Bir bakım ekibine, dispersiyon tanklarının neden kumlu partiler üretmeye devam ettiğini sorun ve cevap genellikle aynı ekipman kararına varır: Yüksek hızlı bir karıştırıcı gerektiren bir işte yavaş hızlı bir karıştırıcı kullanıyorlar. Yüksek hızlı bir karıştırıcı (makine endüstriyel alıcıları, dişli bir disk takıldığında yüksek hızlı dağıtıcı olarak adlandırır), sıradan pervanelerin ve türbinlerin yeterli kesme kuvveti oluşturmadıkları için başa çıkamadığı ıslanma, dağılma ve homojenleştirme sorunlarını çözer.
Motor gücünü veya fiyatını karşılaştırmadan önce dört mühendislik parametresini karşılaştırın: uç hızı, bıçak geometrisi, ürün viskozitesi ve şaftın, contanın ve tankın mekanik düzeni. Bu dördü, bir sonraki mikserinizin yıllarca çalışıp çalışmayacağını veya ilk sezonda başarısız olup olmayacağını belirler.
Yüksek hızlı bir karıştırıcı, büyük bir bıçağı yavaşça hareket ettirmek yerine küçük çaplı bir bıçağı çok hızlı döndürerek çalışır. Dişli dağıtıcı disk tipik olarak tank çapının üçte biri ila yarısı kadardır ve 1000-3000 rpm'lik dönme hızlarında, testere bıçağı kenarını 15-30 m/s hızla sıvının içinden geçirir. Bu kenar hızı, topakları hızla çökerten ve sıvıyı, pigmenti veya toz yüzeyini soyan katmanlara zorlayan yoğun bir yerel kayma üretir.
Aynı zamanda disk, malzemeyi merkezden aşağı doğru çekerek tank duvarına doğru dışarı doğru fırlatarak simit şeklinde bir sirkülasyon modeli oluşturuyor. Yalnızca kürekli bir karıştırıcının hareket ettirebileceği bir parti, bir dağıtıcı aslında işe yarayabilir.
Tipik üstten giriş düzeni: dişli disk tankın tabanına yakın bir yerde bulunur ve bir burç uzun şaftın alt ucunu destekler.
| Bileşen | İşlev | Seçim kontrolü |
|---|---|---|
| Tahrik (motor, dişli kutusu veya kayış) | Şaftın tork ve hız aralığını belirler | Uç hızı hedefi, görev döngüsü, başlatma torku |
| Şaft | Torku sürücüden bıçağa aktarır | Uzunluk, kritik hız, salgı toleransı |
| Mekanik salmastra | Hazne ağzındaki proses sızıntısını önler | Buhar basıncı, katı madde içeriği, sıcaklık |
| Burç / sabit yatak | Uzun bir şaftın alt ucunu destekler | Bulamaç aşındırıcılığı, ürün kayganlığı |
| Dağıtıcı bıçak | Kesme ve sirkülasyon oluşturur | Diş deseni, bıçak çapı, uç hızı |
Uç hızı, bıçak kenarının çevresel hızıdır: π × bıçak çapı × dönme hızı. Ürüne iletilen kesme enerjisiyle en iyi korelasyonu sağlayan parametredir ve bir karıştırma mühendisinin hesapladığı ilk sayıdır. Motor gücü bıçak çapı ve uç hızı sabitlendikten sonra seçilir, önceden değil.
Yaygın endüstriyel karıştırma uygulamalarının tipik aralıkları aşağıda gösterilmiştir.
Pigment ve dolgu dispersiyonu için pratik çalışma aralığı genellikle 18 ila 25 m/s arasındadır. Yaklaşık 12 m/s'nin altında dişli bir disk, topakların güvenilir şekilde kırılmasını durdurur.
Uç hızı penceresi yanlışsa, hiçbir motor gücü miktarı partiyi düzeltmez. 18 m/s'nin altında dağılım döngüleri uzar ve incelik hedefleri kaçırılır; 30 m/s'nin üzerinde karıştırıcı esas olarak ürünü ısıtır ve contanın aşınmasını hızlandırır.
Bıçak çapındaki küçük değişiklikler uç hızında büyük değişiklikler yarattığından, bir makineyi bir prosesle eşleştirmenin güvenilir yolu, kap geometrisinden ve gerekli fiziksel sonuçtan yola çıkarak çalışmak ve ardından takımların aşağıdaki gibi olmasına izin vermektir: CFD akış analizi Tek bir parçayı kesmeden önce akış düzenini doğrulayın. Genel bir teklif ile çalışan bir çözüm arasındaki fark budur.
Proses Eşleştirme için Özel Çarklı FS1 Yüksek Hızlı Dağıtıcı Bu dağıtıcı, hassas uç hızı ve akış kontrolü sağlayan yüksek verimli pervanelere ve kompakt bir sürücüye sahiptir. Tasarımı, CFD doğrulamasıyla desteklenen, tanka özel gereksinimlere uygundur ve zorlu karıştırma uygulamalarında güvenilir ölçek büyütme için pratik bir seçimdir. Ürünü Görüntüle →
| |
Her yüksek hızlı karıştırıcı aynı bıçağı kullanmaz. Standart dişli dağıtıcı disk, boyalar, mürekkepler ve yapışkan dolgu maddeleri için varsayılan seçimdir. İnce dişli bir "püskürtme" diski, karbon siyahı ve akü çamurları için daha yüksek yerel kesme üretir. Yüksek kaldırma bıçağı, ağır macunlar için eksenel pompalama sağlarken, karıştırıcının tüm tankı ters çevirmesi gerektiğinde tırtıklı bir türbin seçilir.
Alıcılar sıklıkla bıçak seçimi ile viskozite arasındaki bağlantıyı hafife alıyor. Aşağıdaki tablo, faydalı dağılım hızlarında çalışırken yaygın pervane aileleri için pratik üst viskozite sınırını göstermektedir.
Değerler, sert ekipman sınırını değil, kesmeyle inceltme, tiksotropik ürünler için tipik boyutlandırma uygulamasını temsil eder.
Bu aralıkların üzerinde, yüksek hızlı bir karıştırıcı ortadan kaldırılmaz, ancak yeniden tasarlanması gerekir: daha ağır şaft sistemi, daha büyük veya dişli diskler, daha derin tank bölmeleri veya planeter veya yüksek torklu bir karıştırıcının macunu önceden karıştırdığı ve bir dağıtıcının dispersiyonu tamamladığı iki aşamalı bir yaklaşım.
Yaygın yüksek hızlı bıçak türleri ve ne zaman seçildikleri| Bıçak tipi | Kayma yoğunluğu | Pompalama | Pratik viskozite aralığı | Tipik kullanım |
|---|---|---|---|---|
| Dişli dağıtıcı disk | Yüksek | Düşük-orta | ≈50 Pa·s'ye kadar | Boyalar, mürekkepler, pigment macunları |
| İnce dişli deflussure diski | Çok yüksek | Düşük | ≈30 Pa·s'ye kadar | Pil bulamaçları, karbon siyahı |
| Yüksek-lift disc | Orta-yüksek | Orta-yüksek | ≈100 Pa·s'ye kadar | Yapıştırıcılar, ağır dolgu maddeleri |
| Tırtıklı türbin | Orta | Yüksek | ≈20 Pa·s'ye kadar | Emülsiyonlar, tank devri |
Tekrarlayan bir saha şikayeti varsa, o da üstten monteli yüksek hızlı mikserde alt uç burcunun zamanından önce aşınmasıdır. Süt ürünleri tankında, boya küvetinde veya solvent partisinde kılavuz burç, ürünün içine oturur ve onun tarafından yağlanır. Bulamaç aşındırıcı katılar (titanyum dioksit, karbon siyahı, silika) içerdiğinde burç aşınır, şaft yörüngede dönmeye başlar ve bunu kısa süre sonra mekanik salmastra takip eder.
Bu riski ortadan kaldırmanın üç yolu:
Ürünün zehirli, yanıcı olması veya sızıntıyı tolere edememesi durumunda, sızdırmazlık tarafında çift mekanik salmastra veya manyetik tahrik belirtin. Üstten girişli büyük makinelerde değiştirilebilir conta kartuşu, bakımın sürücüyü çekmeden contayı değiştirmesine olanak tanır; bu, satın almadan önce sorulmaya değer bir ayrıntıdır.
Tek bir dağıtıcıyı birkaç değiştirilebilir tankta standartlaştıran operatörler için, kendi tahriki ve ayarlanabilir yüksekliği olan özel, yüksek hızlı bir dağıtma makinesi, her tekneye ayrı karıştırıcılar kurmaktan genellikle daha ekonomiktir.
Çok Amaçlı Katı-Sıvı Karıştırma için FL Yüksek Hızlı Disperser Dişli bir dispersiyon diskiyle donatılmış bu mikser, minimum hava emilimiyle kaplamaları, boyaları, pigmentleri ve yapıştırıcıları işler. Birden fazla tankta veya uygulamada tek bir ünite kullanan operatörler için ideal olan hızlı çözünme ve ince parçacık azaltımı sunar. Ürünü Görüntüle → En yaygın görev katıları sıvılara dağıtmaktır, ancak teknik pigment öğütmenin çok ötesine uzanır:
Prosesin sadece dağılmış parçacıklar yerine ince damlacıklara ihtiyaç duyduğu durumlarda, emülsifiye edici bir karıştırıcı, dağıtıcıdan sonraki mantıksal adımdır. Hidrolik emülsifiye edici karıştırıcı, yük altında yumuşak hız ayarına olanak tanır; bu da kesmeye duyarlı formülasyonlar için önemlidir.
Bir dağıtıcı kesmeyi maksimuma çıkarır; türbinler pompalamayı ve kesmeyi dengeler; Pervaneler verimli hareket ettiricilerdir ancak topakları kırma konusunda zayıftırlar.
Geniş bir kurulum geçmişine sahip ekipman tedarikçileri genellikle aynı makinenin farklı görevlerde nasıl davrandığına işaret edebilir. Örneğin, hem toz ıslatma hem de yağ-su emülsifikasyonuna ihtiyaç duyan bir gıda tesisi, aynı hatta bir dağıtıcı ve bir hidrolik emülgatör kurabilir veya disk ile rotor-stator kafaları arasında geçiş yapabilen bir makine seçebilir.
Kimya ve ilgili proses endüstrilerindeki belgelenmiş kurulumlar, son seçimden önce sadece bıçak tipinin değil, tank geometrisinin de gözden geçirilmesi gerektiğini göstermektedir. Geniş saptırma plakalı ve düz tabanlı bir tank, bombeli tabanlı bir tankla karşılaştırıldığında akış düzenini tamamen değiştirir.
Yüksek Viskoziteli Kozmetik Macunlar için RH Emülsifiye Hidrolik Mikser Fondöten, krem ve diş macunu üretimi için tasarlanmış patentli bir emülgatör. İç ve dış sirkülasyon homojenleştiricisi ve vakum sistemi mükemmel emülsifikasyon ve köpük gidermeyi sağlarken, hijyenik paslanmaz çelik yapısı sıkı sanitasyon standartlarını karşılar. Satıcının bu tür sistemlerdeki uzmanlığı değerlendirilmeye değerdir. Ürünü Görüntüle → Spesifikasyonu tamamlamadan önce üreticinin benzer sorunları nasıl çözdüğünü inceleyin. Satıcı deneyimi kimya endüstrisi karıştırma projeleri performansın herhangi bir veri sayfası tablosundan daha dürüst bir tahmincisidir.
Yüksek hızlı bir karıştırıcı (genellikle yüksek hızlı bir dağıtıcı), açık bir tankta kesme oluşturmak için yüksek uç hızında dönen dişli bir disk kullanır. Yüksek kesme gücüne sahip bir karıştırıcı, ürünü dar bir aralıktan geçmeye zorlayan bir rotor/stator kafası ekleyerek küçük bir bölgede daha da yüksek kesme kuvveti üretir. Birçok satırda her ikisi de sırayla kullanılır: önce dağıtın, sonra emülsifiye edin veya homojenleştirin.
Çoğu boya, mürekkep ve yapışkan dispersiyonu için bıçak ucu hızının 18–25 m/s olmasını hedefleyin. Devir sayısı açısından bakıldığında, 300 mm'lik bir disk 1350 dev/dak'da yaklaşık 21 m/s'ye ulaşırken, 600 mm'lik bir disk aynı uç hızı için yalnızca yaklaşık 670 dev/dak'ya ihtiyaç duyar. Doğru referans motor devri değil uç hızıdır.
Standart dişli bir diskle, kayma inceltme macunları için pratik sınırlar kabaca 50–100 Pa·s'dir (50.000–100.000 cP). Viskozite arttıkça aşırı ısınmayı önlemek için hızı azaltın. Bu aralığın üzerinde, ön karıştırma için planet veya çift vidalı bir karıştırıcı kullanın ve yüksek hızlı bir karıştırıcıyla son işlemi yapın.
Yaygın nedenler aşınmış alt burçlar, eğilmiş mil, mil üzerinde reçine birikmesi veya yanal kritik hıza yakın çalışmadır. En sık karşılaşılan endüstriyel neden, kılavuz burçtan geçen aşındırıcı çamurdur. Bulamaca uygun bir burç malzemesi seçin ve kritik hızların çalışma aralığının üzerinde olduğunu doğrulayın.
Üst tarafa monte edilmiş bir motor tarafından tahrik edilen dikey bir şaft, kabın içine doğru uzanır ve tabana yakın bir dişli dağıtıcı diski döndürür. Disk, kenarında yoğun bir kesme kuvveti oluşturur ve iri parçacıkları sürekli olarak kesme bölgesine geri çeken torus şeklinde bir sirkülasyon oluşturur.
Eğer iş katıları sıvı içinde ayrıştırmaksa bir dağıtıcı seçin. İş, iki sıvı arasındaki damlacık boyutunu azaltmak veya stabil bir emülsiyon üretmekse, bir emülgatör seçin. Pek çok ürün (kremler, kaplamalar ve akü bulamaçları) her ikisini de sırayla gerektirir.