаяся лопасть проходила между парой подвижных лопастей.

Высоковязкие растворы нитрата целлюлозы получают в ап­паратах типа изображенного на рис. 3.

Рис. 3 Горизонтальный аппарат с лопастной мешалкой: 1 - корпус; 2 ~ лопасть; 3 - рубашка

На (рис. 3.2.) изображен горизонтальный аппарат со спиралевидной мешалкой и водяной рубашкой. Мешалка обеспечивает хорошее перемешивание. Недостаток конструкции - наличие погружных набивных сальников, которые могут давать течь. Применение торцовых сальников устраняет этот недостаток.

Рис. 3.2.Горизонтальный аппарат со спиралевидной мешалкой:

1 - корпус; 2 –мешалка; 3 -сальник; 4– рубашка.