How to Select a High Viscosity Mixer: Impeller Types, Torque, and Design

Seiso 5 000 litran reaktorin edessä, jossa on litiumakku-anodiliete, ja ongelma tulee selväksi: juoksupyörä pyörii, pinta tuskin liikkuu ja vain pieni vyöhyke akselin ympärillä näyttää hyvin sekavalta. Tämä on cavern-ilmiö, ja siitä syystä tavalliset matalaviskoosiset sekoittimet epäonnistuvat heti, kun tuote ylittää muutaman tuhannen senttipoisen. Käytännön johtopäätös on yksinkertaisempi kuin sen takana oleva nestemekaniikka - a korkeaviskositeettinen sekoitin valitaan juoksupyörän geometrian, vaihteiston pienennetyn vääntömomentin ja seinän lähellä olevan välyksen perusteella, ei pelkästään moottorin koon perusteella .

Mikä tekee korkean viskositeetin sekoittamisesta erilaisen

Laminaarivirtaus muuttaa sääntöjä

Veden viskositeetti on noin 1 cP. Hunaja on lähellä 10 000 cP. Levitettävä pinnoite voi saavuttaa 100 000 cP tai enemmän. Kun tuote ylittää noin 5000 cP, turbulenttinen virtaus olennaisesti katoaa. Neste liikkuu tasaisina, yhdensuuntaisina kerroksina, ja sekoittuminen tapahtuu leikkaus- ja bulkkikierron avulla pyörteiden sijaan. Tästä syystä korkeaviskositeettinen sekoitin ei voi olla vain suurempi versio vesisekoittimesta - sen on oltava alusta alkaen suunniteltu laminaarisiin olosuhteisiin .

Cavern Effect ja Dead Zones

Paksua nestettä sisältävässä säiliössä pyörivä juoksupyörä luo suhteellisen hyvin sekoittuneen "luolan" ympärilleen, kun taas muu tuote pyörii hitaasti tai pysyy lähes paikallaan. Tuloksena on kuolleita alueita säiliön seinämässä, juoksupyörän alla ja lähellä pintaa. Vakiovastatoimenpiteenä on lisätä juoksupyörän halkaisijaa suhteessa säiliön halkaisijaan (D/T-suhde) ja lisätä pyyhinelementtejä, jotka raapuvat jatkuvasti astian seinämää ja palauttavat tuotteen sekoitusalueelle.

Oikean juoksupyörän valinta paksuille nesteille

Ei ole olemassa yhtä "parasta" korkean viskositeetin sekoittimen juoksupyörää. Oikea valinta riippuu siitä, kuinka paksu tuote on, tarvitsetko lämmönsiirtoa, tarttuuko tuote seinään ja kuinka usein vaihdat eriä. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto yleisimmistä teollisuudessa käytetyistä malleista.

Ankkuri- ja kehyssekoittimet

Ankkurisiipipyörät seuraavat astian sisäistä muotoa, joten ne pitävät tuotteen liikkuvana seinää pitkin ja edistävät lämmön siirtymistä vaipan läpi. Kun tuote on tahmeaa tai pyrkii paistumaan seinälle, a kaavinterillä varustettu runkosekoitin korkeaviskoosisille tuotteille on luotettavampi vaihtoehto, koska kaapimet kuorivat materiaalia jatkuvasti pinnalta. Nämä mallit sopivat reaktoreihin, varastosäiliöihin ja pinnoituskattiloihin 10 000 - 100 000 cP alueella.

KSG-runkotyyppinen sekoituslapa kaapimella korkeaviskositeettivalmistajille, OE Jiangsu Top Intelligent Technology Co., Ltd on ChinaKSG:n runkotyyppinen sekoituslapa kaapimella korkean viskositeetin valmistajille ja... Näytä tuote →

Kierteiset nauhasiipipyörät

Kun erä tulee paksummaksi kuin noin 50 000 cP, yksittäinen ankkuri tai kehys ei useinkaan voi tuottaa tarpeeksi ylhäältä alas kiertoa. Kierteinen nauha pakottaa koko massan ylöspäin akselia pitkin ja alaspäin seinässä, mikä antaa ankkurimalleista puuttuvan kierron. Tämä tekee kierre-nauha yhdistetty sekoituslapa korkeaviskoosisille sekoittimille yleinen valinta polymeeriliuoksille, tiivisteaineille, akkulietteille ja raskaille tahnoille 1 000 000 cP asti.

ZLG:n spiraalinauhan sekoituslapa, korkeaviskositeettinen sekoitinvalmistaja Jiangsu Top Intelligent Technology Co., Ltd on Kiinan ZLG-spiraalinauhayhdistelmän sekoitusmela korkeaviskositeettinen sekoitinvalmistaja ja ... Näytä tuote →

Planeettasekoittimet: Kun erä menee pidemmälle

Useita satojatuhansia senttipoiseja yli tai kun tuote sisältää suuria määriä kuivajauhetta, planeettasekoittimista tulee käytännöllisiä. Niiden juoksupyörät pyörivät omilla akseleillaan kiertäessään säiliötä ja pyyhkäisevät koko aluksen tilavuuden ilman kuolleita alueita. Kompromissi on mekaaninen monimutkaisuus ja hinta, minkä vuoksi ne tulisi valita vain silloin, kun yksinkertaisemmat geometriat ovat osoittautuneet riittämättömiksi.

Geometria, asennus ja sovellussovitus

Ylhäältä sisääntulo vs. alhaalta sisääntulo vs. sivutulo

Asennuskokoonpanon päättää usein säiliö itse. Yläsyöttösekoittimet ovat yleisimpiä reaktoreissa ja paineastioissa, koska akseli menee suoraan kulkuaukon tai erillisen suuttimen läpi. Kun tuote on erittäin viskoosi, a korkeaviskositeettinen runkoyläsyöttösekoitin pitää käyttölaitteen nesteen yläpuolella ja mahdollistaa juoksupyörän halkaisijan mitoituksen lähelle astian seinämää. Pohja- ja sivutoimiset sekoittimet ovat kompaktimpia, mutta ne aiheuttavat tiivistys- ja huoltohaasteita erityisesti hankaavien lietteiden tai laskeutuvien tuotteiden kanssa.

TOPA002 korkean viskositeetin kehyksen yläpuolinen sekoitinvalmistajat, OEM-toimittajat - Jian Jiangsu Top Intelligent Technology Co., Ltd on kiinalainen TOPA002 korkeaviskositeettinen runko Top-Entry -sekoittimen valmistajat ja toimittajat, tarjoavat OEM ... Näytä tuote →

Siipipyörän halkaisijan ja säiliön halkaisijan välisestä suhteesta tulee näkyvin suunnitteluero matalaviskositeettisten ja korkeaviskoosisten asennusten välillä. Vakioturbiinin juoksupyörä käyttää vain noin kolmanneksen säiliön halkaisijasta; korkeaviskoosisen juoksupyörän tulisi peittää siitä yli yhdeksän kymmenesosaa.

Esimerkkejä todellisista prosesseista

Kemianteollisuudessa runko- ja nauhasekoittimet käsittelevät hartsikattiloita, liimoja ja tahnoja, joissa tuotteen laatu riippuu tasaisesta lämpötilasta ja kuolleiden vyöhykkeiden puuttumisesta. The kemianteollisuuden projektireferenssejä tällä sivustolla näytä, kuinka sama rungon geometria mukautuu eri reaktorikokoihin ja tiivistevaatimuksiin. Litiumparistotuotannossa anodi- ja katodilietteet ovat tyypillisesti ei-newtonilaisia, mikä tarkoittaa, että niiden viskositeetti muuttuu leikkausnopeuden mukaan; the litiumakkuteollisuuden projektireferenssejä osoittavat, miksi CFD-analyysi ja materiaalin valinta ovat tärkeämpiä kuin pelkkä cP-luokitus. Pinnoitteissa yleinen kysyntä on korkeaviskositeettinen sekoitin, joka voi dispergoida pigmentin hartsiin ilman, että erää ilmastetaan.

Teho, vääntömomentti ja yleiset virheet

Ajattele ensin vääntömomenttia

Yleisin yksittäinen virhe on määrittää korkeaviskositeettinen sekoitin pelkästään moottorin teholla. Viskoosissa sekoituksessa vääntömomentti toimii. Nopeaan akseliin kytketty 30 kW:n moottori tuottaa erittäin vähän vääntömomenttia; sama 30 rpm:n vaihteiston takana oleva moottori pystyy kääntämään suuren ankkurin helposti. Tarkista aina lähtöakselin nimellismomentti, älä moottorin tyyppikilvestä . Tästä syystä vähennetyistä vaihteistoista ei voida neuvotella, ja alennussuhde on sovitettava odotettuun maksimiviskositeettiin.

Viisi erittelyvirhettä, jotka maksavat rahaa

1. Juoksupyörän mitoitus liian pieneksi mahtumaan olemassa olevan kaivon läpi. Sekoitin toimii sitten tuntikausia ilman, että ulkomateriaali siirretään.
2. Lähellä seinää oleva välys huomioimatta . Ilman kaavin- tai ankkuripeittoa takin lähellä oleva tuote ylikuumenee tai muodostaa kuoren.
3. Ilmoitetaan vain viskositeetti cP:nä samalla kun otetaan huomioon myötöraja ja leikkausharvennuskäyttäytyminen. Tahna voi näyttää 20 000 cP:ltä levossa, mutta käyttäytyä kuin 200 000 cP kaavinkuorman alla.
4. Mekaaninen tiiviste unohdetaan . Viskoosit tuotteet luovat säteittäisiä kuormia, jotka työntävät akselia sivuttain; tavalliset patruunatiivisteet eivät aina riitä.
5. Ei mahdollisuutta testaukseen . CFD ja pilottikokeet ovat halvin vakuutus täysimittaista sekoitinta vastaan, joka ei voi saavuttaa vaadittua homogeenisuutta.

Ei-newtonilainen käyttäytyminen muuttaa laskelmaa

Suurin osa teollisista korkeaviskoosisista tuotteista - pinnoitteet, liimat, tahnat, akkulietteet - eivät ole newtonilaisia. Niiden näennäinen viskositeetti laskee tai nousee juoksupyörän nopeuden muuttuessa. Tästä syystä viskositeetin ja leikkausnopeuden käyrä on arvokkaampi kuin yksittäinen cP-luku. Kun valmistaja pyytää tuotenäytettä ja suorittaa reologisen testin, pidä se merkkinä ammattitaidosta eikä tarpeettomasta viivytyksestä.

Mitä on ilmoitettava ennen ostamista

Lyhyt tekninen luettelo

Ennen tarjouksen pyytämistä, laadi selkeä selvitys seuraavista seikoista: nesteen koostumus, viskositeettialue käyttölämpötilassa, tiheys, vaadittu eräkoko, säiliön mitat, käytettävissä oleva suuttimen koko, käyttöpaine ja lämpötila, onko astia vaipallinen ja onko tuote hankaava, syövyttävä tai elintarvikekelpoinen. Ilmoita myös, pitääkö sekoittimen toimia jatkuvasti vai katkonaisesti ja vaaditaanko CIP (clean-in-place) -toimintoa.

Käytä CFD:tä ennen allekirjoittamista

Laskennallisesta nestedynamiikan analyysistä on tullut standardi osa korkeaviskositeettisen sekoittimen suunnittelua. CFD-malli voi paljastaa kuolleet alueet, arvioida tehonkulutuksen eri nopeuksilla ja vertailla kahta juoksupyörän geometriaa rakentamatta kumpaakaan. Monet laitetoimittajat, mukaan lukien tämän sivuston takana olevat insinöörit, julkaisevat omansa CFD-nestedynamiikan analyysitekniikka osana suunnittelupalvelua. Jos toimittaja ei voi näyttää virtauskuvioita tai vääntömomenttiennusteita tietylle tuotteelle, pidä sitä varoitusmerkkinä.

Suunnitelma ylläpitoon pääsyä varten

Korkean viskositeetin sekoittimet ovat raskaita, ja niiden tiivisteet kuluvat enemmän kuin alhaisen viskositeetin sekoittimet. Tarkista, että mekaaninen tiiviste voidaan huoltaa nostamatta koko voimansiirtoa, että kaavinterät ovat vaihdettavissa ja että vaihteistossa on riittävä öljyjäähdytys jatkuvaa käyttöä varten. Nämä tiedot määräävät, kestääkö rutiinitiivisteen vaihto neljä tuntia vai kaksi päivää.

Usein kysyttyjä kysymyksiä korkeaviskositeettisista sekoittimista