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

Đứng trước một lò phản ứng 5.000 lít chứa bùn cực dương của pin lithium và vấn đề trở nên rõ ràng: cánh quạt quay, bề mặt hầu như không chuyển động và chỉ một vùng nhỏ xung quanh trục trông có vẻ hỗn hợp. Đây là hiệu ứng hang động và đó là lý do tại sao các máy khuấy có độ nhớt thấp thông thường sẽ hỏng ngay khi sản phẩm vượt qua vài nghìn con rết. Kết luận thực tế đơn giản hơn cơ học chất lỏng đằng sau nó - một máy trộn có độ nhớt cao được lựa chọn bởi hình dạng cánh quạt, mô-men xoắn giảm bánh răng và khe hở gần thành, không chỉ bởi kích thước động cơ .

Điều gì làm cho hỗn hợp có độ nhớt cao trở nên khác biệt

Dòng chảy tầng thay đổi các quy tắc

Nước có độ nhớt khoảng 1 cP. Mật ong có giá trị gần 10.000 cP. Lớp phủ có thể trải rộng có thể đạt tới 100.000 cP hoặc hơn. Khi sản phẩm vượt quá khoảng 5.000 cP, dòng chảy rối về cơ bản sẽ biến mất. Chất lỏng di chuyển theo các lớp mịn, song song và sự trộn lẫn xảy ra bằng cách cắt và tuần hoàn khối thay vì xoáy. Đây là lý do tại sao máy trộn có độ nhớt cao không thể đơn giản là phiên bản lớn hơn của máy khuấy nước — nó phải được thiết kế cho các điều kiện nhiều lớp ngay từ đầu .

Hiệu ứng hang động và vùng chết

Trong một thùng chứa chất lỏng dày, một cánh quạt quay tạo ra một "hang" hỗn hợp tương đối tốt xung quanh chính nó trong khi phần còn lại của sản phẩm quay chậm hoặc gần như đứng yên. Kết quả là tạo ra các vùng chết ở thành bể, dưới cánh quạt và gần bề mặt. Biện pháp đối phó tiêu chuẩn là tăng đường kính cánh quạt so với đường kính bể (tỷ lệ D/T) và thêm các bộ phận lau chùi liên tục cạo thành bình và đưa sản phẩm trở lại vùng trộn.

Chọn cánh quạt phù hợp cho chất lỏng đặc

Không có cánh quạt trộn có độ nhớt cao "tốt nhất". Sự lựa chọn chính xác phụ thuộc vào độ dày của sản phẩm, liệu bạn có cần truyền nhiệt hay không, sản phẩm có bám vào tường hay không và tần suất bạn thay đổi lô hàng. Bảng dưới đây tóm tắt các thiết kế phổ biến nhất được sử dụng trong công nghiệp.

Máy khuấy neo và khung

Cánh quạt neo đi theo đường viền bên trong của thùng, do đó chúng giữ cho sản phẩm di chuyển dọc theo thành và thúc đẩy quá trình truyền nhiệt qua vỏ. Khi sản phẩm dính hoặc có xu hướng dính vào tường, máy khuấy khung có lưỡi cào cho các sản phẩm có độ nhớt cao là lựa chọn đáng tin cậy hơn vì máy cạo liên tục bóc vật liệu ra khỏi bề mặt. Những thiết kế này phù hợp với lò phản ứng, bể chứa và ấm phủ trong phạm vi 10.000 đến 100.000 cP.

Mái chèo khuấy loại khung KSG có máy cạo dành cho các nhà sản xuất có độ nhớt cao, OE Công ty TNHH Công nghệ Thông minh Hàng đầu Giang Tô là Mái chèo khuấy loại khung có máy cạo của ChinaKSG dành cho các nhà sản xuất và nhà cung cấp có độ nhớt cao. Xem sản phẩm →

Cánh quạt ruy băng xoắn ốc

Khi mẻ trở nên dày hơn khoảng 50.000 cP, một neo hoặc khung đơn lẻ thường không thể tạo ra đủ doanh thu từ trên xuống dưới. Một dải ruy băng xoắn ốc buộc toàn bộ khối lượng hướng lên dọc theo trục và hướng xuống dưới tường, tạo ra sự lưu thông mà các thiết kế neo thiếu. Điều này làm cho Cánh khuấy kết hợp dải băng xoắn ốc dành cho máy khuấy có độ nhớt cao một lựa chọn phổ biến cho các giải pháp polymer, chất bịt kín, bùn pin và bột nhão nặng lên tới 1.000.000 cP.

Nhà sản xuất máy khuấy kết hợp dải băng xoắn ốc ZLG Công ty TNHH Công nghệ Thông minh Hàng đầu Giang Tô là nhà sản xuất và nhà sản xuất Máy khuấy kết hợp Ruy băng xoắn ốc ChinaZLG và ... Xem sản phẩm →

Máy trộn hành tinh: Khi mẻ tiến xa hơn

Trên vài trăm nghìn con rết, hoặc khi sản phẩm chứa một lượng lớn bột khô, máy trộn hành tinh trở nên thiết thực. Cánh quạt của chúng quay trên trục của chính chúng trong khi quay quanh bể, quét toàn bộ thể tích tàu mà không có vùng chết. Sự đánh đổi là độ phức tạp cơ học và chi phí, đó là lý do tại sao chúng chỉ nên được chọn khi hình học đơn giản hơn được chứng minh là không đủ.

Hình học, lắp đặt và ứng dụng phù hợp

Mục nhập hàng đầu so với Mục nhập dưới cùng so với Mục nhập phụ

Cấu hình lắp đặt thường do chính xe tăng quyết định. Máy trộn đầu vào là loại phổ biến nhất cho lò phản ứng và bình áp lực vì trục đi thẳng qua hố ga hoặc vòi phun chuyên dụng. Khi sản phẩm có độ nhớt cực kỳ cao, máy trộn đầu vào khung có độ nhớt cao giữ cho bộ truyền động ở trên chất lỏng và cho phép đường kính cánh quạt có kích thước gần với thành bình. Máy trộn lối vào từ dưới và vào bên cạnh nhỏ gọn hơn nhưng tạo ra những thách thức về độ kín và bảo trì, đặc biệt là với các chất bùn hoặc sản phẩm bị mài mòn lắng xuống.

TOPA002 Nhà sản xuất máy trộn đầu vào khung có độ nhớt cao, nhà cung cấp OEM - Jian Công ty TNHH Công nghệ thông minh hàng đầu Giang Tô là nhà sản xuất và nhà cung cấp Máy trộn đầu vào khung có độ nhớt cao ChinaTOPA002, cung cấp OEM ... Xem sản phẩm →

Tỷ lệ giữa đường kính cánh quạt và đường kính bể trở thành sự khác biệt thiết kế rõ ràng nhất giữa lắp đặt có độ nhớt thấp và độ nhớt cao. Một cánh quạt tuabin tiêu chuẩn chỉ sử dụng khoảng 1/3 đường kính bể; một cánh quạt có độ nhớt cao phải bao phủ hơn chín phần mười của nó.

Ví dụ về quy trình thực tế

Trong ngành hóa chất, máy trộn khung và ruy băng xử lý ấm nhựa, chất kết dính và bột nhão trong đó chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào nhiệt độ đồng đều và không có vùng chết. các tài liệu tham khảo dự án công nghiệp hóa chất trên trang web này cho thấy hình dạng khung giống nhau thích ứng như thế nào với các kích thước lò phản ứng và yêu cầu về con dấu khác nhau. Trong sản xuất pin lithium, hỗn hợp đặc cực dương và cực âm thường không có tính chất Newton, nghĩa là độ nhớt của chúng thay đổi theo tốc độ cắt; cái tài liệu tham khảo dự án ngành công nghiệp pin lithium minh họa tại sao phân tích CFD và lựa chọn vật liệu lại quan trọng hơn xếp hạng cP đơn giản. Trong lớp phủ, nhu cầu chung là về một máy trộn có độ nhớt cao có thể phân tán sắc tố vào nhựa mà không cần thông khí cho mẻ.

Các lỗi về công suất, mô-men xoắn và thông số kỹ thuật phổ biến

Hãy suy nghĩ về mô-men xoắn đầu tiên

Lỗi phổ biến nhất là chỉ định máy trộn có độ nhớt cao chỉ bằng công suất động cơ. Trong quá trình trộn nhớt, mô-men xoắn là yếu tố thực hiện công việc. Động cơ 30 kW nối với trục tốc độ cao tạo ra mô-men xoắn rất nhỏ; cùng một động cơ phía sau hộp số tạo ra tốc độ 30 vòng/phút có thể xoay một mỏ neo lớn một cách dễ dàng. Luôn kiểm tra mô-men xoắn định mức ở trục đầu ra chứ không phải bảng tên động cơ . Vì lý do này, các bộ truyền động giảm tốc là không thể thương lượng được và tỷ lệ giảm tốc phải phù hợp với độ nhớt tối đa dự kiến.

Năm lỗi đặc tả gây tốn tiền

1. Kích thước cánh quạt quá nhỏ để vừa với một hố ga hiện có. Máy trộn sau đó chạy hàng giờ mà không di chuyển vật liệu bên ngoài.
2. Bỏ qua khoảng trống gần tường . Nếu không có lớp phủ bằng cạp hoặc neo, sản phẩm gần áo khoác sẽ quá nóng hoặc tạo thành lớp vỏ.
3. Chỉ xác định độ nhớt tính bằng cP trong khi bỏ qua ứng suất năng suất và hành vi cắt mỏng. Một miếng dán có thể trông giống như 20.000 cP khi ở trạng thái nghỉ nhưng hoạt động giống như 200.000 cP dưới tải trọng cạp.
4. Quên phốt cơ khí . Các sản phẩm nhớt tạo ra tải trọng hướng tâm đẩy trục sang một bên; con dấu hộp mực tiêu chuẩn không phải lúc nào cũng đủ.
5. Không có quy định cho việc thử nghiệm . CFD và thử nghiệm thí điểm là cách bảo hiểm rẻ nhất chống lại máy trộn quy mô đầy đủ không thể đạt được độ đồng nhất cần thiết.

Hành vi phi Newton làm thay đổi phép tính

Hầu hết các sản phẩm công nghiệp có độ nhớt cao - lớp phủ, chất kết dính, bột nhão, chất dẻo dùng cho pin - đều không phải là Newton. Độ nhớt biểu kiến ​​của chúng giảm hoặc tăng khi tốc độ cánh quạt thay đổi. Đây là lý do tại sao đường cong độ nhớt so với tốc độ cắt có giá trị hơn một số cP. Khi nhà sản xuất yêu cầu mẫu sản phẩm và tiến hành kiểm tra lưu biến, hãy coi đó là dấu hiệu của việc thực hành chuyên nghiệp chứ không phải là sự chậm trễ không cần thiết.

Những gì cần chỉ định trước khi mua

Danh sách đặc điểm kỹ thuật ngắn

Trước khi yêu cầu báo giá, hãy chuẩn bị một tuyên bố rõ ràng về các thông số sau: thành phần chất lỏng, phạm vi độ nhớt ở nhiệt độ vận hành, mật độ, cỡ lô yêu cầu, kích thước bể, kích thước vòi phun có sẵn, áp suất vận hành và nhiệt độ, liệu bình có được bọc ngoài hay không và liệu sản phẩm có bị mài mòn, ăn mòn hay cấp thực phẩm hay không. Đồng thời nêu rõ máy trộn phải chạy liên tục hay không liên tục và có cần CIP (sạch tại chỗ) hay không.

Sử dụng CFD trước khi bạn ký

Phân tích động lực học chất lỏng tính toán đã trở thành một phần tiêu chuẩn của thiết kế máy trộn có độ nhớt cao. Mô hình CFD có thể tiết lộ các vùng chết, ước tính mức tiêu thụ điện năng ở các tốc độ khác nhau và so sánh hai hình dạng cánh quạt mà không cần xây dựng một trong hai. Nhiều nhà cung cấp thiết bị, bao gồm cả các kỹ sư đằng sau trang web này, công bố Công nghệ phân tích động lực học chất lỏng CFD như một phần của dịch vụ thiết kế. Nếu nhà cung cấp không thể hiển thị mô hình dòng chảy hoặc dự đoán mô-men xoắn cho sản phẩm cụ thể của bạn, hãy coi đó là dấu hiệu cảnh báo.

Kế hoạch truy cập bảo trì

Máy trộn có độ nhớt cao rất nặng và vòng đệm của chúng phải đối mặt với độ mòn cao hơn so với các máy trộn có độ nhớt thấp. Kiểm tra xem phốt cơ khí có thể được bảo dưỡng mà không cần nâng toàn bộ bộ truyền động hay không, các lưỡi gạt có thể thay thế được và hộp số có đủ dầu làm mát để hoạt động liên tục hay không. Những chi tiết này xác định liệu việc thay phớt định kỳ mất bốn giờ hay hai ngày.

Câu hỏi thường gặp về máy trộn có độ nhớt cao