Magtanong sa isang maintenance team kung bakit ang kanilang dispersion tank ay patuloy na gumagawa ng mga magaspang na batch, at ang sagot ay kadalasang nagmumula sa parehong desisyon sa kagamitan: gumagamit sila ng isang mabagal na bilis na agitator sa isang trabaho na nangangailangan ng isang high speed mixer. Isang high-speed mixer — tinatawag ng mga machine industrial buyer ang high-speed disperser kapag nilagyan ito ng may ngipin na disc — nilulutas ang mga problema sa basa, de-agglomeration at homogenizing na hindi kayang hawakan ng mga ordinaryong propeller at turbine dahil hindi sila nakakagawa ng sapat na paggugupit.
Bago ihambing ang lakas o presyo ng motor, ihambing ang apat na parameter ng engineering: bilis ng tip, geometry ng blade, lagkit ng produkto, at ang mekanikal na layout ng shaft, seal at tank. Ang apat na ito ang magpapasya kung ang iyong susunod na mixer ay tatakbo nang maraming taon o mabibigo sa unang season.
Gumagana ang isang high speed mixer sa pamamagitan ng pag-ikot ng isang maliit na diameter na blade nang napakabilis sa halip na ilipat ang isang malaking blade nang dahan-dahan. Ang may ngipin na disperser disc ay karaniwang isang-katlo hanggang kalahati ng diameter ng tangke, at sa bilis ng pag-ikot na 1000-3000 rpm ay nagtutulak ito ng saw-blade na gilid sa pamamagitan ng likido sa 15-30 m/s. Ang bilis ng gilid na iyon ay bumubuo ng matinding lokal na paggugupit, na mabilis na nagti-collapse ng mga agglomerates at pinipilit ang likido sa mga layer na nag-alis ng pigment o powder surface.
Kasabay nito, ang disc ay kumukuha ng materyal pababa sa gitna at itinapon ito palabas laban sa dingding ng tangke, na lumilikha ng hugis-torus na pattern ng sirkulasyon. Isang batch na ang isang paddle agitator ay maaari lamang ilipat, ang isang disperser ay maaaring aktwal na gumana.
Karaniwang layout ng top-entry: ang may ngipin na disc ay matatagpuan malapit sa ilalim ng tangke, at sinusuportahan ng bushing ang ibabang dulo ng mahabang baras.
| Component | Function | Pagsusuri sa pagpili |
|---|---|---|
| Magmaneho (motor, gearbox o sinturon) | Tinutukoy ang metalikang kuwintas at saklaw ng bilis ng baras | Target ng bilis ng tip, duty cycle, start-up torque |
| baras | Naglilipat ng metalikang kuwintas mula sa drive patungo sa talim | Haba, kritikal na bilis, run-out tolerance |
| Mechanical seal | Pinipigilan ang pagtagas ng proseso sa nozzle ng sisidlan | Presyon ng singaw, nilalaman ng solids, temperatura |
| Bushing / steady bearing | Sinusuportahan ang ibabang dulo ng isang mahabang baras | Ang slurry abrasiveness, lubricity ng produkto |
| Disperser blade | Bumubuo ng paggugupit at sirkulasyon | Pattern ng ngipin, diameter ng talim, bilis ng tip |
Ang bilis ng tip ay ang circumferential velocity ng blade edge: π × blade diameter × rotational speed. Ito ang parameter na pinakamahusay na nauugnay sa enerhiya ng paggugupit na inihatid sa produkto, at ito ang unang numero na kinakalkula ng isang mixing engineer. Ang kapangyarihan ng motor ay pinili pagkatapos na maayos ang diameter ng talim at bilis ng tip, hindi bago.
Ang mga karaniwang saklaw mula sa karaniwang pang-industriya na kasanayan sa paghahalo ay ipinapakita sa ibaba.
Para sa pigment at filler dispersion, ang praktikal na working window ay karaniwang nasa pagitan ng 18 at 25 m/s. Sa ibaba ng humigit-kumulang 12 m/s, ang isang may ngipin na disc ay humihinto sa pagsira ng mga agglomerates nang maaasahan.
Kung mali ang window ng bilis ng tip, walang halaga ng lakas ng motor ang mag-aayos sa batch. Mas mababa sa 18 m/s, ang mga dispersion cycle ay lumalawak at ang mga pinong target ay hindi nakuha; higit sa 30 m/s, pangunahing pinapainit ng mixer ang produkto at pinapabilis ang pagkasira ng seal.
Dahil ang maliliit na pagbabago sa diameter ng blade ay lumilikha ng malalaking pagbabago sa bilis ng tip, ang maaasahang paraan upang itugma ang isang makina sa isang proseso ay ang gumana mula sa geometry ng sasakyang-dagat at ang kinakailangang pisikal na resulta, pagkatapos ay hayaan ang mga tool tulad ng Pagsusuri ng daloy ng CFD i-verify ang pattern ng daloy bago putulin ang isang bahagi. Iyon ang pagkakaiba sa pagitan ng isang generic na quote at isang gumaganang solusyon.
FS1 High Speed Disperser na may Tailored Impeller para sa Pagtutugma ng Proseso Nagtatampok ang disperser na ito ng mga high-efficiency impeller at isang compact drive, na nagbibigay-daan sa tumpak na tip-speed at flow control. Ang disenyo nito ay nababagay sa mga kinakailangan na partikular sa sisidlan, na sinusuportahan ng pag-verify ng CFD, na ginagawa itong isang praktikal na pagpipilian para sa maaasahang pag-scale-up sa hinihingi na mga application ng paghahalo. Tingnan ang Produkto →
| |
Hindi lahat ng high speed mixer ay gumagamit ng parehong talim. Ang karaniwang may ngipin na disperser disc ay ang default na pagpipilian para sa mga pintura, tinta at pandikit na tagapuno. Ang isang fine-tooth "deflussure" disc ay gumagawa ng mas mataas na lokal na paggugupit para sa carbon black at mga slurries ng baterya. Ang isang high-lift blade ay nagdaragdag ng axial pumping para sa mabibigat na pastes, habang ang isang serrated turbine ay pinili kapag ang mixer ay kailangan ding ibalik ang buong tangke.
Madalas na minamaliit ng mga mamimili ang pagkakabit sa pagitan ng pagpili ng blade at lagkit. Ipinapakita ng chart sa ibaba ang praktikal na upper viscosity limit para sa mga karaniwang pamilya ng impeller kapag tumatakbo sa kapaki-pakinabang na bilis ng dispersion.
Kinakatawan ng mga value ang karaniwang kasanayan sa pagpapalaki para sa shear-thinning, thixotropic na mga produkto, hindi isang hard equipment na limitasyon.
Sa itaas ng mga saklaw na ito, hindi inaalis ang isang high speed mixer, ngunit dapat itong muling i-engineer: mas mabigat na shafting, mas malaki o may ngipin na mga disc, mas malalim na tank baffle, o dalawang yugto na diskarte kung saan ang isang planetary o high-torque mixer ay paunang pinaghalo ang paste at isang disperser ang nagtatapos sa dispersion.
Mga karaniwang uri ng high-speed na talim at kapag napili ang mga ito| Uri ng talim | Sidhi ng paggugupit | Pagbomba | Praktikal na hanay ng lagkit | Karaniwang gamit |
|---|---|---|---|---|
| May ngipin na disperser disc | High | Mababang–katamtaman | Hanggang ≈50 Pa·s | Mga pintura, tinta, pigment paste |
| Fine-tooth deflussure disc | Napakataas | Mababa | Hanggang ≈30 Pa·s | Mga slurries ng baterya, carbon black |
| High-lift na disc | Katamtaman–mataas | Katamtaman–mataas | Hanggang ≈100 Pa·s | Mga pandikit, mabibigat na tagapuno |
| Serrated turbine | Katamtaman | High | Hanggang ≈20 Pa·s | Mga emulsyon, turnover ng tangke |
Kung mayroong isang paulit-ulit na reklamo sa field, ito ay ang lower-end na bushing na nauubos nang wala sa panahon sa isang top-mounted high speed mixer. Sa isang tangke ng pagawaan ng gatas, isang paint tub o isang solvent na batch, ang guide bushing ay nakaupo sa produkto at pinadulas nito. Kapag ang slurry ay naglalaman ng mga nakasasakit na solids - titanium dioxide, carbon black, silica - ang bushing wears, ang shaft ay magsisimulang mag-orbit, at ang mechanical seal ay malapit nang sumunod.
Tatlong paraan upang idisenyo ang panganib na ito:
Sa gilid ng sealing, tukuyin ang isang double mechanical seal o magnetic drive kapag ang produkto ay nakakalason, nasusunog, o hindi kayang tumagas. Sa malalaking top-entry machine, ang isang mapapalitang seal cartridge ay nagbibigay-daan sa pagpapanatili na palitan ang seal nang hindi hinihila ang drive — isang detalye na dapat itanong bago bumili.
Para sa mga operator na nag-standardize ng isang solong disperser sa ilang mga nababagong tangke, ang isang dedikadong high-speed dispersing machine na may sarili nitong drive at adjustable na taas ay kadalasang mas matipid kaysa sa pag-install ng mga indibidwal na mixer sa bawat sisidlan.
FL High Speed Disperser para sa Multi-Purpose Solid-Liquid Mixing Nilagyan ng may ngipin na dispersion disc, pinangangasiwaan ng mixer na ito ang mga coatings, dyes, pigments, at adhesives na may kaunting air absorption. Nag-aalok ito ng mabilis na pagkatunaw at pagbabawas ng pinong particle, perpekto para sa mga operator na gumagamit ng iisang unit sa maraming tangke o application. Tingnan ang Produkto → Ang pinakakaraniwang tungkulin ay ang pagpapakalat ng mga solido sa mga likido, ngunit ang pamamaraan ay higit pa sa paggiling ng pigment:
Kung saan ang proseso ay nangangailangan ng mga pinong droplet sa halip na mga de-aglomerated na particle lamang, ang isang emulsifying mixer ay ang lohikal na susunod na hakbang pagkatapos ng isang disperser. Ang isang hydraulic emulsifying mixer ay nagbibigay-daan sa maayos na pagsasaayos ng bilis sa ilalim ng pagkarga, na mahalaga para sa mga formulation na sensitibo sa paggugupit.
Ang isang disperser ay nagpapalaki ng paggugupit; turbines balanse pumping at paggugupit; Ang mga propeller ay mahusay na gumagalaw ngunit mahina sa pagsira ng mga agglomerates.
Ang mga tagapagtustos ng kagamitan na may malawak na talaan ng mga pag-install ay karaniwang maaaring ituro kung paano kumikilos ang parehong makina sa iba't ibang tungkulin. Halimbawa, ang planta ng pagkain na nangangailangan ng powder wetting at oil-water emulsification ay maaaring mag-install ng disperser at hydraulic emulsifier sa parehong linya, o pumili ng makina na maaaring lumipat sa pagitan ng disc at rotor-stator head.
Ang mga dokumentadong pag-install sa mga industriya ng kemikal at nauugnay na proseso ay nagpapakita na ang geometry ng tangke, hindi lamang uri ng blade, ay dapat suriin bago ang huling pagpili. Ang isang tangke na may malalawak na baffle at isang patag na ilalim ay ganap na nagbabago sa pattern ng daloy kumpara sa isang dished-bottom na sisidlan.
RH Emulsified Hydraulic Mixer para sa High-Viscosity Cosmetic Paste Isang patentadong emulsifier na idinisenyo para sa paggawa ng foundation, cream, at toothpaste. Ang panloob at panlabas na sirkulasyon ng homogenizer at vacuum system ay nagsisiguro ng mahusay na emulsification at defoaming, habang ang hygienic na hindi kinakalawang na asero na konstruksyon ay nakakatugon sa mahigpit na pamantayan sa kalinisan. Ang kadalubhasaan ng vendor sa naturang mga sistema ay nagkakahalaga ng pagsusuri. Tingnan ang Produkto → Bago mo tapusin ang isang detalye, siyasatin kung paano nalutas ng tagagawa ang mga katulad na problema. Karanasan ng vendor sa mga proyekto ng paghahalo ng industriya ng kemikal ay isang mas matapat na tagahula ng pagganap kaysa sa anumang talahanayan ng datasheet.
Ang isang high speed mixer — karaniwang isang high-speed disperser — ay gumagamit ng may ngipin na disc na umiikot sa mataas na bilis ng tip upang lumikha ng shear sa isang bukas na tangke. Ang isang high shear mixer ay nagdaragdag ng ulo ng rotor/stator na pumipilit sa produkto sa isang makitid na puwang, na gumagawa ng mas mataas na paggugupit sa isang maliit na rehiyon. Maraming mga linya ang gumagamit ng pareho sa pagkakasunud-sunod: unang disperse, pagkatapos ay emulsify o homogenize.
Layunin ang bilis ng dulo ng talim na 18–25 m/s para sa karamihan ng mga pagpapakalat ng pintura, tinta at pandikit. Sa mga tuntunin ng rpm, ang isang 300 mm na disc ay umaabot ng humigit-kumulang 21 m/s sa 1350 rpm, habang ang isang 600 mm na disc ay nangangailangan lamang ng mga 670 rpm para sa parehong bilis ng tip. Tip speed, hindi motor rpm, ang tamang reference.
Sa isang karaniwang may ngipin na disc, ang mga praktikal na limitasyon ay humigit-kumulang 50–100 Pa·s (50,000–100,000 cP) para sa shear-thinning pastes. Habang tumataas ang lagkit, bawasan ang bilis para maiwasan ang sobrang init. Sa itaas ng hanay na iyon, gumamit ng planetary o twin-screw mixer para sa pre-blending at tapusin gamit ang isang high speed mixer.
Ang mga karaniwang sanhi ay ang mga sira sa ilalim na bushings, isang baluktot na baras, dagta na naipon sa baras, o operasyon na malapit sa isang lateral critical speed. Ang pinaka-madalas na pang-industriya na dahilan ay abrasive slurry na dumadaan sa guide bushing. Pumili ng bushing material na angkop sa slurry at i-verify na ang mga kritikal na bilis ay nasa itaas ng operating range.
Ang isang patayong baras na hinimok ng isang naka-top-mount na motor ay umaabot pababa sa sisidlan at pinaikot ang isang may ngipin na disperser disc malapit sa ibaba. Ang disc ay lumilikha ng matinding paggugupit sa gilid nito at isang hugis torus na sirkulasyon na patuloy na humihila ng mga magaspang na particle pabalik sa shear zone.
Kung ang trabaho ay de-agglomerating solids sa isang likido, pumili ng isang disperser. Kung ang trabaho ay binabawasan ang laki ng droplet sa pagitan ng dalawang likido o gumagawa ng isang matatag na emulsion, pumili ng isang emulsifier. Maraming produkto — mga cream, coatings at slurries ng baterya — ay nangangailangan ng parehong pagkakasunud-sunod.