第4篇 第2章 润滑油调合专用设备

第2章润滑油调合专用设备

2.1 混合设备

在润滑油调合中，常使用各种混合设备来搅拌油品。目的是使不同组分的基础油、各种添加剂共同充分混合均匀和强化传热、传质，清除和减少罐底沉积，提高油罐利用率，以及减少罐底腐蚀。常用的混合设备有机械搅拌，静态混合器和气动脉冲三种。

2.1.1 机械搅拌

在搅拌中，由于机械搅拌结构简单，技术成熟，使用的历史较长，特别适合在液液混合搅拌，得到广泛的使用。

2.1.1.1 机械搅拌的分类

机械搅拌分为侧向伸入搅拌器和立式搅拌器两种，其中侧向伸入搅拌器又分为固定插入角型和可变插入角型两大类；而立式搅拌器分为立式中心搅拌、偏心式搅拌、倾斜式搅拌、底搅拌四种。

1. 侧向伸入搅拌器

(1) 固定插入角型

这种搅拌设备是将推进式桨叶的轴流方向与筒底中心线偏在7~150安装，在设备内能产生相同程度的上下流和水平流。固定插入角型如图4-2-1作所示。一般用于小型设备或用于使流体流动形状均匀等场合。

在润滑油调合中，固定插入角型的搅拌设备大量使用。

图4-2-1 固定插入角型

(2) 可变插入角型

在原油或重油的大型储罐中，为使不同种类的油均匀，特别是在10000m3以上的大型原油罐中，为了防止淤渣堆积而进行搅拌，使用可变插入角型搅拌设备（如图4-2-2所示）是很有效的，能形成较好流型。

固定插入角型搅拌设备比泵的循环搅拌还要轻微，特别是在为了节约动力和含有多量泥浆的情况下，如果用固定插入角型搅拌，天长日久就容易产生大量的底部堆积。若用可变插入角型搅拌设备，由于连续周期的扫掠搅拌，增加了液体的无规则流动，可防止底部周边和搅拌器中间安装部分的泥浆堆积。

角度变向的程序是以左300、中心、右300的顺序进行运转，变换时间应根据物料的种类和操作条件而定。

在润滑油调合中，可变插入角型的搅拌设备很少使用。

图4-2-2 可变插入角型

2. 立式搅拌器

(1) 立式中心搅拌

将搅拌装置安装在立式设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动，用普通电机直接联接或与减速机直接连接。从功率方面看，可从0.1KW 到数百KW。但在实际应用中，常用的功率为0.2～22KW。一般认为功率3.7KW 以下为小型，5.5~22KW为中型。转速低于100rpm为低速，100~400rpm中速，

大于400rpm称高速。立式搅拌器，如图4-2-3所示。

在润滑油调合中，立式中心搅拌设备大量使用，主要集中在小批量的调合罐中。

图4-2-3 立式搅拌器

(2) 偏心式搅拌

搅拌装置在立式容器上偏心安装，能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。偏心搅拌的流型示意图如图4-2-4。搅拌中心偏离容器中心，会使液流在各点所处压力不同，因而使液层间相对运动加强，增加了液层向的湍动，使搅拌效果得到明显的提高。但偏心搅拌容易引起振动，一般用于小型设备上比较合适。

在润滑油调合中，偏心式搅拌设备很少使用。

图4-2-4 偏心搅拌示意图

(3) 倾斜式搅拌

简单的圆筒形或方形敞开的立式设备，可将搅拌器用夹板或卡盘直接安装在设备筒体的上缘，搅拌轴斜插入筒体内（如图4-2-5所示）。此种搅拌设备的搅拌器小型、轻便、结构简单，操作容易，应用范围广。一般采用的功率为0.1~2.2kw ，使用一层或两层桨叶，转速为36~300rpm。用于药品等稀释、溶解、分散、调合及PH值的调整等。

在润滑油调合中，倾斜式搅拌设备很少使用。

图4-2-5 倾斜式搅拌

(4) 底搅拌

搅拌装置在设备的底部，称为底搅拌设备，如图4-2-6所示。底搅拌设备的优点是，搅拌轴短、细，无中间轴承，可用机械密封，易维护、检修，寿命长。底搅拌比上搅拌的轴短而细，轴的稳定性好，既节省原料又节省加工费，而且降低了安装要求。所需的检修空间比上搅拌小，避免了长轴吊装工作，有利于厂房的合理排列和充分利用。由于把笨重的减速装置和动力装置安放在地面基础上，从而改善了封头的受力状态，同时也便于这些装置的维护和检修。底搅拌装置安装在下封头处。有利于上封头接管的排列与安装，特别是上封头带夹套、冷却气相介质时更为有利。底搅拌有利于底部出料，可使出料口处得到充分的搅动，使输料管路畅通。

底搅拌虽然有上述优点．但也有缺点，突出的问题是叶轮下部至轴封处的轴封处常有固体物料粘积，时间一长，变成小团物料，混入产品中影响产品质量。为此需用一定量的适温溶剂注入其间，注入速度应大于聚合物颗粒的沉降速度，以防止聚合物沉降结块。另外，检修搅拌器和轴封时，一般均需将釜内物料排净。

图4-2-6 底搅拌

在润滑油调合中，底搅拌设备很少使用。

2.1.1.2 机械搅拌的结构原理

常见的机械搅拌的结构如图4-2-7所示。由搅拌装置、轴封和搅拌罐组成。而搅拌装置由搅拌器、搅拌轴和传动装置构成。

图4-2-7 机械搅拌的结构

由于在润滑油生产过程中，大量使用侧向伸入式机械搅拌。侧向伸入式搅拌工作原理：由储罐的侧壁伸入罐内，它通过法兰盖与罐体的开口法兰相连接。搅拌器的叶轮为船用螺旋桨型。由于螺旋桨的转动，使罐内液体产生两个方向的运动，一个沿着螺旋桨轴线方向向前运动，另一个沿螺旋桨圆周方向动，其方向与螺旋桨的旋转方向相同。轴线方向的运动，由于受到罐壁的阻碍而使罐内液沿着罐壁作圆周方向的运动。而液体沿螺旋桨圆周方向的运动，就使罐内液体上下翻

动，流动状态见图4-2-8。这样就使罐内液体得到搅拌，并可防止罐内沉积物的堆积，比用其它形式较为经济。

图4-2-8 流动状态

1．搅拌器

搅拌器功能是提供搅拌过程所需要的能量和适宜的流动状态，以达到物料混合均匀的目的。桨叶旋转运动产生能量，作用于液体形成流动状态，是机械搅拌的主要部件之一。常见的搅拌器如图4-2-9所示。

图4-2-9 常见的搅拌器

几种常用搅拌器简介，桨式和推进式搅拌器在润滑油搅拌设备中应用最为广泛。

(1) 桨式搅拌器

结构最简单，叶片用扁钢制成，焊接或用螺栓固定在轮毂上，叶片数是2、3或4 片，叶片形式可分为平直叶式和折叶式两种（如图4-2-10所示）。主要应用：液—液系中用于防止分离、使罐的温度均一。主要用于流体的循环，由于在同样排量下，折叶式比平直叶式的功耗少，操作费用低，故轴流桨叶使用较多。