一,、前言

在高粘流體脫泡高分子材料碳纖維工藝中,，涉及到蒸發(fā)和混合等單元操作。為了滿(mǎn)足工藝對(duì)設(shè)備的要求,，索孚公司開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)了特殊的WZD型自清潔攪拌脫泡機(jī),，以保證設(shè)備在處理高粘度物料時(shí)能具有最佳的傳熱、傳質(zhì),、混合的機(jī)械性能,。

對(duì)脫泡過(guò)程，傳統(tǒng)的方法是在落條式設(shè)備及釜式設(shè)備中進(jìn)行處理,。隨著產(chǎn)品中揮發(fā)組分的揮發(fā)以及剩余單體量的減少,，產(chǎn)品的粘度逐漸增加，脫泡越來(lái)越困難,。因此，該設(shè)備整個(gè)過(guò)程是在高真空下進(jìn)行的,，以盡可能地降低揮發(fā)組份在氣相中的分壓,。為了提高生產(chǎn)能力,，增大熔體比表面積和提高表面更新速率，進(jìn)而增加揮發(fā)組分在熔體中的擴(kuò)散速率成為提高反應(yīng)速率的關(guān)鍵,。

WZD型自清潔脫泡器以其具備如下性能而成功應(yīng)用于該工藝過(guò)程：

● 強(qiáng)力混合,、捏合作用；

● 傳熱面積大,；

●并具有自清潔能力,，以阻止物料在傳熱面上粘結(jié)。

●有效容積大,，物料停留時(shí)間長(zhǎng),。

二、構(gòu)造

WZD型自清潔脫泡器結(jié)構(gòu)主要由電機(jī),、減速機(jī),、鏈輪、機(jī)架,、密封,、臥式筒體、一根帶刮板的傳動(dòng)軸,、與刮板相嚙合的勾爪,、旋轉(zhuǎn)接頭、支座等組成,。

WZD型自清潔脫泡機(jī)外形圖

三,、工作原理

圖1. WZD型自清潔脫泡器的工作原理   1.軸  2.攪拌槳  3.刮板  4.勾爪

WZD型自清潔脫揮器為連續(xù)式操作，用于對(duì)混合(或嚙合)要求很高的高粘物料的反應(yīng),、脫泡等工藝過(guò)程,。其由一套傳動(dòng)裝置、一個(gè)水平殼體和與其同軸心的水平軸組成,。水平軸上安裝有與軸垂直的攪拌槳,，攪拌槳上帶刮板，殼體上安裝有對(duì)應(yīng)的勾爪,。攪拌槳既清潔筒體兩個(gè)端面,，又帶動(dòng)刮板清潔筒體內(nèi)壁，勾爪是靜止的,，它能清潔運(yùn)轉(zhuǎn)的軸及攪拌槳,。所有部件均可被用來(lái)進(jìn)行熱傳遞。如圖1所示,。

為了盡量增大單位設(shè)備容積的傳熱面積,，WZD型自清潔脫泡器的殼體、攪拌軸和攪拌槳都通有導(dǎo)熱介質(zhì)。強(qiáng)勁的混合和捏合作用能有效地使物料更快地表面更新,，該作用與具有自清潔功能的傳熱面相結(jié)合,，從而確保熱、質(zhì)傳遞所需的高表面更新速率,。

WZD型自清潔脫泡器的裝料系數(shù)通常范圍是50%左右,，為氣－液分離和流動(dòng)留出了足夠的自由空間。與螺桿擠壓類(lèi)設(shè)備不同WZD型自清潔脫泡器內(nèi)物料的軸向輸送速度與攪拌軸轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān),，使之對(duì)進(jìn)料量和組成的變化都具有極好的適應(yīng)性,，并可減少設(shè)備的磨損。

為了適應(yīng)在真空狀態(tài)下的操作,，專(zhuān)門(mén)安裝了適用于高粘度物料的齒輪泵式出料器(客戶(hù)自配齒輪泵),。齒輪泵式出料器在稍微超負(fù)荷的條件下工作，以保證物料能連續(xù)地排出,，并輸入下一工段,。

安裝在反應(yīng)器頂部的聚氣室用于氣體排放。由于聚氣室的口徑較大,，汽體在聚氣室里的流速極低,，即使在高真空的條件下，液滴的夾帶量仍極小,。

表1. WZD型自清潔脫泡器的特性

強(qiáng)烈混合和捏合作用	強(qiáng)化傳熱和傳質(zhì),。能適應(yīng)物料的各種狀態(tài)變化。
加熱,、冷卻面積大	保證能量輸入,、輸出與擴(kuò)散速率。
具有自清潔功能	增加傳熱系數(shù),。
物料界面更新速率高	強(qiáng)化邊界層的熱,、質(zhì)傳遞。
有效容積大	處理量高,，并使物料的停留時(shí)間延長(zhǎng),。
軸向返混小	接近平推流，停留時(shí)間分布極窄,。
截面積大	允許輸入和分離氣體,，并且閃蒸過(guò)熱液體。
封閉結(jié)構(gòu)	可在真空狀態(tài)下操作,。

本項(xiàng)目設(shè)備技術(shù)參數(shù),，設(shè)備參數(shù)如下表：

設(shè)備名稱(chēng)			設(shè)備主材料	變頻電機(jī)功率(Kw)		轉(zhuǎn)速(rpm)
WZD-4型自清潔脫泡機(jī)			SUS316L	15		≤xx
有效全容積 (m3)	工作壓力 (MPa)		工作溫度(°C)	傳熱面積 (m2)		設(shè)備自重 (Kg)
0.3	設(shè)備內(nèi)	夾套內(nèi)	1-150	設(shè)備內(nèi)	夾套內(nèi)	-3800
	-0.1	0.3		1.7	2.3
進(jìn)料口尺寸 (mm)			出料口尺寸 (mm)	最大外形尺寸 (長(zhǎng)X寬X高mm)
φ80			φ65	4200X1200X2200