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进口磁力搅拌机-美国罗伯逊ROBERTSON

进口磁力搅拌机-美国罗伯逊ROBERTSON

美国罗伯逊(ROBERTSON)进口磁力搅拌机是一款将永磁耦合传动技术应用于搅拌驱动装置的高性能无泄漏搅拌设备,专为需要在易燃、易爆、剧毒、贵重介质等绝对密封条件下进行搅拌反应的中高压反应釜配套使用。该产品以静密封取代传统搅拌装置中的动密封结构——电机驱动外磁钢旋转时,磁场穿透静止的隔离套,驱动与搅拌轴连接的内磁钢同步旋转,实现扭矩的无接触传递,釜内介质被完全封闭在隔离套和反应釜内,从原理上彻底解决了机械密封和填料密封无法克服的“跑、冒、滴、漏”问题。 产品采用立式顶入式或底入式磁力传动结构,由驱动电机、外磁钢组件、隔离套、内磁钢组件、轴承组件及搅拌器等核心部件组成。隔离套与反应釜体之间采用螺栓压紧的平面密封(石墨垫片或金属缠绕垫片),实现釜内介质与外界环境的绝对隔离。隔离套材质可根据介质腐蚀等级选用316L不锈钢、哈氏合金、钛材等,内磁钢及外磁钢采用高性能稀土永磁材料(钕铁硼或钐钴),具备高磁能积、高矫顽力、耐高温不退磁等优良性能。轴承组采用耐磨碳化硅或氧化锆陶瓷滑动轴承,以釜内介质自润滑,无需外部注油。产品广泛应用于石油化工、制药精细化工、生物工程、食品、农药、染料及国防科研等领域的搅拌反应系统中,特别适用于在高温、高压、剧毒、高渗透性介质及抽真空条件下进行的混合、溶解、悬浮、传热和气体分散等搅拌工艺。 工作原理:磁力搅拌机利用磁场穿透隔离套实现扭矩的无接触传递。当电机驱动外磁钢旋转时,其产生的旋转磁场穿过静止的隔离套,作用于釜内的内磁钢上。内磁钢在磁力作用下被带动同步旋转,进而驱动与其连接的搅拌轴和搅拌桨叶旋转,对釜内物料进行搅拌混合。由于釜内搅拌轴与外部动力轴之间没有机械连接,釜体与隔离套之间仅依靠静密封(垫片压紧)实现密封,从而彻底消除了传统搅拌装置中机械密封因磨损而导致泄漏的根本性缺陷。

产品特点
技术参数
可选配置

  • 绝对密封,零泄漏运行:产品采用磁力耦合传动技术,取消了传统搅拌装置中易磨损的机械密封或填料密封,釜内搅拌轴与外部传动轴之间无任何机械连接,动力仅通过磁场传递。釜内与外界仅通过隔离套和釜体法兰之间的静密封界面分隔,采用石墨垫片或金属缠绕垫片压紧密封,实现了反应釜与外部环境的绝对隔离。能够彻底解决常规机械密封在高温、高压、高速旋转工况下无法避免的微量泄漏问题,特别适用于易燃、易爆、剧毒、有挥发性及贵重介质的搅拌反应工艺,确保生产安全、环保及产品质量不受污染

  • 适用于高温高压及苛刻工况:全密封结构使反应釜可承受较高的内压和温度,同时能在釜内抽高真空的条件下运行而不存在密封失效的风险。产品可在-50℃至+350℃的宽温度范围内稳定运行,最高工作压力可达30.0MPa(约300bar),最大输出扭矩可达5000N·m,最大配套反应釜容积可达50000L。钐钴磁钢高温型配置可将适用温度扩展至+450℃,满足超高温反应工艺的需求。隔离套采取合理的厚度设计和加强结构,完全可承受釜内最高工作压力和抽真空工况,确保在静态条件下具有极高的耐压密封性。

  • 无接触传递扭矩,低振动长寿命:内外磁钢之间无机械摩擦,转子处于完全悬浮状态运行,传动效率高、振动小、噪音低、运行平稳。轴承组件采用釜内介质自润滑设计,配合碳化硅(SiC)或氧化锆陶瓷滑动轴承,耐磨性能优异,使用寿命长。整个传动系统无磨损部件,无需定期更换机械密封件,大幅降低全生命周期维护成本。

  • 高性能稀土永磁材料,磁力强劲稳定:内外磁钢选用高性能钕铁硼(NdFeB)稀土永磁材料或钐钴(Sm₂Co₁₇)高温磁钢,磁能积高、矫顽力强、抗退磁性能好,能够在额定扭矩范围内稳定传递动力,即使在低转速下也能保证搅拌器的平稳驱动。钐钴磁钢适用温度最高可达350℃,且磁性能对温度变化不敏感,长期使用不退磁,确保在高温工况下的传动可靠性

  • 模块化设计与多种安装方式,选型灵活:产品根据反应釜的结构形式和工艺要求,可设计为顶入式(磁力搅拌装置安装于釜顶)、底入式(磁力搅拌装置从釜底安装)或侧入式。搅拌桨叶可根据不同的物料特性和工艺要求选配四叶大弧面螺旋式(产生轴向流、低剪切力,适合柔和搅拌和高效混合)、双叶弧面桨式(层流或过渡流状态下工作,适合中低粘度及高粘度物料的大直径多层低速搅拌)、涡轮式、锚式、框式、推进式等多种形式。并可根据用户提供的搅拌工艺要求及物料特性完成桨叶选型设计与流体动力学仿真,确保最佳的混合效果和最低的能耗。

  • 多重安全防护与智能监控(选配) :可选配温升在线监测(隔离套壁温/轴承温度PT100铂电阻传感器,超温报警)、磁力耦合器脱耦报警、机械密封泄漏检测、釜内压力变送器及搅拌转速闭环控制等智能控制系统。通过PLC/HMI实现远程实时状态监测、故障预警与连锁保护,确保搅拌装置在异常工况时自动安全停机。所有与物料接触的过流部件均可选用316L不锈钢、哈氏合金、钛材、镍材、锆材及复合钢板等材料,衬里、涂层及抛光等级可按工艺要求和卫生等级要求灵活选配

参数项目 数值 / 范围
产品系列 RBS-MD系列、RBS-MH系列(高温型)
配套反应釜容积 0.1 — 50,000 L(可按用户要求定制更大容积)
最大输出扭矩 ≤ 5,000 N·m(依磁钢等级及传动结构而定)
电机功率 0.09 — 250 kW(依釜容及搅拌负荷而定)
最高工作压力 ≤ 30.0 MPa(特殊设计可达 52 MPa)
工作温度范围(标准型) -50℃ — +350℃
工作温度范围(高温型) -50℃ — +450℃(钐钴磁钢+水冷却轴承系统)
工作温度范围(超低温型) -196℃ — +150℃(PCTFE衬里+低温轴承)
搅拌转速范围 20 — 1,500 r/min(无级可调)
极限真空度 ≤ 1.33×10⁻⁴ Pa(配合釜体密封系统)
主体过流材质 不锈钢 316L / 304、哈氏合金 C-276 / C-22、钛材(Gr2/Gr12)、镍材(N6)、双相不锈钢 2205/2507、蒙乃尔合金、锆材(Zr702)、复合钢板(进口哈氏合金贴面)等
磁钢材质 钕铁硼(NdFeB,适用温度≤120℃,经济通用型)/ 钐钴(Sm₂Co₁₇,适用温度≤350℃,高温型,不退磁)
隔离套材质 不锈钢 316L(标准配置,经济通用)/ 哈氏合金 C-276(耐强腐蚀性介质)/ 钛材(耐海水及稀酸腐蚀)/ 双相不锈钢(含氯工况)
轴承材质 无压烧结碳化硅(SSiC,硬度高耐磨损,标准高端配置)/ 氧化锆陶瓷(ZrO₂,低破损风险)/ 碳化钨(WC)
轴承润滑方式 釜内介质自润滑(化学相容性已校核)/ 特殊工况可配外供润滑油系统
轴承密封结构 上下双重耐磨环+静止密封结合紧配合耐磨套
安装方式 顶入式 / 底入式 / 侧入式(依釜体结构及工艺要求确定)
驱动方式 电机直联(变频器控制)/ 防爆电机 / 减速机带变频器
搅拌桨叶形式 四叶大弧面螺旋式、双叶弧面桨式、涡轮式、推进式、锚式、框式、螺带式等多种可选
电机防护等级 IP55 / IP65(户外防雨型)
电机绝缘等级 F级(155℃)/ H级(180℃,高温型)
电压 / 频率 380V / 50Hz(三相,标准);可定制 400V、415V、660V、6kV、10kV及60Hz
防爆等级(选配) Ex d IIB T4 Gb / Ex d IIC T4 Gb(ATEX / IECEx认证)
防爆电机及附件 防爆电机+防爆接线盒+防爆电缆引入装置,整机接地
智能监控系统(选配) 隔离套壁温传感器(PT100)、磁力偶合器脱耦报警、轴承振动监测、釜内压力变送器、电机电流/转速监测、PLC+HMI集中控制柜、故障预警及连锁保护等
设计制造标准 GB/T 25141-2010 磁力驱动反应釜、HG/T 3648-2022 磁力驱动搅拌釜
材料标准 ASME BPE、ISO 15156 / NACE MR0175(抗硫酸性工况)
环境温度 -20℃ ~ +60℃
  • 材质等级升级

    • 过流部件(与物料接触的搅拌轴、桨叶、釜内轴承组件等)材质可按介质腐蚀性等级灵活选配——316L不锈钢(标准配置,耐一般酸、碱、盐类)、哈氏合金C-276(适用强酸混酸、含氯离子、高温浓硫酸等苛刻工况)、钛材(耐海水、稀硫酸及氯离子腐蚀,密度低转动惯量小)、双相不锈钢2205/2507(对高氯高硫应力腐蚀开裂工况)、蒙乃尔合金(耐氢氟酸及强碱)、镍材(耐高温碱液腐蚀)、锆材(耐高温强酸及含氟介质)

    • 接触物料部分泵腔内壁和端盖可根据工艺要求进行衬PTFE/PFA、喷涂碳化钨(硬度HRC≥70)或高温搪瓷处理,以提高耐磨性或耐强渗透介质。

  • 密封与隔离套升级

    • 高压加强型隔离套(厚度增加并采用锻造/旋压壳体,承压可达30~52MPa),符合ASME压力容器要求,配备爆破片安全接口。

    • 全氟醚橡胶(FFKM)密封垫片(替代标准石墨垫片,适用温度-20℃~+300℃,耐强酸强碱及有机溶剂)。

    • 双隔离套结构(双层金属隔离套+中间层检漏通道),配备独立泄漏检测探头(pH传感器或电导率仪)和远程报警系统,适用于剧毒、昂贵介质的安全绝对保障。

  • 驱动与控制附件升级

    • 变频调速系统:ABB/西门子变频器或国产优质变频器,接收4-20mA信号实现0~100%无级调速,PID恒转速闭环控制。

    • 防爆配置:ATEX / IECEx防爆认证(Ex d IIB T4 / Ex d IIC T4),防爆电机+防爆接线盒+防爆电缆引入装置,适用于Zone 1/Zone 2危险区域。

    • 智能监控与保护:隔离套壁温传感器(PT100,超温报警及自动停机)、磁力耦合器脱耦报警、轴承振动监测(IEPE型加速度传感器,配合PLC实时状态监控)、釜内压力变送器及釜内温度传感器、电机电流/转速监测。

    • PLC+HMI全自动安全保护控制柜:集成过载、短路、缺相、泄漏、超温多重保护,就地触摸屏人机界面,远程I/O通讯接口(RS485 Modbus RTU / Profibus DP / HART),支持DCS系统集成及手机APP/云平台远程监控。

    • 软启动装置:减少大功率电机启动时对釜体法兰和隔离套的冲击。

  • 轴承与润滑系统升级

    • 轴承材质:无压烧结碳化硅(SSiC,硬度高耐磨损,适用高温且极耐磨,标准高端配置)/ 氧化锆陶瓷(ZrO₂,低破损风险,抗强碱)/ 碳化钨(WC,重载荷专用)/ 低摩擦石墨—碳化硅(适用于极低粘度介质)。

    • 上下双重密封环+静止密封结合紧配合耐磨套,确保釜内固体颗粒不进入轴承间隙。

    • 特殊防结晶冲洗系统:配置外供润滑油/水系统强制冲洗轴承间隙,用于易结晶、釜内含固体浆料介质。

  • 搅拌桨叶类型选配

    • 四叶大弧面螺旋式:其大弧面的叶片能产生较强的高速轴向流和低的剪切力,适合于需要柔和或避免起泡的混合、溶解、反应操作,具有搅拌效率高、效果好等特点,适用于低中粘度均相混合及固液悬浮

    • 双叶弧面桨式:轴流低速型搅拌器,一般在层流或过渡流状态下工作,有较大的轴向分流,排液能力比传统的斜叶桨式有所提高。适用于中、低粘度物料匀质、调和、溶解或高粘度的大直径多层低速搅拌

    • 涡轮式:径流型搅拌器,产生较高的剪切力,适用于气液分散、液液乳化及中低粘度混合。

    • 推进式:轴流型高速搅拌器,循环量大,适用于低粘度物料的均匀混合和固体悬浮。

    • 锚式/框式:适用于高粘度、非牛顿流体及晶浆、膏状物料,刮边可防止物料在釜壁结垢附着。

    • 螺带式:提供近壁面的整体轴向循环流动,适用于高粘度均质混合、传热和粉料分散。

    • 桨叶数量、角度和层间位置均可根据工艺需求进行CFD模拟计算精确定制。

  • 结构与安装方式定制

    • 顶入式(标准配置) :磁力搅拌装置安装于反应釜顶部,适用于标准立式反应釜的物料搅拌与传质传热。

    • 底入式(磁力搅拌器从釜底向上安装) :适用于釜内容易沉降物料或要求低釜盖负荷的工况

    • 侧入式(斜入式安装) :适用于大型发酵罐、储罐或需要低功耗大循环量搅拌储罐的料浆防沉降。

    • 检修提升装置:自带法兰提升架或电动葫芦,隔离套与轴承体在线可互换检修,无须拆卸电机法兰即可抽出内磁转子。

  • 高温/低温扩展选型

    • 高温型:钐钴磁钢(Sm₂Co₁₇)+水冷却轴承系统+耐热合金隔离套(Inconel 625),适用温度最高可扩展至+450℃,适用于高温导热油、熔盐、高温浓酸及超临界反应系统。

    • 超低温型:316L不锈钢材质+PCTFE/PTFE衬里+加长轴承支架(断冷桥结构),适用温度最低-196℃,适用于深冷聚合工艺、液氨及低温化工介质。

    • 高海拔型:按海拔3500m以上工况进行电机功率修正(海拔每升高100m,功率降容约1%),绝缘等级提升至H级。

  • 卫生级配置(食品/制药/生物工程专用)

    • 内表面电解抛光处理(EP,Ra≤0.4μm),无死角易清洗,符合GMP、FDA及3A卫生标准

    • 密封垫片采用符合FDA 21 CFR 177.2600认证的EPDM或硅橡胶材料。

    • 卡箍快装连接(用于小型试验及中试磁力搅拌器),可在线CIP清洗和SIP蒸汽灭菌(135℃~150℃,30~60分钟)。

    • 轴承间隙和升降设计允许产品通过,同时可润滑套筒轴承,轻松实现CIP/SIP

    • 可选配磁力耦合器空载干运行(CIP循环期间容器排空后仍可保持搅拌器旋转),实现完全排放、无残留

    • 磁力耦合器设计有特殊的下降机构(大规格型号),可将驱动磁体从密封壳中抽出,避免拆卸时损坏陶瓷轴承,同时满足欧盟机械指令关于防挤压伤害的安全设计要求

  • NACE抗硫型(酸性环境) :符合NACE MR0175/ISO 15156标准,适用于含H₂S酸性气田、油气处理及炼油系统的高压加氢反应等工况。阀体、搅拌桨叶及内磁组件材料均满足抗硫化物应力腐蚀开裂(SSC)要求。

  • 船用型:提供中国船级社(CCS)、法国船级社(BV)、美国船级社(ABS)、英国劳氏船级社(LR)等国际权威船级社认证,防盐雾涂层(NORSOK M-501标准),适用于船舶及海洋平台的反应罐及腐蚀性介质搅拌系统。

  • 测试与证书

    • 出厂性能试验报告(空载运转振动、噪音测试;额定扭矩下的滑差及温升测试;额定转速/转矩下的密封舱整体气密性试验)。

    • 隔离套静水压强度试验报告(1.5倍最高工作压力,保压≥30min无渗漏、无永久变形)。

    • 磁钢磁通密度检测报告及退磁验证曲线(出厂逐台检验,确保磁性材料符合设计值)。

    • 轴承材质硬度及耐磨性检测报告。

    • 密闭性氦质谱检漏报告(泄漏率≤1×10⁻⁸Pa·m³/s)。

    • 搅拌桨叶动静平衡试验报告。

    • 第三方见证型式试验报告。

    • EN 10204 3.1/3.2材质证明书(可溯源至炉批号,含过流部件材质成分分析表及机械性能报告)。

    • ATEX / IECEx防爆认证证书(防爆型号)。

    • ISO 9001质量管理体系认证。

    • 产品合格证及可追溯标识(每台产品附独立序列号及不锈钢永久铭牌)。

    • 安装、操作及维护手册(含磁力耦合器退耦检查和复位程序、轴承润滑方式、隔离套壁温监测方法、密封检漏周期及常见故障代码表)。

重要提示

  1. 磁力搅拌机安装前应确保反应釜内已彻底清洗,并对釜体与隔离套法兰对接面进行水平度、垂直度和平面度校准。对接法兰焊接时须严格控制变形量,严禁在已装妥隔离套的情况下进行高温焊接作业,以免高温破坏磁钢的磁性并使隔离套晶间腐蚀变形。

  2. 磁力驱动系统在运行时严禁空载超速或长期在严重脱耦(低扭矩负载)状态下运行,否则内、外磁转子会产生相对滑差并引起隔离套腔体温度急剧升高(涡流热效应),造成磁钢退磁甚至隔离套烧穿泄漏。

  3. 对于含铁磁性颗粒物(如铁粉、镍粉)的浆料,应在反应釜进料口加装磁性过滤器,防止铁磁性杂质被吸附至隔离套表面、填充磁隙间隙,导致内外磁钢扫膛损坏隔离套。

  4. 釜内轴承与轴套依靠介质本身进行润滑和散热,严禁在釜内长时间无液空转(干运转),否则轴承会因高温及干摩擦迅速磨损、粘连失效。

  5. 轴承系统适用于含微量固体颗粒或洁净介质工况。若釜内介质中含有大量硬质颗粒(粒径>2mm)或高浓度固体浆料(固含量体积比>10%),应在选型时注明并配套耐磨轴承(整体式SSiC轴套+主动冲洗系统),否则可能导致轴承卡滞失效。

  6. 磁力搅拌机对釜内介质温度有严格限制:钕铁硼磁钢型长期使用介质温度不应超过120℃,超过此温度将引起不可逆退磁;超过120℃须选用钐钴磁钢高温型,并选配外冷却水套/强制风冷系统。

  7. 对于剧毒、高渗透性、易燃易爆工况(如光气、氯气、HF、氢氟酸、烷基铝等),必须选用双隔离套结构+检漏通道+泄漏探头实时报警,且执行严格的定期检漏操作规程。

  8. 选型时应根据具体反应釜容积、搅拌功率、介质温度、工作压力、物料粘度、含固量及搅拌工艺要求(分散、混合、悬浮、传热、气体分散等),由厂家协助完成磁钢扭矩容量、轴承材质、桨叶型式和安装方式的最优匹配方案。

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