Как выбрать химический двухвальный смеситель для производства высоковязких материалов, красок, чернил и смол

Миксер, который обрабатывает партию смолы, краски, чернил или шпаклевки объемом 1000 литров, не обязательно является подходящим миксером для партии смолы, краски, чернил или шпатлевки объемом 1000 литров. В химическом производстве настоящая проблема часто заключается в том, насколько эффективно оборудование перемещает и обрабатывает материал по всему резервуару.

Традиционные одновальные смесители могут оказаться трудными, когда порошок необходимо добавить в вязкую жидкость или когда большая партия становится трудно циркулировать. Типичные проблемы включают агломерацию порошка, медленное растворение, застойные зоны, прилипание материала к стенкам сосуда и недостаточную циркуляцию в высоковязких составах. Эти ограничения становятся более заметными по мере увеличения объема партии и вязкости.

Для производителей, производящих шпаклевку, краску, чернила, пигмент, гель, смолу и подобные материалы, химический двухвальный смеситель решает эти проблемы, сочетая в одном сосуде два различных процесса смешивания: высокоскоростное диспергирование и низкоскоростную объемную циркуляцию.

Почему конструкция с двумя валами важна при смешивании высоковязких жидкостей

Главное преимущество – это не просто наличие двух валов. Таким образом, две мешалки с независимым приводом одновременно выполняют разные работы.

Двухвальный смеситель Rumi использует концентрический вал с высокоскоростным диспергатором, расположенным внутри низкоскоростного якоря или рамной мешалки. Диспергирующий диск работает на высокой скорости и создает высокую линейную скорость вокруг диска. Когда порошки добавляются в жидкость, эта локализованная зона с высоким сдвигом помогает быстро смачивать и разбивать частицы, уменьшая склонность порошка к образованию стойких агломератов.

Тихоходный якорь выполняет другую функцию. Вместо того, чтобы полагаться на высокий сдвиг по всему резервуару, он непрерывно проталкивает сыпучий материал вокруг резервуара и подает материал к высокоскоростному диспергатору. Это создает путь циркуляции между внешней областью сосуда и зоной диспергирования.

Это различие важно для продуктов с высокой вязкостью. Одно высокоскоростное рабочее колесо может создавать сильную локальную турбулентность, оставляя при этом менее подвижный материал у стенок сосуда. И наоборот, одноякорный смеситель может обеспечить хорошее объемное перемещение, но может не создавать достаточного локализованного сдвига для эффективного диспергирования порошков. Сочетание этих двух технологий позволяет оборудованию обеспечивать как объемную циркуляцию, так и локализованное высокоскоростное диспергирование.

Скребки из ПТФЭ, установленные на анкерной раме, еще больше улучшают этот процесс. Они непрерывно удаляют материал со внутренней стенки сосуда, уменьшая количество продукта, остающегося за пределами основной схемы циркуляции. Это также улучшает теплообмен, поскольку поверхность стены остается более активно подверженной воздействию движущегося материала.

Для средне- и крупносерийного производства такая схема особенно полезна, поскольку увеличение объема резервуара обычно затрудняет циркуляцию. Двухвальная система обеспечивает движение материала, сохраняя при этом специальную высокоскоростную зону диспергирования.

Согласование скорости, температуры и атмосферы с процессом

Разные составы требуют разных условий смешивания. Например, смоляная система может стать существенно более вязкой при падении температуры. Составы красок и чернил могут потребовать эффективного диспергирования пигмента без чрезмерного воздухововлечения. Шпатлевкам и гелям может потребоваться сильное объемное движение, но относительно контролируемый сдвиг.

Обе мешалки двухвального смесителя Rumi поддерживают работу с регулируемой скоростью посредством управления преобразователем частоты. Это позволяет оператору регулировать высокоскоростной диспергатор и низкоскоростной якорь в соответствии с рецептурой и стадией производства.

Во время введения порошка диспергатор может работать на более высокой скорости для улучшения смачивания, растворения и деагломерации. После введения порошка процесс может перейти к объемной гомогенизации, при которой контролируемое движение якоря становится более важным. Возможность регулировать скорость позволяет избежать обработки каждого состава так, как будто для него требуется один и тот же профиль смешивания.

Не менее важен контроль температуры. В резервуаре с рубашкой может циркулировать нагревательная или охлаждающая среда с использованием внешнего нагревателя или охладителя. Для высоковязких смол, красок, чернил и гелевых систем температура напрямую влияет на вязкость и, следовательно, на мощность, необходимую для перемещения материала. Нагревание может снизить вязкость и улучшить циркуляцию, тогда как охлаждение может потребоваться для контроля температуры состава после диспергирования или во время термозависимой обработки.

Емкость также может эксплуатироваться в вакууме или защищена инертным газом, поскольку резервуар спроектирован для герметичной работы. Вакуумная обработка может быть полезна, когда требуется деаэрация, а защита инертным газом может помочь, когда для рецептуры требуется контролируемая атмосфера.

Гидравлический подъем дает еще одно практическое преимущество. Смесительную головку можно плавно поднимать и опускать в рабочее положение, что упрощает загрузку, очистку, проверку и техническое обслуживание. Для производственных сред, где используется оборудование с различными рецептурами, такой механический доступ может быть более ценным, чем простое увеличение мощности двигателя.

Что на самом деле определяет цену химического двухвального смесителя?

При сравнении цены на химический двухвальный смеситель рабочий объем является лишь частью спецификации. Два смесителя одинаковой номинальной производительности могут иметь существенно разную цену, поскольку их механические и технологические требования различны.

Первым важным фактором является вязкость материала. Для смолы или геля с высокой вязкостью может потребоваться большая мощность привода и крутящий момент, чем для жидкости с низкой вязкостью. Требуемая высокая скорость диспергатора является еще одним фактором, особенно когда частью процесса является интенсивное диспергирование порошка.

Конфигурация системы смешивания также влияет на стоимость. Для двух мешалок с независимым приводом требуется больше механических и управляющих компонентов, чем для одновальной конструкции. Гидравлический подъем, управление преобразователем частоты, цифровая индикация скорости и опциональное управление с сенсорным экраном ПЛК добавляют дополнительные функциональные возможности.

Выбор материала – еще один важный момент. Руми в стандартной комплектации использует нержавеющую сталь 304 для деталей, контактирующих с рабочей средой, а в качестве опции доступна нержавеющая сталь SS316L, если требуется повышенная коррозионная стойкость. Соответствующий выбор должен основываться на химическом составе препарата, а не просто на выборе более дорогого материала.

Рубашка, вакуумная система, защита от инертных газов, уплотнительная система и уровень автоматизации также могут повлиять на конечную стоимость оборудования. Поэтому сравнение поставщиков только по вместимости судна или мощности мотора может дать ошибочный результат.

Как оценить производителей химических двухвальных смесителей

Оценивая производителей химических двухвальных смесителей, покупатели должны выходить за рамки стандартного предложения на оборудование. Способность производителя понять рецептуру и воплотить ее в подходящую механическую конфигурацию часто важнее самой низкой начальной цены.

Опытный производитель должен быть в состоянии обсудить вязкость, размер партии, загрузку порошка, требуемую интенсивность диспергирования, рабочую температуру, требования к нагреву или охлаждению, условия вакуума и ожидаемый производственный цикл, прежде чем утверждать окончательную конфигурацию.

Руми — профессиональный поставщик химического оборудования и решений, предлагающий клиентам по всему миру надежную продукцию, строгий контроль качества и эффективное обслуживание. С момента разработки своей первой высокоточной системы дозирования и высокоэффективного смесительного оборудования в 2018 году компания RUMI Technology сосредоточила свое внимание на оборудовании для тонкой химической обработки и индивидуальных технологических решениях.

Ее опыт охватывает такие области применения, как дозирование красок и чернил, смешивание смол и новых материалов, а также решения в области оборудования для новой энергетики и промышленности композитов. После сотен исследований и разработок RUMI разработала собственные технологии и патенты на изобретения в области дозирующего и смешивающего оборудования.

Для производственного оборудования также имеет значение качество изготовления после установки. Руми использует систему обеспечения качества, которая включает 72-часовые заводские испытания, 24-часовое послепродажное обслуживание и сертификаты ISO9001 и CE. Эти факторы актуальны, когда предполагается, что смеситель будет работать неоднократно в непрерывном серийном производстве, а не в качестве случайного лабораторного оборудования.

Выбор правильной конфигурации для вашего процесса

Правильный химический двухвальный смеситель следует выбирать исходя из рецептуры, а не из размера двигателя или емкости.

Для производства красок и пигментов с интенсивным использованием порошков особого внимания заслуживает высокоскоростной диспергатор. Для смол, шпаклевок и гелей высокой вязкости одинаково важны циркуляция якоря, геометрия скребка, крутящий момент привода и емкость рубашки. Если необходимо строго контролировать температуру, необходимо оценить рубашку и систему нагрева или охлаждения вместе с циклом смешивания. Если требуется удаление воздуха или контроль окисления, с самого начала следует включить герметичный сосуд и конфигурацию с вакуумом или инертным газом.

Для средних и крупных партий цель состоит не в том, чтобы просто заставить мешалку вращаться. Оборудование должно поддерживать циркуляцию, дисперсию, обновление стенок, контроль температуры и повторяемость обработки на протяжении всей партии.

Вот почему выбор химического двухвального смесителя должен включать больше, чем просто сравнение цены на химический двухвальный смеситель. Эффективность диспергирования, объемная циркуляция, очистка ПТФЭ, независимый контроль скорости, характеристики рубашки, материал резервуара, возможности создания вакуума и технические возможности производителей двухвальных химических смесителей - все это влияет на фактическую стоимость оборудования. Для производителей химической продукции лучшей конфигурацией является та, которая постоянно соответствует вязкости, размеру партии, рецептуре, температурным требованиям и производственному циклу процесса.