Wanneer een partij verf of lijm in een tank zit nadat de grondstoffen zijn geladen, blijft het droge pigment in klonten drijven. Het kan 40 minuten duren voordat een langzame roerder de clusters in de hars heeft bevochtigd. Een hogesnelheidsdispergeerapparaat verkort die tijd tot minuten omdat het veel meer kracht in een kleiner volume materiaal stopt. Het praktische resultaat is een gladdere slurry, een kortere cyclustijd en minder stroomafwaarts frezen.
Een hogesnelheidsdispergeerapparaat is een verwerkingseenheid die is ontworpen om vaste stoffen in een vloeibare drager te desagglomereren en te bevochtigen. Industriegidsen beschrijven het vaak als een krachtige pomp met een laag volume, omdat deze een hoge energiedichtheid per liter vloeistof levert. De machine bestaat normaal gesproken uit een motor, een aandrijfas en een zaagtandblad aan de onderkant van de tank.
Figuur 1. Structurele lay-out van een op een tank gemonteerde hogesnelheidsverspreider.
Het mes is het enige roterende element dat het product raakt. De zaagtandrand genereert de hoge schuifkracht die agglomeraten afbreekt. Omdat het mes dicht bij de tankbodem loopt, trekt het bovendien de hele batch in een continu circulatiepatroon.
Het blad draait met hoge snelheid rond en creëert een sterke snelheidsgradiënt tussen de vloeistoflagen. De zaagtanden versnellen de vloeistof aan de bladrand, terwijl de omringende vloeistof relatief stil blijft. De resulterende schuifkrachten trekken agglomeraten uit elkaar.
Figuur 2. Tipsnelheidsbereiken die gewoonlijk worden vermeld voor verschillende dispersietoepassingen.
De tipsnelheid is de regelvariabele die de voorkeur heeft, omdat deze constant blijft als het tankvolume verandert. Leveranciers van dispergeersystemen geven consequent 4.000 tot 6.000 ft/min aan als werkbereik voor de meeste verven, inkten en pigmentslurries. Lagere snelheden hebben de neiging sediment achter te laten, terwijl hogere snelheden overmatige wervelingen en luchtmeevoering kunnen veroorzaken.
Als het proces er alleen op gericht is de gemengde mest uniform te houden, is een standaard roerwerk het juiste hulpmiddel. Als het doel is om poederklonten en volledig natte deeltjesoppervlakken te desintegreren, is een hogesnelheidsdispergeerapparaat vereist. De conclusie is eenvoudig: de verspreider wint wanneer de taak de verspreiding van vaste deeltjes omvat, en de roerder wint wanneer het materiaal al homogeen is.
| Parameter | Hogesnelheidsdispergeermiddel | Standaard roerwerk |
|---|---|---|
| Primaire functie | Breek agglomeraten en natte deeltjes | De suspensie behouden of mengbare vloeistoffen mengen |
| Mes style | Zaagtand, open ontwerp | Propeller, turbine, frame, lint |
| Tipsnelheid | 4.000–6.000 voet/min | 500–1.500 voet/min |
| Vermogensdichtheid | 2–5 pk per 100 gallon | 0,1–1 pk per 100 gallon |
| Typische batchfase | Bereiding van maalpasta | Laatste afknapper en uniformiteit |
In een coatingfabriek draait de dispergeerinrichting vaak eerst om een geconcentreerde maalpasta te maken. Het roerwerk neemt het vervolgens over nadat de pasta is vermengd met de resterende hars en het oplosmiddel. Het gebruik van het verkeerde apparaat in de verkeerde fase verhoogt de cyclustijd en kan achterblijvende agglomeraten achterlaten.
Drie factoren bepalen een werkbare installatie: tankdiameter, bladdiameter en motorvermogen. Als praktische regel bedraagt de bladdiameter ongeveer een derde van de tankdiameter. Het motorvermogen volgt uit de batchviscositeit en de verwachte vaste belasting.
| Tankvolume | Motorisch Power | Mes Diameter |
|---|---|---|
| 200 gal | 10–15 pk | 18–20 inch |
| 500 gal | 25–40 pk | 28-32 inch |
| 1.000 gal | 50-75 pk | 40-44 inch |
Dispergeermiddelen falen vaker door bedieningsgewoonten dan door machinedefecten. De belangrijkste problemen manifesteren zich als temperatuurstijging van de batch, slechte bevochtiging, slijtage van de messen en overbelasting van de motor.
Voor een speciale hogesnelheidsdispersiefase bij de productie van verf, inkt of batterijslurry biedt de hogesnelheiddispergeermachine uit de FL-serie een op zichzelf staande batcheenheid met een compacte voetafdruk.
TOPH51-serie FL hogesnelheidsdispergeermiddel voor verf, inkt en batterijslurry De FL-serie biedt een op zichzelf staande batcheenheid met een compacte voetafdruk, ideaal voor snelle verspreiding bij chemische verwerking. De getande dispersiebak zorgt voor efficiënt mengen en verkleinen van de deeltjesgrootte. Bekijk Product → Als het proces een ontwerp van bovenaf vereist dat in een bestaande tank past, biedt de FS1-serie een handige stationaire of hydraulische liftconfiguratie met dezelfde zaagtandbenadering.
TOPA005 FS1-serie hogesnelheidsverspreider met stationaire of hydraulische liftconfiguratie De FS1-serie biedt een ontwerp met toegang aan de bovenkant voor bestaande tanks, met stationaire of hydraulische liftopties. Het beschikt over hoogefficiënte waaiers, een variabele frequentieaandrijving en een robuuste constructie voor een betrouwbare werking. Bekijk Product → Beide machines worden geleverd met een frequentieregelaar en een aangepaste bladgeometrie. Sollicitatie-ervaring van het bedrijf Casestudies uit de chemische industrie geeft aan dat de verspreider slechts een deel van de oplossing is; de mengkamer, het voedingspunt en de asafdichting moeten als één systeem op elkaar worden afgestemd.
Een hogesnelheidsdispergeerapparaat is ontworpen om agglomeraten en natte vaste stoffen te breken. Een hogesnelheidsmixer houdt vooral vloeistoffen of fijne vaste stoffen in beweging. De verspreider maakt gebruik van een zaagtandblad en een veel hogere tipsnelheid.
Begin voor de meeste dispersiewerkzaamheden met een zaagtandblad. Voor plakkerige pasta's kan een dubbelgolf- of aangepast profiel helpen. De bladdiameter moet ongeveer een derde van de tankdiameter zijn.
Batcheenheden variëren van laboratoriumcontainers van minder dan 50 liter tot productietanks van meer dan 2.000 liter. Het motorvermogen varieert van 5 pk tot meer dan 100 pk, afhankelijk van de viscositeit en het vastestofgehalte.
Het kan een matig hoge viscositeit aan, maar extreem dikke pasta's hebben een langzamere, koppelaangedreven mixer of een machine met drie assen nodig. Viscositeit boven 50.000 cP vereist doorgaans een andere procesaanpak.
Het blad werkt het beste wanneer het zich dicht bij de tankbodem bevindt, omdat het een circulatielus creëert die materiaal van bovenaf naar de afschuifzone trekt. Dit vermijdt dode gebieden waar vaste stoffen zich kunnen ophopen.
Vergrendel de aandrijving voordat u het blad inspecteert, houd de tank afgesloten om ophoping van oplosmiddeldampen te voorkomen en volg de richtlijnen van de fabrikant voor aarding en aarding.