Jak wybrać chemiczny mieszalnik dwuwałowy do produkcji materiałów o wysokiej lepkości, farb, atramentów i żywic

Mieszalnik obsługujący 1000-litrową partię niekoniecznie jest właściwym mieszalnikiem dla 1000-litrowej partii żywicy, farby, tuszu lub szpachli. W produkcji chemicznej prawdziwym wyzwaniem często jest to, jak skutecznie sprzęt przemieszcza i przetwarza materiał w całym zbiorniku.

Tradycyjne mieszalniki jednowałowe mogą sprawiać problemy, gdy proszek musi zostać zmieszany z lepką cieczą lub gdy cyrkulacja dużej partii staje się utrudniona. Typowe problemy obejmują aglomerację proszku, powolne rozpuszczanie, strefy zastoju, przyklejanie się materiału do ścianek naczynia i niewystarczającą cyrkulację w preparatach o dużej lepkości. Ograniczenia te stają się bardziej zauważalne wraz ze wzrostem objętości partii i lepkości.

Dla producentów produkujących szpachlówkę, farbę, tusz, pigment, żel, żywicę i podobne materiały, chemiczny mieszalnik dwuwałowy rozwiązuje te problemy, łącząc dwa różne działania mieszania w jednym naczyniu: dyspersja z dużą prędkością i cyrkulacja masowa z niską prędkością.

Dlaczego struktura podwójnego wału ma znaczenie przy mieszaniu o wysokiej lepkości

Główną zaletą nie jest po prostu posiadanie dwóch wałów. W ten sposób dwa niezależnie napędzane mieszadła wykonują różne zadania w tym samym czasie.

Mieszalnik dwuwałowy Rumi wykorzystuje koncentryczny układ wałów z szybkoobrotowym dyspergatorem umieszczonym wewnątrz wolnoobrotowego mieszadła kotwicznego lub ramowego. Dysk dyspergujący pracuje z dużą prędkością i generuje dużą prędkość liniową wokół dysku. Kiedy proszki dodaje się do cieczy, ta zlokalizowana strefa silnego ścinania pomaga szybko zwilżyć i rozbić cząstki, zmniejszając tendencję proszku do tworzenia trwałych aglomeratów.

Kotwica wolnobieżna pełni inną funkcję. Zamiast polegać na silnym ścinaniu w całym zbiorniku, w sposób ciągły popycha materiał sypki wokół zbiornika i podaje go w stronę szybkiego dyspergatora. Tworzy to ścieżkę cyrkulacyjną pomiędzy zewnętrznym obszarem zbiornika a strefą dyspergującą.

To rozróżnienie jest ważne w przypadku produktów o dużej lepkości. Pojedynczy wirnik o dużej prędkości może powodować silne lokalne turbulencje, pozostawiając mniej mobilny materiał w pobliżu ściany zbiornika. I odwrotnie, pojedynczy mieszalnik kotwiczny może zapewnić dobry ruch objętościowy, ale może nie generować wystarczającego lokalnego ścinania, aby skutecznie rozproszyć proszki. Połączenie tych dwóch umożliwia sprzętowi zapewnienie zarówno cyrkulacji masowej, jak i zlokalizowanej dyspersji przy dużej prędkości.

Zgarniaki PTFE zamontowane na ramie kotwiącej dodatkowo usprawniają ten proces. W sposób ciągły usuwają materiał z wewnętrznej ściany naczynia, zmniejszając ilość produktu pozostawionego poza głównym schematem cyrkulacji. Poprawia to również przenoszenie ciepła, ponieważ powierzchnia ściany pozostaje bardziej aktywnie wystawiona na działanie poruszającego się materiału.

W przypadku produkcji średnio- i wielkoseryjnej rozwiązanie to jest szczególnie przydatne, ponieważ zwiększanie objętości zbiornika zwykle utrudnia cyrkulację. System podwójnego wału utrzymuje materiał w ruchu, zachowując jednocześnie dedykowaną strefę dyspersji o dużej prędkości.

Dopasowanie prędkości, temperatury i atmosfery do procesu

Różne receptury wymagają różnych warunków mieszania. Na przykład układ żywicy może stać się znacznie bardziej lepki w miarę spadku temperatury. Preparaty farb i tuszy mogą wymagać skutecznej dyspersji pigmentu bez nadmiernego napowietrzania. Produkty w postaci szpachli i żelu mogą wymagać silnego ruchu masowego, ale stosunkowo kontrolowanego ścinania.

Obydwa mieszadła w mieszalniku dwuwałowym Rumi obsługują pracę ze zmienną prędkością poprzez sterowanie przetwornicą częstotliwości. Pozwala to operatorowi dostosować szybkobieżny dyspergator i wolnoobrotową kotwicę w zależności od etapu formułowania i produkcji.

Podczas wprowadzania proszku dyspergator może pracować z większą prędkością, aby poprawić zwilżanie, rozpuszczanie i deaglomerację. Po dodaniu proszku proces może zmienić się w kierunku homogenizacji w masie, gdzie ważniejsze staje się kontrolowanie ruchu kotwicy. Możliwość regulacji prędkości pozwala uniknąć traktowania każdego preparatu tak, jakby wymagał tego samego profilu mieszania.

Równie ważna jest kontrola temperatury. Zbiornik z płaszczem może zapewniać cyrkulację czynnika grzewczego lub chłodzącego za pomocą zewnętrznego grzejnika lub agregatu chłodniczego. W przypadku systemów z żywicą, farbą, tuszem i żelem o dużej lepkości temperatura bezpośrednio wpływa na lepkość, a tym samym na siłę wymaganą do przemieszczania materiału. Ogrzewanie może zmniejszyć lepkość i poprawić krążenie, podczas gdy chłodzenie może być wymagane w celu kontrolowania temperatury preparatu po zdyspergowaniu lub podczas przetwarzania wrażliwego na temperaturę.

Zbiornik może również pracować w próżni lub chroniony gazem obojętnym, ponieważ zbiornik jest zaprojektowany do pracy hermetycznej. Obróbka próżniowa może być przydatna, gdy wymagane jest odpowietrzenie, natomiast ochrona przed gazem obojętnym może być pomocna, gdy preparat wymaga kontrolowanej atmosfery.

Podnoszenie hydrauliczne ma kolejną praktyczną zaletę. Głowicę mieszającą można stale podnosić i opuszczać do pozycji roboczej, co upraszcza ładowanie, czyszczenie, kontrolę i konserwację. W środowiskach produkcyjnych, w których używany jest sprzęt do różnych receptur, dostęp mechaniczny może być cenniejszy niż zwykłe zwiększanie mocy silnika.

Co właściwie determinuje cenę chemicznego mieszalnika dwuwałowego?

Porównując cenę mieszalnika dwuwałowego Chemical, objętość robocza to tylko jedna część specyfikacji. Dwa mieszalniki o tej samej wydajności nominalnej mogą mieć zasadniczo różne ceny, ponieważ ich wymagania mechaniczne i technologiczne są różne.

Pierwszym ważnym czynnikiem jest lepkość materiału. Żywica lub żel o dużej lepkości może wymagać większej mocy napędowej i momentu obrotowego niż ciecz o niskiej lepkości. Wymagana duża prędkość dyspergatora to kolejny czynnik, szczególnie gdy częścią procesu jest intensywna dyspersja proszku.

Konfiguracja systemu mieszania wpływa również na koszt. Dwa niezależnie napędzane mieszadła wymagają większej liczby elementów mechanicznych i sterujących niż konstrukcja jednowałowa. Podnoszenie hydrauliczne, sterowanie przetwornicą częstotliwości, cyfrowe wskazanie prędkości i opcjonalne sterowanie za pomocą ekranu dotykowego PLC zapewniają dodatkową funkcjonalność.

Wybór materiału to kolejna ważna kwestia. Rumi standardowo wykorzystuje stal nierdzewną 304 do części zwilżanych, natomiast stal SS316L jest dostępna jako opcja, gdy wymagana jest większa odporność na korozję. Właściwy wybór powinien opierać się na składzie chemicznym preparatu, a nie po prostu na wyborze droższego materiału.

Płaszcz, system próżniowy, ochrona przed gazem obojętnym, układ uszczelnień i poziom automatyzacji mogą również zmienić ostateczny koszt sprzętu. Dlatego porównywanie dostawców wyłącznie pod względem pojemności statku lub mocy silnika może dać mylący wynik.

Jak ocenić producentów chemicznych mieszalników dwuwałowych

Oceniając producentów mieszalników dwuwałowych Chemical, kupujący powinni patrzeć poza standardową ofertę sprzętu. Zdolność producenta do zrozumienia receptury i przełożenia jej na odpowiednią konfigurację mechaniczną jest często ważniejsza niż najniższa cena początkowa.

Kompetentny producent powinien być w stanie omówić lepkość, wielkość partii, zawartość proszku, wymaganą intensywność dyspersji, temperaturę roboczą, wymagania dotyczące ogrzewania lub chłodzenia, warunki próżni i oczekiwany cykl produkcyjny przed potwierdzeniem ostatecznej konfiguracji.

Rumi to profesjonalny dostawca skupiający się na sprzęcie i rozwiązaniach chemicznych, obsługujący klientów na całym świecie niezawodnymi produktami, ścisłą kontrolą jakości i sprawną obsługą. Od czasu opracowania w 2018 roku swojego pierwszego precyzyjnego systemu dozowania i wysokowydajnego sprzętu do mieszania, firma RUMI Technology skupiła się na sprzęcie do chemii wysokowartościowej i niestandardowych rozwiązaniach procesowych.

Jego doświadczenie obejmuje zastosowania obejmujące dozowanie farb i atramentów, mieszanie żywic i nowych materiałów, a także rozwiązania sprzętowe dla nowych gałęzi przemysłu energetycznego i kompozytowego. Po setkach iteracji badawczo-rozwojowych firma RUMI opracowała własne technologie i patenty na wynalazki dotyczące sprzętu dozującego i mieszającego.

W przypadku sprzętu produkcyjnego jakość produkcji ma również znaczenie po instalacji. Rumi stosuje system zapewnienia jakości, który obejmuje 72-godzinne testy fabryczne, 24-godzinną reakcję posprzedażną oraz certyfikaty ISO9001 i CE. Czynniki te są istotne, gdy oczekuje się, że mieszalnik będzie pracował wielokrotnie w ciągłej produkcji seryjnej, a nie jako okazjonalny sprzęt laboratoryjny.

Wybór właściwej konfiguracji dla Twojego procesu

Właściwy chemiczny mieszalnik dwuwałowy należy wybrać począwszy od receptury od tyłu, a nie od rozmiaru silnika lub zbiornika do przodu.

W przypadku produkcji farb i pigmentów intensywnie proszkowych na szczególną uwagę zasługuje dyspergator wysokoobrotowy. W przypadku żywic, kitów i żeli o dużej lepkości cyrkulacja kotwy, geometria zgarniacza, moment napędowy i nośność płaszcza stają się równie ważne. Jeżeli temperatura musi być ściśle kontrolowana, płaszcz i system ogrzewania lub chłodzenia należy ocenić łącznie z cyklem mieszania. Jeśli wymagane jest usuwanie powietrza lub kontrola utleniania, od początku należy uwzględnić szczelne naczynie i konfigurację próżniową lub gazu obojętnego.

W przypadku średnich i dużych partii celem nie jest proste wprawienie mieszadła w ruch. Sprzęt musi utrzymywać cyrkulację, dyspersję, odnowę ścian, kontrolę temperatury i powtarzalne przetwarzanie w całej partii.

Dlatego wybór chemicznego mieszalnika dwuwałowego powinien wiązać się z czymś więcej niż tylko porównaniem ceny chemicznego mieszalnika dwuwałowego. Wydajność dyspersji, cyrkulacja luzem, skrobanie PTFE, niezależna kontrola prędkości, wydajność płaszcza, materiał zbiornika, zdolność próżniowa i możliwości inżynieryjne producentów mieszalników dwuwałowych Chemical wpływają na rzeczywistą wartość sprzętu. Dla producentów środków chemicznych najlepsza konfiguracja to taka, która konsekwentnie odpowiada lepkości, wielkości partii, recepturze, wymaganiom temperaturowym i cyklowi produkcyjnemu procesu.