고전단 믹서 구매자 가이드: 로터-고정자 선택, 의무 및 크기 조정

안정적인 에멀젼이어야 하는 배치는 40분 동안 교반한 후에도 딥 슬라이드에 물방울이 눈에 띄게 나타나며, 교반기 속도를 높여 이를 고정시키려는 모든 시도는 단순히 제품을 따뜻하게 합니다. 교반기는 탱크 전체를 움직이는 제 역할을 하지만 실제로 레시피에 필요한 한 가지 작업, 즉 아주 작은 양의 액체에 많은 양의 에너지를 투입하는 작업은 수행하지 않습니다.

이것이 고전단 믹서의 목적입니다. 세부 사항 이전의 짧은 버전: 목표가 목표 액적 또는 입자 크기인 경우 로터-고정자 전단이 필요합니다. 목표가 블렌딩, 서스펜션 또는 열 전달이라면 기존 임펠러를 사용하면 더 적은 비용과 열을 얻을 수 있습니다. 가장 실망스러운 고전단 설비는 잘못 제작된 기계가 아닙니다. 그들은 잘못된 임무에 적용된 올바른 기계입니다.

고전단 혼합기가 실제로 수행하는 작업

전단은 속도 구배, 즉 두 유체 층 사이의 속도 차이를 두 층 사이의 거리로 나눈 값입니다. 로터-고정자 작업 헤드 내부에서 로터 팁은 밀리미터 단위로 측정된 간격을 가로질러 고정된 고정자 벽을 지나 지나갑니다. 1mm 간격에서 20m/s의 팁 속도는 20,000초 정도의 국부 전단 속도에 해당합니다. 동일한 탱크의 대부분에서 임펠러 배출 영역은 거의 수백을 초과하지 않습니다. 이 2~3배의 크기는 고전단 혼합의 전체 이야기입니다.

샤프트 속도가 아닌 에너지 밀도

모터 출력 자체만으로는 거의 알 수 없습니다. 전단 속도는 팁 속도에 따라 대략적으로 증가하는 반면, 난류의 힘은 팁 속도의 세제곱에 가까운 정도에 따라 증가합니다. 속도를 두 배로 늘리면 제품에 나타나는 전단력이 두 배로 증가하지만 대략 8배의 전력이 필요하며 추가 에너지의 거의 전부가 제품에서 열이 됩니다. 적당한 로터-고정자 헤드는 에멀젼을 만들 때 훨씬 더 큰 교반기를 능가할 수 있으며 혼합 시에는 크게 패배할 수 있습니다. 크기 조정은 킬로와트 정격이 아니라 장치 작동부터 시작해야 합니다.

배치와 인라인은 서로 다른 두 가지 시스템입니다.

• 배치 고전단 믹서는 일반적으로 상단 입구 샤프트에 있는 용기로 작업헤드를 운반합니다. 전체 배치는 전단 영역을 여러 번 순환하므로 레시피의 끝점이 명확하고 하나의 용기가 모든 작업을 수행합니다.
• 인라인 고전단 혼합기는 회전자와 고정자가 포함된 챔버를 통해 제품을 펌핑합니다. 단일 통과 또는 재순환 루프로 실행될 수 있으며 전단 영역에는 한 번에 소량의 제품만 담기 때문에 훨씬 더 나은 온도 제어가 가능합니다.

어느 쪽이든 고전단 구역은 작으며 용기의 나머지 부분에는 여전히 해야 할 일이 있습니다. 제품을 헤드에 일관되게 공급하고, 모서리의 사각지대를 피하고, 바닥에 고형물이 떨어지지 않도록 하는 것입니다. 이것이 철강이 절단되기 전의 흐름 모델링 답변에 대한 질문입니다. 이것이 바로 이 사이트의 CFD 작업이 설명된 이유입니다. 유체 역학 서비스 페이지 일반적으로 어려운 분산 프로젝트의 첫 번째 단계입니다.

고전단 대 기존 교반: 결정표

대부분의 사양 인수는 모든 혼합을 하나의 작업으로 처리하는 데서 비롯됩니다. 실제로 탱크를 공유하는 것은 세 가지 작전입니다.

이 중 어느 것도 기존 교반기를 쓸모없게 만들지 않습니다. 적절한 크기의 상단 입구 장치는 혼합, 서스펜션 및 열 전달에 적합한 기계이며, 분산 단계를 위해 별도의 고전단 헤드와 페어링하는 것이 하나의 기계로 두 가지 작업을 모두 수행하도록 하는 것보다 저렴하고 유연성이 있는 경우가 많습니다. TOPA001DR 상단 입구 믹서와 같은 장치는 피크 전단이 아닌 지속적인 서비스에 적합한 크기의 씰 및 베어링 배열을 사용하여 대량 흐름 작업을 중심으로 설계되었습니다.

TOPA001DR 벌크 블렌딩 및 서스펜션용 탑엔트리 믹서 혼합, 서스펜션 및 열 전달을 위한 최상위 엔트리 DR 시리즈 믹서는 수직 구동, 단순하고 컴팩트한 구조 및 지속적인 대량 흐름 작업을 위한 임펠러/씰 옵션을 갖추고 있습니다. 제품보기 →

작업 헤드를 점도 및 고체에 일치시키기

점도는 신선한 제품이 전단 영역으로 흘러갈 수 있는지 여부를 제어하기 때문에 어떤 믹서 제품군을 사용할 수 있는지 결정합니다. 로터-스테이터 헤드에서 간격은 고정되어 있고 좁습니다. 제품이 배수되지 않으면 헤드가 자체 제작한 구멍에서 회전하게 됩니다.

• 대략 5,000cP 미만에서는 프로펠러, 피치 블레이드 터빈 및 인라인 로터 고정자가 모두 작동하며 펌프가 벌크 흐름에 의존하는 대신 전단 영역에 공급하기 때문에 인라인이 일반적으로 가장 에너지 효율적입니다.
• 5,000~50,000cP 사이에는 분산 디스크와 다단계 헤드가 사용됩니다. 인라인 루프를 계획하는 경우 제품을 펌핑할 수 있는지 확인하고 안정된 배치에서 시동하는 동안 모터 전류를 관찰하십시오.
• 50,000cP 이상에서는 프레임, 스크레이퍼가 포함된 앵커, 리본 및 유성 형상이 대신합니다. 기계적 전단은 더 이상 제한 요소가 아닙니다. 거의 정체된 필름을 통한 열 전달이 바로 스크레이퍼와 리본이 다루는 문제입니다.

솔리드는 두 번째 구속조건을 추가합니다. 응집성 분말은 분산되기 전에 적셔져야 하며, 분산 디스크는 의도적으로 표면의 소용돌이를 당겨서 분말이 부유하지 않고 액체 속으로 끌어들여지도록 합니다. 로터-고정자 헤드는 일단 젖으면 응집체를 매우 효과적으로 분해하지만 떠다니는 안료 뗏목을 적실 수는 없습니다. 첫 번째 단계에서는 FS1 시리즈와 같은 고속 분산기가 일반적으로 사용되며, 나중에 미세 분산을 위해 로터-고정자 헤드를 가져옵니다.

TOPA005 FS1 시리즈 분말 습윤용 고속 분산기 고속 임펠러, 소형 드라이브 및 혼합 작업을 위한 다중 씰 옵션을 갖춘 미세 분산 전 응집성 분말을 습윤시키기 위한 FS1 시리즈 상단 입구 분산기입니다. 제품보기 →

인라인 또는 배치: 편의성이 아닌 열을 선택하세요.

고전단 헤드는 에너지를 작은 부피로 집중시키고, 그 에너지는 열로 끝납니다. 배치 배열에서는 전체 배치가 핫존을 계속해서 통과하므로 온도에 민감한 레시피는 분산 목표에 도달하기 오래 전에 손상될 수 있습니다.

인라인 루프는 해당 산술을 변경합니다. 언제든지 전단 영역에는 작은 부피만 있기 때문에 재킷 용기나 플레이트 교환기를 통과하는 사이에 열이 제거될 수 있으며, 제품을 조리하지 않고도 레시피에 필요한 만큼 루프가 실행될 수 있습니다. 인라인 장치는 또한 더 쉽게 제자리에서 청소할 수 있으며 연속 생산을 위한 계측이 더 간단합니다.

절충안은 유연성입니다. 배치 헤드는 몇 분 안에 들어올려 세척하고 다른 레시피에 재사용할 수 있습니다. 인라인 스키드는 유량과 제품군에 전념합니다. ZJH 시리즈 균질화기와 같은 인라인 로터-고정자 장치는 작은 전단 챔버, 펌프 및 루프와 같은 재순환 아이디어를 중심으로 구축되어 온도 제어가 믹서가 아닌 탱크에 유지됩니다.

크림, 연고 및 치약용 TOPH61 시리즈 ZJH 균질화기 내부/외부 순환, 진공 유화 및 소형 위생 시스템의 자동화 처리를 사용하는 고점도 크림, 연고 및 치약용 특허받은 ZJH 재순환 균질화기입니다. 제품보기 →

구매하기 전에 지정해야 할 사항

1. 목표 액적 또는 입자 크기와 허용되는 측정 방법. "미세함"과 "잘 혼합됨"은 사양이 아니며 레이저 회절 결과는 현미경 이미지와 동일한 증거가 아닙니다.
2. 실온이 아닌 공정 온도에서의 점도. 차가울 때 200cP를 읽는 제품은 70°C에서 매우 다르게 동작할 수 있으며 작업 헤드 간격은 두 가지 모두에 적합해야 합니다.
3. 배치 크기 범위 및 턴다운. 한 대의 기계가 공칭 배치의 20%를 처리해야 하는 경우 전단 영역이 물에 잠기지 않고 모터 크기가 너무 커질 수 있습니다.
4. 팁 속도 범위, 주행 및 시동 동작. 가변 주파수 제어는 고전단 헤드에서 일반적이며 토크 제한은 안정된 배치가 시작될 때 샤프트를 보호합니다.
5. 습식 재료 및 밀봉 전략. 연마성 고체, 공격적인 CIP 화학 및 진공 의무는 모두 샤프트 씰 결정을 강요하며 압력 균형 탱크 또는 사이펀 탱크의 기계적 씰은 단순한 립 씰과는 매우 다른 서비스 요구 사항입니다.
6. 귀하의 제품에 대한 파일럿 시험판입니다. 헤드 형상, 간격 및 고정자 슬롯 패턴은 데이터 시트만으로는 예측하기 어려운 방식으로 유변학과 상호 작용합니다.

작업 헤드 형상과 고정자 설계가 물방울 크기를 어떻게 변경하는지 자세히 알아보려면 사이트 자체 개요를 참조하세요. 고전단 유화제 설계 실용적인 세부 사항을 다룹니다.

고전단 믹서에 대해 자주 묻는 질문

실제 프로젝트와의 접촉에서 살아남는 규칙은 간단합니다. 흐름, 분산 또는 유화 중 어떤 단위 작업을 구매할 것인지 결정하고 그 한 가지에 능숙한 기계를 구입하는 것입니다. 단일 작업 헤드가 세 가지 모두에서 뛰어난 성능을 발휘하도록 요청하면 혼합 문제가 해결되는 경우가 거의 없습니다.