Kysy huoltotiimiltä, miksi heidän dispersiosäiliönsä tuottaa edelleen hiekkaisia eriä, ja vastaus tulee yleensä samaan laitepäätökseen: he käyttävät hidaskäyntistä sekoitinta työssä, joka vaatii nopean sekoittimen. Nopea sekoitin – koneteolliset ostajat kutsuvat nopeaksi hajottimeksi, kun siihen on asennettu hammaslevy – ratkaisee kostutus-, hajoamis- ja homogenointiongelmat, joita tavalliset potkurit ja turbiinit eivät yksinkertaisesti pysty käsittelemään, koska ne eivät tuota tarpeeksi leikkausvoimaa.
Ennen kuin vertaat moottorin tehoa tai hintaa, vertaa neljää teknistä parametria: kärjen nopeus, terän geometria, tuotteen viskositeetti sekä akselin, tiivisteen ja säiliön mekaaninen sijoittelu. Nämä neljä päättävät, toimiiko seuraava mikserisi vuosia vai epäonnistuuko se ensimmäisen kauden aikana.
Nopea sekoitin pyörittää halkaisijaltaan pientä terää erittäin nopeasti sen sijaan, että liikuttaisi suurta terää hitaasti. Hammastettu dispergointilevy on tyypillisesti kolmasosa - puolet säiliön halkaisijasta, ja pyörimisnopeuksilla 1000-3000 rpm se ajaa sahanterän reunan nesteen läpi nopeudella 15-30 m/s. Tämä reunanopeus synnyttää voimakasta paikallista leikkausvoimaa, joka romahtaa nopeasti agglomeraatteja ja pakottaa nesteen kerroksiin, jotka kuoriutuvat pois pigmentin tai jauheen pinnasta.
Samalla kiekko vetää materiaalia alaspäin keskustan läpi ja heittää sen ulospäin säiliön seinää vasten luoden toruksen muotoisen kiertokuvion. Erä, jota melasekoitin voi vain siirtää, hajotin voi todella toimia.
Tyypillinen yläsisäänmenoasettelu: hammastettu kiekko sijaitsee lähellä säiliön pohjaa ja holkki tukee pitkän akselin alapäätä.
| Komponentti | Toiminto | Valinnan tarkistus |
|---|---|---|
| Veto (moottori, vaihteisto tai hihna) | Määrittää akselin vääntömomentin ja nopeusalueen | Kärjen nopeustavoite, käyttöjakso, käynnistysmomentti |
| Akseli | Siirtää vääntömomentin vetolaitteelta terälle | Pituus, kriittinen nopeus, loppumisen toleranssi |
| Mekaaninen tiiviste | Estää prosessivuodot astian suuttimessa | Höyrynpaine, kiintoainepitoisuus, lämpötila |
| Holkki / vakaa laakeri | Tukee pitkän akselin alapäätä | Lietteen hankauskyky, tuotteen voitelevuus |
| Dispersaattorin terä | Luo leikkausta ja kiertoa | Hammaskuvio, terän halkaisija, kärjen nopeus |
Kärjen nopeus on terän reunan kehänopeus: π × terän halkaisija × pyörimisnopeus. Se on parametri, joka korreloi parhaiten tuotteeseen syötetyn leikkausenergian kanssa, ja se on ensimmäinen sekoitusinsinöörin laskema luku. Moottorin teho valitaan sen jälkeen, kun terän halkaisija ja kärjen nopeus on vahvistettu, ei ennen.
Tyypilliset vaihteluvälit yleisestä teollisesta sekoituskäytännöstä on esitetty alla.
Pigmentti- ja täyteainedispersiolle käytännön työskentelyikkuna on yleensä 18-25 m/s. Noin 12 m/s alapuolella hammastettu kiekko lopettaa agglomeraattien rikkoutumisen luotettavasti.
Jos kärjen nopeusikkuna on väärä, mikään moottorin teho ei korjaa erää. Alle 18 m/s leviämisjaksot venyvät ja hienoustavoitteet jäävät huomiotta; yli 30 m/s sekoitin pääasiassa lämmittää tuotetta ja nopeuttaa tiivisteiden kulumista.
Koska pienet muutokset terän halkaisijassa aiheuttavat suuria muutoksia kärjen nopeuteen, luotettava tapa sovittaa kone prosessiin on työskennellä aluksen geometrian ja vaaditun fysikaalisen tuloksen perusteella ja antaa työkalujen, kuten CFD-virtausanalyysi tarkista virtauskuvio ennen yksittäisen osan leikkaamista. Tämä on ero yleisen tarjouksen ja toimivan ratkaisun välillä.
FS1 Korkea Speed Disperser räätälöidyllä juoksupyörällä prosessien yhteensovittamista varten Tässä dispergaattorissa on tehokkaat juoksupyörät ja kompakti käyttö, mikä mahdollistaa tarkan kärjen nopeuden ja virtauksen ohjauksen. Sen muotoilu sopii astiakohtaisiin vaatimuksiin CFD-todennuksella, mikä tekee siitä käytännöllisen valinnan luotettavaan mittakaavaan vaativissa sekoitussovelluksissa. Näytä tuote →
| |
Kaikki nopeat sekoittimet eivät käytä samaa terää. Vakiohammastettu dispergointilevy on oletusvalinta maaleille, musteille ja liima täyteaineille. Hienohampainen "deflussure" kiekko tuottaa suuremman paikallisen leikkausvoiman hiilimustalle ja akkulietteelle. Korkean noston terä lisää aksiaalista pumppausta raskaille tahnoille, kun taas hammastettu turbiini valitaan, kun sekoittimen on myös käännettävä koko säiliö.
Ostajat aliarvioivat usein terän valinnan ja viskositeetin välisen yhteyden. Alla oleva taulukko näyttää käytännön viskositeetin ylärajan tavallisille juoksupyöräperheille, kun ajetaan hyödyllisillä dispersionopeuksilla.
Arvot edustavat tyypillistä leikkausohentavien, tiksotrooppisten tuotteiden mitoituskäytäntöä, eivät kovia laitteita.
Näiden alueiden yläpuolella nopeaa sekoitinta ei poisteta, mutta se on suunniteltava uudelleen: raskaampi akselisto, suuremmat tai hammastetut levyt, syvemmät säiliön ohjauslevyt tai kaksivaiheinen lähestymistapa, jossa planeetta- tai suuren vääntömomentin sekoitin esisekoittaa tahnan ja dispergointilaite viimeistelee dispersion.
Yleiset nopeat terätyypit ja milloin ne valitaan| Terän tyyppi | Leikkausvoimakkuus | Pumppaus | Käytännöllinen viskositeettialue | Tyypillinen käyttö |
|---|---|---|---|---|
| Hammastettu hajotuslevy | Korkea | Matala – kohtalainen | Jopa ≈50 Pa·s | Maalit, musteet, pigmenttipastat |
| Hienon hampaiden poistolevy | Erittäin korkea | Matala | Jopa ≈30 Pa·s | Akkulietteet, hiilimusta |
| Korkean nostolevy | Kohtalainen – korkea | Kohtalainen – korkea | Jopa ≈100 Pa·s | Liimat, raskaat täyteaineet |
| Hammastettu turbiini | Kohtalainen | Korkea | Jopa ≈20 Pa·s | Emulsiot, säiliön kiertokulku |
Jos on yksi toistuva kenttävalitus, se on yläpään holkkien ennenaikainen kuluminen päälle asennetussa nopeassa sekoittimessa. Maitosäiliössä, maalisäiliössä tai liuotinerässä ohjausholkki istuu tuotteeseen ja voitelee sitä. Kun liete sisältää hankaavia kiintoaineita – titaanidioksidia, hiilimustaa, piidioksidia – holkki kuluu, akseli alkaa kiertää ja mekaaninen tiiviste seuraa pian perässä.
Kolme tapaa suunnitella tämä riski:
Määritä tiivistyspuolelle kaksoismekaaninen tiiviste tai magneettikäyttö, kun tuote on myrkyllinen, syttyvä tai ei siedä vuotoa. Suurissa ylhäältä asennetuissa koneissa vaihdettava tiivistepatruuna mahdollistaa tiivisteen vaihtamisen ilman vetolaitteen vetämistä – tämä yksityiskohta kannattaa kysyä ennen ostamista.
Käyttäjille, jotka standardoivat yhden hajottimen useisiin vaihdettaviin säiliöihin, erillinen nopea hajotuskone, jossa on oma käyttövoima ja säädettävä korkeus, on usein taloudellisempaa kuin yksittäisten sekoittimien asentaminen jokaiseen astiaan.
FL nopea dispergaattori monikäyttöiseen kiinteiden ja nesteiden sekoittamiseen Tämä hammastetulla dispersiolevyllä varustettu sekoitin käsittelee pinnoitteita, väriaineita, pigmenttejä ja liimoja minimaalisella ilman imeytymisellä. Se liukenee nopeasti ja vähentää hienojakoisia hiukkasia, mikä on ihanteellinen käyttäjille, jotka käyttävät yhtä yksikköä useissa säiliöissä tai sovelluksissa. Näytä tuote → Yleisin tehtävä on kiinteiden aineiden dispergoiminen nesteisiin, mutta tekniikka ulottuu paljon pigmenttihiontaa pidemmälle:
Kun prosessi vaatii hienoja pisaroita pelkkien deagglomeroituneiden hiukkasten sijaan, emulgointisekoitin on looginen seuraava vaihe dispergaattorin jälkeen. Hydraulinen emulgointisekoitin mahdollistaa tasaisen nopeuden säätämisen kuormituksen alaisena, mikä on tärkeää leikkausherkille formulaatioille.
Dispersoija maksimoi leikkausvoiman; turbiinien tasapaino pumppaus ja leikkaus; potkurit ovat tehokkaita liikkujia, mutta heikot agglomeraattien rikkomisessa.
Laitetoimittajat, joilla on laaja asennushistoria, voivat yleensä osoittaa, kuinka sama kone käyttäytyy eri tehtävissä. Esimerkiksi elintarviketehdas, joka tarvitsee sekä jauhekostutuksen että öljy-vesi-emulgoinnin, voi asentaa dispergaattorin ja hydraulisen emulgaattorin samalle linjalle tai valita koneen, joka voi vaihtaa levy- ja roottori-staattoripäiden välillä.
Dokumentoidut asennukset kemianteollisuudessa ja siihen liittyvissä prosessiteollisuudessa osoittavat, että säiliön geometria, ei vain terätyyppi, on tarkistettava ennen lopullista valintaa. Säiliö, jossa on leveät ohjauslevyt ja tasapohjainen, muuttaa virtauskuvion täysin verrattuna lautaspohjaiseen astiaan.
RH emulgoitu hydraulisekoitin korkeaviskoosisille kosmeettisille tahnoille Patentoitu emulgointiaine, joka on suunniteltu meikkivoiteen, voiteen ja hammastahnan valmistukseen. Sen sisäinen ja ulkoinen kiertohomogenisaattori ja tyhjiöjärjestelmä varmistavat erinomaisen emulgoinnin ja vaahdonestoa, kun taas hygieeninen ruostumaton teräsrakenne täyttää tiukat sanitaatiostandardit. Myyjien asiantuntemusta tällaisissa järjestelmissä kannattaa arvioida. Näytä tuote → Ennen kuin viimeistelet määrittelyn, tarkista, kuinka valmistaja on ratkaissut samanlaiset ongelmat. Myyjän kokemus kemianteollisuuden sekoitusprojektit on rehellisempi suorituskyvyn ennustaja kuin mikään tietotaulukkotaulukko.
Suurinopeuksinen sekoitin - yleensä nopea dispergaattori - käyttää hammastettua kiekkoa, joka pyörii suurella kärjen nopeudella leikkausvoiman aikaansaamiseksi avoimessa säiliössä. Korkean leikkausvoiman sekoitin lisää roottori/staattoripään, joka pakottaa tuotteen kapean raon läpi, mikä tuottaa vielä suuremman leikkausvoiman pienellä alueella. Monet linjat käyttävät molempia peräkkäin: ensin dispergoidaan, sitten emulgoidaan tai homogenoidaan.
Suurimmalle osalle maali-, muste- ja liimadispersioista on pyrittävä 18–25 m/s terän kärjen nopeuteen. Kierroskierroksilla mitattuna 300 mm:n kiekko saavuttaa noin 21 m/s nopeudella 1350 rpm, kun taas 600 mm:n kiekko tarvitsee vain noin 670 rpm samalla kärjen nopeudella. Kärjen nopeus, ei moottorin kierrosluku, on oikea vertailukohta.
Vakiohammaslevyllä käytännön rajat ovat noin 50–100 Pa·s (50 000–100 000 cP) leikkausohentaville tahnoille. Kun viskositeetti nousee, vähennä nopeutta ylikuumenemisen välttämiseksi. Tämän alueen yläpuolella käytä planeetta- tai kaksiruuvisekoitinta esisekoitukseen ja viimeistele nopealla sekoittimella.
Yleisiä syitä ovat kuluneet pohjaholkit, taipunut akseli, hartsin kerääntyminen akseliin tai toiminta lähellä sivuttaista kriittistä nopeutta. Yleisin teollinen syy on ohjausholkin läpi kulkeva hankaava liete. Valitse lietteeseen sopiva holkkimateriaali ja varmista, että kriittiset nopeudet ovat käyttöalueen yläpuolella.
Ylälle asennetun moottorin käyttämä pystyakseli ulottuu astiaan ja pyörittää hammastettua dispergointilevyä lähellä pohjaa. Kiekko saa aikaan voimakasta leikkausta reunaansa ja toruksen muotoisen kierron, joka vetää jatkuvasti karkeita hiukkasia takaisin leikkausalueelle.
Jos työ on kiinteiden aineiden purkamista nesteessä, valitse dispergointiaine. Jos tehtävänä on pienentää pisaroiden kokoa kahden nesteen välillä tai tuottaa vakaa emulsio, valitse emulgointiaine. Monet tuotteet – voiteet, pinnoitteet ja akkulietteet – vaativat molemmat peräkkäin.