槽体是PP的,管口是PP的,内件也是PP的,客户很自然地问一句:搅拌桨能不能也用PP雕一个,反正防腐材质统一。这个念头几乎每个用PP槽的厂子都动过,也确实有人做出来装上去了。问题是它转起来跟静止的时候完全是两码事。

静着不动和转起来是两码事

槽壁受的是均布静压,方向不变、大小缓慢变化,材料只要不蠕变就没事。桨叶受的是交变载荷:每转一圈,叶片要在阻力大的区域和阻力小的区域之间走一遍,弯矩来回摆。PP的弹性模量本来就低,跟钢差着两个量级,介质温度一上去还要再降一截。模量低意味着同样载荷下变形大,变形大意味着交变应力幅大,这是疲劳最怕的组合。

桨叶会怎么坏

  • 根部开裂。叶片与轴套的连接处弯矩最大、截面变化最急,裂纹几乎都从这儿起,起了就往里走。
  • 蠕变变形。长期受载不断,叶片角度慢慢改变。先是搅拌效果变差,后是三片叶角度不一致,产生偏心,整个轴系开始振。
  • 共振。塑料件的刚度和阻尼跟金属不同,转速正好落在某个区间就抖起来,一抖根部很快就完。
  • 冲蚀。介质带结晶或颗粒的,叶片前缘被一点点磨薄,PP的硬度扛不住这个。
  • 突发卡阻。开车时槽底有沉积,桨一转就是冲击载荷。金属桨顶多变形,塑料桨直接断,断在槽里比不搅还麻烦。

断在槽里之后的事

塑料桨真断了,麻烦不在换一个桨。断下来的叶片沉在槽底,跟着液体走到出料口、卡住泵,或者进到下一道设备里;带固体的物料还看不出来多了一块东西。停车、放空、进槽捞、逐个管口检查,这一套下来的时间比桨本身贵几十倍。带压或者带毒性介质的槽子,进槽作业还要办受限空间票,又是一天。

所以判断能不能用PP做转动件,不能只看它转不转得起来,要看它坏了以后的代价扛不扛得住。同样是塑料件,一块导流板掉下来顶多影响流场,一片桨叶掉下来是整条线停。静止件可以放开用、转动件要保守,道理就在这儿。

导流筒是另一回事

导流筒不受扭也不受集中弯矩,主要是被水流推着,用PP做是成立的。但有三条要注意:一是薄壁圆筒在流场里会颤,得加环筋;二是固定不能只靠上端吊三个耳朵,下端也要有定位,否则整个筒会摆;三是筒和桨之间的间隙要留够热膨胀余量,PP的线膨胀是钢的十倍量级,冬天装配夏天运行,间隙会明显变小。挡板、导流板同理,都是挡不是转,可以做。

中间的折中办法

常见的折中是轴和桨的骨架用金属,外面包PP或者衬别的耐蚀塑料,强度靠金属,防腐靠外层。另一条路是桨叶仍用PP,但把转速降下来、叶片做厚做小、根部做大圆角过渡,并且接受它是易损件,备一套在库里。小槽、低转速、清液的场合,这么干是能跑的。

包覆这条路还有个细节值得说:金属骨架外面包PP,两种材料的线膨胀差着一个量级,反复冷热之后包覆层容易和骨架分层,分层的缝里一旦进了介质,就从里面往外腐蚀,外表还看不出来。所以包覆件要做端部密封,检修时重点看端头有没有翘边。金浩丰供包覆用的板材和棒材,包覆工艺和骨架设计是做搅拌装置那边的活。

搅拌桨这个件金浩丰不接。不是做不出来,是做出来我们对它的寿命没把握,装上去坏在槽里,返工的钱比件本身贵好几倍。导流筒、挡板、导流板这类不转的件可以按图做,棒材车削和板材雕刻都行。转动件请找专门做搅拌装置的厂家,让他们把材料、转速和轴系一起算。186 1558 6932。