Kiedy partia farby lub kleju znajduje się w zbiorniku po załadowaniu surowca, suchy pigment nadal unosi się w grudkach. Powolne mieszadło może potrzebować 40 minut, aby zwilżyć te skupiska w żywicy. Dyspergator o dużej prędkości skraca ten czas do minut, ponieważ wykorzystuje znacznie większą moc w mniejszej objętości materiału. Praktycznym rezultatem jest gładsza zawiesina, krótszy czas cyklu i mniej mielenia w dalszej części procesu.
Wysokoobrotowy dyspergator to jednostka przetwarzająca przeznaczona do deaglomeracji i zwilżania substancji stałych w ciekłym nośniku. Przewodniki branżowe często opisują ją jako pompę o dużej mocy i małej objętości, ponieważ zapewnia wysoką gęstość energii na galon płynu. Maszyna zwykle składa się z silnika, wału napędowego i ostrza piły umieszczonego na dnie zbiornika.
Rysunek 1. Schemat konstrukcyjny wysokoobrotowego dyspergatora montowanego na zbiorniku.
Ostrze jest jedynym elementem obrotowym, który ma kontakt z produktem. Jego ząbkowana krawędź wytwarza duże ścinanie, które rozbija aglomeraty. Ponieważ ostrze przebiega blisko dna zbiornika, wciąga również całą partię w ciągły układ cyrkulacji.
Ostrze obraca się z dużą prędkością i tworzy silny gradient prędkości pomiędzy warstwami cieczy. Zęby piły przyspieszają ciecz na krawędzi ostrza, podczas gdy otaczający płyn pozostaje stosunkowo nieruchomy. Powstałe siły ścinające rozrywają aglomeraty.
Rysunek 2. Zakresy prędkości końcówki powszechnie podawane dla różnych zastosowań dyspersyjnych.
Prędkość końcówki jest preferowaną zmienną sterującą, ponieważ pozostaje stała wraz ze zmianą objętości zbiornika. Dostawcy dyspergatorów konsekwentnie podają zakres roboczy od 4000 do 6000 stóp/min dla większości farb, atramentów i zawiesin pigmentów. Niższe prędkości zwykle pozostawiają osad, podczas gdy wyższe prędkości mogą powodować nadmierne wirowanie i napowietrzanie.
Jeżeli w procesie wymagane jest jedynie utrzymanie jednolitej zawiesiny, właściwym narzędziem będzie standardowe mieszadło. Jeśli celem jest rozbicie grudek proszku i całkowicie zwilżonych powierzchni cząstek, wymagany jest dyspergator o dużej prędkości. Wniosek jest prosty: dyspergator wygrywa, gdy zadanie obejmuje dyspersję cząstek stałych, a mieszadło wygrywa, gdy materiał jest już jednorodny.
| Parametr | Dyspergator dużej prędkości | Standardowy mieszadło |
|---|---|---|
| Funkcja podstawowa | Rozbić aglomeraty i mokre cząstki | Utrzymuj zawiesinę lub mieszaj mieszalne ciecze |
| Ostrze style | Zęby piły, otwarta konstrukcja | Śmigło, turbina, rama, wstążka |
| Szybkość końcówki | 4000–6000 stóp/min | 500–1500 stóp/min |
| Gęstość mocy | 2–5 KM na 100 gal | 0,1–1 KM na 100 gal |
| Typowy etap wsadowy | Przygotowanie pasty mielonej | Ostateczne rozczarowanie i jednolitość |
W fabryce powłok dyspergator często pracuje jako pierwszy, aby wytworzyć skoncentrowaną pastę do mielenia. Następnie mieszadło przejmuje kontrolę po rozpuszczeniu pasty wraz z pozostałą żywicą i rozpuszczalnikiem. Użycie niewłaściwego urządzenia na niewłaściwym etapie wydłuża czas cyklu i może pozostawić resztkowe aglomeraty.
Trzy czynniki decydują o wykonalności instalacji: średnica zbiornika, średnica ostrza i moc silnika. W praktyce średnica ostrza wynosi w przybliżeniu jedną trzecią średnicy zbiornika. Moc silnika wynika z lepkości wsadu i oczekiwanego obciążenia stałego.
| Zbiornik Volume | Silnik Power | Ostrze Diameter |
|---|---|---|
| 200 gal | 10–15 KM | 18–20 cali |
| 500 gal | 25–40 KM | 28–32 cale |
| 1000 gal | 50–75 KM | 40–44 cale |
Dyspergatory częściej zawodzą z powodu nawyków operacyjnych niż z powodu usterek maszyn. Główne problemy objawiają się wzrostem temperatury wsadu, słabym zwilżaniem, zużyciem ostrzy i przeciążeniem silnika.
W przypadku dedykowanego etapu dyspersji o dużej prędkości w produkcji farb, tuszu lub zawiesiny akumulatorowej, dyspergator o dużej prędkości serii FL zapewnia samodzielną jednostkę wsadową o niewielkich rozmiarach.
Szybki dyspergator FL serii TOPH51 do farb, tuszu i zawiesiny akumulatorowej Seria FL oferuje samodzielną jednostkę dozującą o niewielkich rozmiarach, idealną do szybkiej dyspersji w procesach chemicznych. Zębata taca dyspersyjna zapewnia efektywne mieszanie i redukcję wielkości cząstek. Zobacz produkt → Jeśli proces wymaga konstrukcji z wejściem od góry, która pasuje do istniejącego zbiornika, seria FS1 oferuje wygodną konfigurację stacjonarną lub z podnośnikiem hydraulicznym z tym samym podejściem do ostrzy piły.
Szybkobieżny dyspergator serii TOPA005 FS1 w konfiguracji stacjonarnej lub z podnośnikiem hydraulicznym Seria FS1 zapewnia konstrukcję z górnym wejściem do istniejących zbiorników, z opcjami podnoszenia stacjonarnego lub hydraulicznego. Posiada wirniki o wysokiej wydajności, napęd o zmiennej częstotliwości i solidną konstrukcję zapewniającą niezawodne działanie. Zobacz produkt → Obie maszyny są dostarczane z przetwornicą częstotliwości i niestandardową geometrią ostrzy. Doświadczenie aplikacyjne z firmy studia przypadków przemysłu chemicznego wskazuje, że dyspergator jest tylko częścią rozwiązania; komora mieszania, punkt zasilania i uszczelnienie wału muszą być skoordynowane jako system.
Dyspergator wysokoobrotowy przeznaczony jest do rozbijania aglomeratów i mokrych ciał stałych. Mikser wysokoobrotowy utrzymuje głównie ciecze lub drobne ciała stałe w ruchu. W dyspergatorze zastosowano ostrze piłowe i znacznie większą prędkość końcówki.
W przypadku większości prac związanych z dyspersją należy zacząć od tarczy piłowej. W przypadku past lepkich pomocny może być profil dwufalowy lub niestandardowy. Średnica ostrza powinna wynosić około jednej trzeciej średnicy zbiornika.
Dostępne są jednostki wsadowe, od pojemników laboratoryjnych o pojemności poniżej 50 litrów po zbiorniki produkcyjne o pojemności powyżej 2000 litrów. Moc silnika waha się od 5 KM do ponad 100 KM w zależności od lepkości i zawartości części stałych.
Może obsługiwać umiarkowanie wysoką lepkość, ale wyjątkowo gęste pasty wymagają wolniejszego mieszalnika napędzanego momentem obrotowym lub maszyny trójwałowej. Lepkość powyżej 50 000 cP zwykle wymaga innego podejścia procesowego.
Ostrze działa najlepiej, gdy znajduje się blisko dna zbiornika, ponieważ tworzy pętlę cyrkulacyjną, która wciąga materiał z góry w dół do strefy ścinania. Pozwala to uniknąć martwych obszarów, w których mogą gromadzić się ciała stałe.
Zablokuj napęd przed sprawdzeniem ostrza, szczelnie zamknij zbiornik, aby zapobiec gromadzeniu się oparów rozpuszczalnika i postępuj zgodnie z wytycznymi producenta dotyczącymi uziemienia.