Lựa chọn máy trộn tốc độ cao: Tốc độ đầu, hình dạng lưỡi và bố trí bể

Hãy hỏi nhóm bảo trì tại sao bể phân tán của họ tiếp tục tạo ra các mẻ có nhiều sạn và câu trả lời thường đưa ra cùng một quyết định về thiết bị: họ đang sử dụng máy khuấy tốc độ chậm trong công việc cần máy trộn tốc độ cao. Máy trộn tốc độ cao - máy mà người mua công nghiệp gọi là máy phân tán tốc độ cao khi nó được lắp một đĩa răng - giải quyết các vấn đề về làm ướt, khử kết tụ và đồng nhất mà các cánh quạt và tua-bin thông thường không thể xử lý được vì chúng không tạo ra đủ lực cắt.

Trước khi so sánh công suất động cơ hoặc giá cả, hãy so sánh bốn thông số kỹ thuật: tốc độ đầu, hình dạng lưỡi cắt, độ nhớt của sản phẩm và cách bố trí cơ học của trục, phốt và thùng chứa. Bốn điều này quyết định liệu máy trộn tiếp theo của bạn có chạy trong nhiều năm hay không trong mùa đầu tiên.

Máy trộn tốc độ cao tạo ra lực cắt như thế nào

Máy trộn tốc độ cao hoạt động bằng cách quay một lưỡi dao có đường kính nhỏ rất nhanh thay vì di chuyển một lưỡi dao lớn một cách chậm rãi. Đĩa phân tán có răng thường có kích thước từ một phần ba đến một nửa đường kính bể và ở tốc độ quay 1000–3000 vòng/phút, nó truyền lưỡi cưa xuyên qua chất lỏng với tốc độ 15–30 m/s. Vận tốc cạnh đó tạo ra lực cắt cục bộ cực mạnh, nhanh chóng làm sụp đổ các khối kết tụ và ép chất lỏng thành các lớp làm bong tróc bề mặt bột màu hoặc bột.

Đồng thời, đĩa hút vật liệu đi xuống qua tâm và ném nó ra ngoài vào thành bể, tạo ra mô hình tuần hoàn hình xuyến. Một mẻ mà máy khuấy chỉ có thể di chuyển thì máy phân tán thực sự có thể hoạt động.

Tốc độ tiền boa: Con số đầu tiên quan trọng

Tốc độ đầu là vận tốc chu vi của cạnh lưỡi dao: π × đường kính lưỡi × tốc độ quay. Đó là thông số tương quan tốt nhất với năng lượng cắt được truyền vào sản phẩm và là con số đầu tiên mà kỹ sư trộn tính toán. Công suất động cơ được chọn sau khi đường kính lưỡi dao và tốc độ đầu lưỡi được cố định chứ không phải trước đó.

Các phạm vi điển hình từ thực hành trộn công nghiệp phổ biến được trình bày dưới đây.

Nếu cửa sổ tốc độ đầu bị sai thì không có công suất động cơ nào có thể khắc phục được mẻ. Dưới 18 m/s, chu kỳ phân tán bị giãn ra và mục tiêu độ mịn bị bỏ lỡ; trên 30 m/s, máy trộn chủ yếu làm nóng sản phẩm và làm tăng tốc độ mài mòn của vòng đệm.

Bởi vì những thay đổi nhỏ trong đường kính lưỡi cắt sẽ tạo ra những thay đổi lớn về tốc độ đầu cắt, nên cách đáng tin cậy để khớp máy với quy trình là làm việc từ hình dạng tàu và kết quả vật lý cần thiết, sau đó sử dụng các công cụ như Phân tích dòng CFD xác minh mô hình dòng chảy trước khi cắt một phần. Đó là sự khác biệt giữa báo giá chung và giải pháp hiệu quả.

Bộ phân tán tốc độ cao FS1 với bánh công tác được thiết kế riêng để khớp quy trình Bộ phân tán này có cánh quạt hiệu suất cao và bộ truyền động nhỏ gọn, cho phép kiểm soát lưu lượng và tốc độ đầu phun chính xác. Thiết kế của nó phù hợp với các yêu cầu cụ thể của tàu, được hỗ trợ bởi xác minh CFD, khiến nó trở thành lựa chọn thiết thực để mở rộng quy mô đáng tin cậy trong các ứng dụng trộn đòi hỏi khắt khe. Xem sản phẩm →

Hình học lưỡi và ranh giới độ nhớt

Không phải mọi máy trộn tốc độ cao đều sử dụng cùng một lưỡi dao. Đĩa phân tán có răng tiêu chuẩn là lựa chọn mặc định cho sơn, mực và chất kết dính. Đĩa "làm dịu" răng mịn tạo ra lực cắt cục bộ cao hơn đối với muội than và bùn pin. Một lưỡi nâng cao bổ sung khả năng bơm dọc trục cho bột nhão nặng, trong khi tuabin răng cưa được chọn khi máy trộn cũng phải lật toàn bộ thùng.

Người mua thường đánh giá thấp mối liên hệ giữa việc lựa chọn lưỡi cắt và độ nhớt. Biểu đồ dưới đây cho thấy giới hạn độ nhớt trên thực tế đối với các họ cánh quạt thông thường khi chạy ở tốc độ phân tán hữu ích.

Trên các phạm vi này, máy trộn tốc độ cao không bị loại bỏ, nhưng nó phải được thiết kế lại: trục nặng hơn, đĩa lớn hơn hoặc có răng, vách ngăn bể sâu hơn hoặc phương pháp tiếp cận hai giai đoạn trong đó máy trộn hành tinh hoặc mô-men xoắn cao trộn trước hỗn hợp sệt và bộ phân tán hoàn thành quá trình phân tán.

Hỗ trợ trục, vòng đệm và các bộ phận bị hỏng trước tiên

Nếu có một khiếu nại thường xuyên xảy ra tại hiện trường thì đó là ống lót phía dưới bị mòn sớm trên máy trộn tốc độ cao gắn trên. Trong bể chứa sữa, bồn sơn hoặc mẻ dung môi, ống lót dẫn hướng nằm trong sản phẩm và được bôi trơn bởi nó. Khi bùn chứa chất rắn mài mòn - titan dioxide, muội than, silica - ống lót bị mòn, trục bắt đầu quay và phốt cơ khí sẽ sớm xuất hiện.

Ba cách để thiết kế rủi ro này:

1. Chọn vật liệu ống lót tương thích với cả sản phẩm và tải trọng mài mòn — gốm hoặc polyme kỹ thuật dành cho chất lỏng, ống lót bằng kim loại chắc chắn dành cho chất lỏng sạch.
2. Giữ trục ngắn và lưỡi dao gần ổ trục ổn định. Trục nhô ra dài chuyển đổi sự mất cân bằng nhỏ thành độ lệch lớn.
3. Xác minh rằng tốc độ tới hạn thứ nhất và thứ hai nằm an toàn trên phạm vi tốc độ vận hành, đặc biệt là trên các máy có tốc độ thay đổi.

Ở phía niêm phong, chỉ định một con dấu cơ khí kép hoặc ổ đĩa từ tính khi sản phẩm độc hại, dễ cháy hoặc không thể chịu được rò rỉ. Trên các máy loại lớn có đầu vào lớn, hộp đệm kín có thể thay thế cho phép bảo trì trao đổi phốt mà không cần kéo ổ đĩa — một chi tiết đáng để hỏi trước khi mua.

Đối với những người vận hành tiêu chuẩn hóa một bộ phân tán duy nhất trên nhiều thùng có thể thay đổi được, một máy phân tán tốc độ cao chuyên dụng có bộ truyền động riêng và có thể điều chỉnh độ cao thường tiết kiệm hơn so với việc lắp đặt các máy trộn riêng lẻ trên mỗi bình.

Bộ phân tán tốc độ cao FL để trộn chất lỏng rắn đa năng Được trang bị một đĩa phân tán có răng, máy trộn này xử lý các lớp phủ, thuốc nhuộm, bột màu và chất kết dính với khả năng hấp thụ không khí tối thiểu. Nó mang lại khả năng hòa tan nhanh và giảm hạt mịn, lý tưởng cho người vận hành sử dụng một thiết bị duy nhất trên nhiều bể chứa hoặc nhiều ứng dụng. Xem sản phẩm →

Các ngành dựa vào máy trộn tốc độ cao

Nhiệm vụ phổ biến nhất là phân tán chất rắn thành chất lỏng, nhưng kỹ thuật này vượt xa việc nghiền bột màu:

• Sơn và chất phủ - phân tán sắc tố và chất độn, làm ướt trước chất kết dính.
• Mực và bột in - Khử kết tụ cacbon đen, phát triển màu sắc.
• Chất kết dính và chất bịt kín - Chất độn, kiểm soát lưu biến, kết hợp bột nhanh.
• Vật liệu pin - hỗn hợp bùn cacbon dẫn điện, cực âm và cực dương.
• Hóa chất và dược phẩm - hỗn dịch, chất nóng chảy, thuốc mỡ.
• Thực phẩm và mỹ phẩm - nhũ tương, kem, kem đánh răng.

Trong trường hợp quy trình cần các giọt mịn thay vì chỉ các hạt được khử kết tụ, máy trộn nhũ hóa là bước hợp lý tiếp theo sau máy phân tán. Máy trộn nhũ tương thủy lực cho phép điều chỉnh tốc độ trơn tru dưới tải, điều này rất quan trọng đối với các công thức nhạy cảm với lực cắt.

Các nhà cung cấp thiết bị có lịch sử lắp đặt rộng rãi thường có thể chỉ ra cách thức hoạt động của cùng một máy trong các nhiệm vụ khác nhau. Ví dụ, một nhà máy thực phẩm cần cả làm ướt bột và nhũ hóa dầu-nước có thể lắp đặt bộ phân tán và chất nhũ hóa thủy lực trên cùng một dây chuyền hoặc chọn một máy có thể chuyển đổi giữa đầu đĩa và đầu rôto-stator.

Việc lắp đặt được ghi chép trong các ngành công nghiệp hóa chất và quy trình liên quan cho thấy rằng hình dạng bể chứa, không chỉ loại lưỡi cắt, phải được xem xét trước khi lựa chọn cuối cùng. Bể có vách ngăn rộng và đáy phẳng sẽ thay đổi hoàn toàn mô hình dòng chảy so với bể có đáy dạng đĩa.

Máy trộn thủy lực nhũ tương RH cho bột nhão mỹ phẩm có độ nhớt cao Một chất nhũ hóa được cấp bằng sáng chế được thiết kế để sản xuất kem nền, kem và kem đánh răng. Hệ thống chân không và bộ đồng nhất tuần hoàn bên trong và bên ngoài đảm bảo khả năng nhũ hóa và khử bọt tuyệt vời, đồng thời kết cấu bằng thép không gỉ hợp vệ sinh đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt. Chuyên môn của nhà cung cấp trong các hệ thống như vậy rất đáng được đánh giá. Xem sản phẩm →

Trước khi bạn hoàn thiện thông số kỹ thuật, hãy kiểm tra xem nhà sản xuất đã giải quyết các vấn đề tương tự như thế nào. Kinh nghiệm của nhà cung cấp với dự án trộn công nghiệp hóa chất là một công cụ dự đoán hiệu suất trung thực hơn bất kỳ bảng biểu dữ liệu nào.

Câu hỏi thường gặp về máy trộn tốc độ cao