Przewodnik po wyborze podwójnego mieszalnika planetarnego: limity lepkości, specyfikacje i skalowanie
W przygotowaniu jest 300-litrowa partia szczeliwa silikonowego. Płaszcz ma temperaturę 120°C, środek wsadu ma temperaturę 65°C, a po czterdziestu minutach na ściance naczynia nadal pozostaje pasmo niezdyspergowanego pigmentu. Dłuższy czas mieszania tego nie naprawi, ponieważ materiał przy ścianie w ogóle nigdy nie dostał się do strefy mieszania.
Właśnie dla tego problemu stworzono podwójny mieszalnik planetarny. Dwa pionowe ostrza obracają się wokół własnej osi, podczas gdy para powoli przemieszcza się wokół statku, więc ostrza fizycznie zamiatają materiał, który nie chce samodzielnie płynąć. Tam, gdzie konwencjonalne mieszadło wykorzystuje ciecz do przenoszenia energii mieszania, mieszalnik planetarny dostarcza ją na podstawie geometrii. Jeśli Twój produkt ma temperaturę powyżej około 5000 cP, posiada granicę plastyczności wystarczająco wysoką, aby stać nieruchomo w zbiorniku lub zawiera ładunek wypełniacza osadzający się pod śrubą napędową, jest to zwykle właściwa maszyna. Poniżej tego progu jest to zwykle droga maszyna.
Poniżej omówiono, gdzie przebiega ta granica, jak zwymiarować urządzenie, co należy uwzględnić w specyfikacji i szczegóły, które sprawiają najwięcej problemów po instalacji.
Co właściwie robi podwójny mikser planetarny
W standardowym mieszadle mieszanie zależy od przepływu. Wirnik wypycha ciecz, a poruszająca się ciecz ciągnie za sobą resztę partii. W paście, żelu lub zawiesinie o zawartości części stałych 75% łańcuch pęka w pierwszym ogniwie: materiał ma granicę plastyczności, więc pozostaje tam, gdzie jest, dopóki coś go nie dotknie.
Podwójny mieszalnik planetarny gwarantuje ten kontakt. Dwie pionowe łopatki są zawieszone na nośniku wewnątrz zbiornika. Nośnik obraca się powoli wokół osi statku, a każde ostrze obraca się jednocześnie wokół własnej osi, zwykle z różną prędkością. Dwie nakładające się ścieżki pokrywają cały przekrój zbiornika zamiast jednego pierścienia wokół wału. Oddzielne ramię zgarniacza lub skrobaki zamontowane na ramie ostrzy w sposób ciągły zdzierają materiał ze ścian i dna i składają go z powrotem do strefy aktywnej. Z tego też powodu przenoszenie ciepła przebiega lepiej, niż sugeruje lepkość: folia ścienna jest stale odnawiana, a nie izolowana.
Słowo „podwójne” odnosi się do dwóch łopat, a nie do dwóch silników i nie do dwóch statków. Istnieją jednołopatkowe mieszalniki planetarne, a dyspergator planetarny to znowu inna maszyna, łącząca ostrze planetarne z szybkoobrotowym wałem do zwilżania proszków w ciecz. Jeśli w ofercie jest napisane „podwójny mikser planetarny” bez określenia, jaka to konfiguracja, zapytaj przed porównaniem cen.
Typowa jednostka przemysłowa obejmuje:
- Pokrywa odporna na podciśnienie lub ciśnienie z portami ładowania, wziernikiem i często lejkiem do proszku lub złączem do zrzutu worka
- Zbiornik z płaszczem, z wgłębieniem lub półrurą, do ogrzewania i chłodzenia
- Napęd nośnika planetarnego ze sterowaniem zmienną częstotliwością, zwykle z niezależnym napędem zgarniającym
- Dwa ostrza w geometrii dopasowanej do produktu: prostokątne, spiralne lub w kształcie sigma
- Dolny zawór spustowy, wypychacz hydrauliczny lub rama uchylna w zależności od sposobu przepływu produktu
- Zestaw pompy próżniowej, skraplacz i zbiornik do usuwania rozpuszczalników w próżni
Okno lepkości: gdzie podwójny mieszalnik planetarny zarabia na swoim koszcie
Praktyczny zakres roboczy zaczyna się od około 5000 cP i sięga kilku milionów cP. Poniżej około 5000 cP zwykle płacisz za moment obrotowy, którego nie potrzebujesz, a wysokoobrotowy dyspergator lub turbina o pochylonych łopatkach będą mieszać szybciej, taniej i łatwiej będzie je wyczyścić. Pomiędzy około 10 000 cP a 2 000 000 cP konstrukcja planetarna jest zwykle najskuteczniejszą drogą do uzyskania jednolitej partii.
Sama lepkość nie mówi wszystkiego. Granica plastyczności ma znaczenie co najmniej tak samo: materiał o twardości 30 000 cP, który płynie pod własnym ciężarem, zachowuje się zupełnie inaczej niż żel o twardości 30 000 cP, który zachowuje swój kształt w zbiorniku. Systemy z wypełnieniem znów zachowują się inaczej, ponieważ zawartość wypełniacza, wielkość cząstek i to, czy cząstki stałe są ścierne, wpływają na geometrię ostrza, szczelinę między ściankami i materiały zużywalne. Dwie formuły z tym samym odczytem wiskozymetru mogą wymagać dwóch różnych maszyn.
Dolna krawędź okna jest bardziej miękka niż się wydaje. Niektóre zakłady wykorzystują mieszalniki planetarne przy ciśnieniu od 1000 do 2000 cP po prostu dlatego, że potrzebują odgazowania próżniowego i chcą jednego naczynia dla kilku produktów. Jeśli zamierzasz używać pojedynczej maszyny w całej rodzinie produktów, wybierz najgorszy przypadek, czyli najgrubszą, najzimniejszą i najbardziej wypełnioną partię, jaką kiedykolwiek uruchomisz, i zaakceptuj, że w przypadku cienkich maszyn będzie ona działać wolniej niż to konieczne.
Lista kontrolna specyfikacji: Liczby, które decydują o maszynie
To parametry, które decydują zarówno o cenie, jak i wydajności. Przynieś rzeczywiste wartości z własnego procesu, a nie średnie z katalogu produktów.
| Parametr | Co określić | Dlaczego wpływa to na koszty lub wydajność |
|---|---|---|
| Wydajność robocza | 60 do 80% całkowitej objętości naczynia | Ostrza potrzebują materiału do zaczepienia; przepełnienie usuwa wolną przestrzeń dla podciśnienia i piany |
| Projektowy moment obrotowy | Lepkość w najgorszym przypadku w najniższej temperaturze procesu | Moment obrotowy, a nie moc silnika, określa wielkość skrzyni biegów, wału i łożysk |
| Szczelina w ścianie | 1 do 5 mm dla ostrzy zgarniających, szersze dla projektów bez skrobania | Ustawia warstwę resztkową, współczynnik przenikania ciepła i stopień zużycia |
| Ocena próżni | Ciśnienie końcowe podane razem z typem uszczelnienia wału | Podciśnienie jest zwykle ograniczane przez uszczelkę: pojedynczy napęd mechaniczny, podwójny mechaniczny lub magnetyczny |
| Kontrola temperatury | Średni płaszcz plus wymagane szybkości nagrzewania i schładzania | Grubość folii ściennej ogranicza przenikanie ciepła w większym stopniu niż powierzchnia płaszcza |
| Metoda rozładowania | Zawór, hydrauliczna rama wyciskowa lub uchylna | Określa, czy naczynie się opróżnia i ile produktu w nim pozostało |
| Zwilżone materiały | 304 lub 316L, do napawania lub ceramiki do wypełniaczy ściernych | Ścieranie skraca żywotność ostrza częściej niż korozja produktów w formie pasty |
| Pakiet kontrolny | VFD, kontrola receptury, trend momentu obrotowego i temperatury | Zarejestrowany ślad momentu obrotowego jest najtańszą dostępną metodą kontroli spójności partii |
Porównanie podwójnego miksera planetarnego z innymi mikserami
Jeśli produkt jest gruby i wymaga próżni, zwykle wygrywa konstrukcja planetarna. Jeśli zadaniem jest zwilżanie proszku w cienką ciecz, szybki dyspergator wygrywa i kosztuje ułamek tyle. Poniższe porównanie ma charakter jakościowy i odzwierciedla typową konstrukcję tych maszyn, a nie ranking poszczególnych dostawców.
Dyspergator o dużej prędkości wytwarza ścinanie w wąskiej strefie wokół szybkiej tarczy, co idealnie nadaje się do rozbijania aglomeratów proszku w nośniku o niskiej lepkości, ale jest nieskuteczne, gdy materiał przestaje krążyć. Mikser taśmowy dobrze przenosi suche proszki i ciężkie pasty, ale nie oferuje prawie nic w zakresie pracy podciśnieniowej lub kontroli temperatury. Mieszadło kotwiczne lub ramowe w reaktorze z płaszczem zapewnia dobre przenoszenie ciepła i prostą konserwację, ale nie może się rozproszyć ani odgazować.
Maszyny hybrydowe, które łączą łopatkę planetarną z wałem o dużej prędkości, istnieją dla produktów wymagających zarówno zwilżania, jak i obsługi o dużej lepkości. Podejmij decyzję na podstawie najgorszej reologii z listy produktów, a nie jej średniej.
Laboratorium, pilot, produkcja: odpowiednie zwiększenie skali
Prace laboratoryjne i recepturowe
Małe jednostki planetarne o pojemności kilku litrów to narzędzia do formułowania. Ich zadaniem jest wykazanie, że recepturę w ogóle można mieszać, sprawdzenie geometrii ostrza oraz ustalenie sekwencji temperatury i podciśnienia. To, czego nie mogą powiedzieć, to czas mieszania na skalę produkcyjną, ponieważ stosunek powierzchni do objętości zmienia się dramatycznie pomiędzy misą o pojemności 5 litrów a naczyniem o pojemności 1000 litrów.
Eksperymentalny podwójny mieszalnik planetarny serii TOPH2011 SXJ Laboratoryjny mieszalnik dwuplanetarny to nowy i wydajny mieszalnik opracowany przez firmę Top Company w odpowiedzi na potrzeby szkół wyższych i uniwersytetów, jednostek badawczych i czynników... Zobacz produkt → Skala pilotażowa
W przypadku maszyn pilotażowych o pojemności około 10–100 litrów testowane są zasady zwiększania skali. W miarę możliwości należy zachować podobieństwo geometryczne z jednostką produkcyjną, co oznacza ten sam stosunek średnicy ostrza do zbiornika i, w idealnym przypadku, porównywalną szczelinę ściankową, tak aby stała prędkość końcówki i stały moment obrotowy na jednostkę objętości pozostały istotne jako punkty odniesienia. Jednostka pilota o innym kształcie ostrza mówi niewiele o pełnowymiarowej maszynie.
Pilotowy mikser planetarny ZXJ serii TOPH2012 Mieszalnik planetarny ze średnim pilotem ZXJ to nowy i wydajny sprzęt do mieszania jednorodnego chemicznie. Ma duży wyjściowy moment obrotowy i jest szczególnie odpowiedni do bardzo... Zobacz produkt → Skala produkcji
Przy kilkuset litrach i więcej, dobór napędu i konstrukcja wylotu stają się dominującymi czynnikami wpływającymi na koszty, a wybór układu podciśnieniowego ma większe znaczenie niż wygląd ostrzy. Poproś o wykres momentu obrotowego z pełnej próby na własnym materiale i traktuj test akceptacyjny z ograniczonym momentem obrotowym jako warunek zakupu.
Przemysłowy podwójny mikser planetarny serii TOPH2014 LGXJ Mikser LGXJ Dual Planet Powered Mixer to nowy sprzęt mieszający opracowany przez Top Company na bazie miksera GXJ Dual Planet Mixer, który został opracowany specjalnie do zastosowań litowych. Zobacz produkt → Gdzie stosowane są podwójne mieszalniki planetarne
Ta sama maszyna pojawia się w branżach, które mają tę samą cechę: produkt o dużej zawartości wypełnienia i dużej lepkości, który musi być jednorodny.
- Kleje i uszczelniacze: systemy silikonowe, poliuretanowe i MS-polimerowe, w których należy rozprowadzać wypełniacze i katalizator bez przerywania łańcucha polimeru
- Elektrody do akumulatorów litowych: zawiesiny katod i anod są zwilżane i odgazowywane w próżni; jeden z przykładów zastosowania tego rozwiązania opisano w tych dokumentach projekty zawiesiny baterii litowych
- Elektronika: materiały interfejsu termicznego, pasty lutownicze i kleje przewodzące, wszystkie z bardzo dużym obciążeniem metalem
- Farmaceutyki i kosmetyki: maści, żele i kremy wymagające mieszania przy niskim ścinaniu i ścisłej kontroli temperatury
- Artykuły spożywcze: sosy, pasty, masła orzechowe i masy cukiernicze
- Specjalistyczne chemikalia i kompozyty: pasty żywiczne, koncentraty barwników i wypełnione systemy polimerowe
Testowanie, akceptacja i ryzyko, na które warto zwrócić uwagę
Najtańsze ubezpieczenie to próba mieszania własnego preparatu, prowadzona w rozmiarze, który zamierzasz kupić lub o jeden stopień mniejszy. Dostawcy dysponujący wewnętrznym modelowaniem przepływu, np Analiza pola przepływu CFD używany do weryfikacji geometrii ostrza i położenia przegród, może przewidzieć martwe strefy przed przecięciem stali, ale model nadal musi zostać potwierdzony na podstawie fizycznej partii.
Kryteria akceptacji powinny być mierzalne, a nie opisowe:
- Pobieranie próbek w trzech lub więcej punktach, u góry, pośrodku i u dołu, badane pod kątem lepkości, koloru lub zawartości wypełniacza w ramach uzgodnionej tolerancji
- Test utrzymywania próżni pod określonym ciśnieniem końcowym przez określony czas
- Jednorodność temperatury w całej partii po ustalonych odstępach czasu między mieszaniem
- Zapisy momentu obrotowego i mocy są rejestrowane i powtarzalne w trzech kolejnych partiach
- Test opróżniania mierzący ilość produktu pozostałego po rozładowaniu
Następnie wyceń elementy, które rzadko pojawiają się w ofercie: trwałość uszczelnień i zgarniaczy jako materiałów eksploatacyjnych, dostępność części zamiennych, czas czyszczenia między produktami oraz to, czy dostawca może odtworzyć tę samą geometrię w większej skali. W zakładach produkujących wiele produktów czas przezbrojenia kosztuje zwykle więcej w ciągu pięciu lat niż różnica między dwiema konkurencyjnymi ofertami.
Typowe błędy w specyfikacji
- Dobór napędu na podstawie średniej lepkości, a nie partii najgorszego przypadku.
- Ignorowanie granicy plastyczności, w związku z czym mikser nie może rozpocząć osiadłej lub zżelowanej partii.
- Kupując całkowitą objętość zbiornika, a nie objętość roboczą, a następnie znalezienie partii nigdy nie obejmuje ostrzy.
- Określenie poziomu podciśnienia bez podawania nazwy uszczelnienia wału, które ma je utrzymać.
- Traktując wyładowanie jako refleksję, a następnie odkrywając, że naczynia nie można opróżnić bez pracy ręcznej.
- Pominięcie próby, która pozostaje jedyną niezawodną metodą potwierdzenia czasu mieszania, profilu temperaturowego i jednorodności.
Często zadawane pytania dotyczące podwójnego mieszalnika planetarnego
- Nr 118, Chuangye Road, Jieshou Town, Gaoyou City, Yangzhou, prowincja Jiangsu, Chiny
- [email protected]
- Telefon stacjonarny: +86-0510-83383966 +86-0510-83390667
- Telefon: +86-0510-83390667
- Pan Chen: +86-18061519769 Pan Xu: +86-13706183972
- Pan Lu: +86-18915337056
- Link do produktu
- Mikser z górnym wejściem
- Mikser z dolnym wejściem
- Mikser z bocznym wejściem
- ZAREJESTRUJ SIĘ
- Zarejestruj się, aby jako pierwszy dowiedzieć się o najnowszych wiadomościach od Top Intelligent Technology
- Subskrybuj
