Скребковые лезвия в высоковязких смесителях: почему контакт со стенками определяет однородность партии.

Пленка для стен — это отдельный продукт.

В перемешиваемом сосуде материал у стенки удерживается трением о неподвижную поверхность. Основная часть смеси подвергается сдвигу и перемешиванию с помощью смесительного элемента, но несколько миллиметров материала у стенки остаются практически неподвижными, и никакое увеличение скорости вращения вала не меняет этого, поскольку смесительный элемент никогда не касается их.

То, что это проблема качества, а не косметическая, объясняется тем, что пленка имеет другую историю по сравнению с остальной партией. Она подвергалась гораздо меньшему сдвиговому воздействию, поэтому агломераты в ней остаются целыми. Она прилегает к рубашке, поэтому при нагреве или охлаждении рубашки температура пленки меняется. Она остается в таком положении на протяжении всего времени обработки партии, поэтому, если продукт является реакционноспособным или содержит растворитель, у него было гораздо больше времени для реакции или потери растворителя.

При разгрузке пленка возвращается в партию либо из-за наклона емкости, либо из-за того, что последняя часть стекает по стенке. Именно тогда проявляются последствия: частицы геля в покрытии, недиспергированные частицы пигмента в чернилах или разница в оттенке между первым и последним барабаном, заполненным из одной и той же партии.

Почему увеличение скорости вращения вала не решает проблему

Инстинктивно, когда партия пленки неоднородна, возникает желание увеличить время ее обработки или ускорить процесс. Для пленочной пленки ни один из этих способов не подходит, и причина кроется скорее в геометрических параметрах, чем в мощности.

Диспергирующий диск создает вихрь и сильный радиальный поток, но скорость потока падает до нуля точно в точке прилегания стенки, поскольку стенка является граничным условием. Увеличение скорости приводит к более быстрому перемещению основной массы и истончению пленки, но также повышает сдвиговое тепловыделение в основной массе и увеличивает захват воздуха, поэтому смесь нагревается и насыщается кислородом, в то время как пленка остается на месте.

Скребок решает проблему, удаляя ее физически, а не пытаясь достичь ее потоком. Лопасть очищает стенку и возвращает пленку в зону, где на нее воздействует перемешивающий элемент. Именно поэтому скребок находится на низкоскоростном рычаге: ему не нужна скорость, ему необходимо соприкасаться с поверхностью при каждом обороте, а именно низкоскоростной рычаг очищает всю окружность сосуда.

Где находится скребок в реальной машине

В концентрическом двухвальном смесителе схема работы очевидна: внутренний высокоскоростной диспергирующий вал выполняет диспергирующую работу, а внешний низкоскоростной рычаг несет скребок и обеспечивает перемешивание сыпучего материала. Два вала вращаются независимо, поэтому низкоскоростной рычаг может медленно перемещаться, в то время как внутренний диск вращается с высокой скоростью.

Опубликованный диапазон параметров PCM показывает, как распределяются две функции. Скорость перемешивания фиксирована для каждой модели и снижается по мере увеличения размера емкости, в то время как скорость диспергирования остается в одном диапазоне во всем диапазоне. Именно это разделение и является сутью: стреле рамы не требуется высокая скорость для очистки, поэтому на большом резервуаре она может вращаться медленно и при этом очищать всю стенку.

Диапазон концентрических двухвальных соединений PCM. На низкоскоростном рычаге рамы расположен скребок для стенок из ПТФЭ; на внутреннем валу расположен диспергирующий элемент.

Выбор лезвия: материал, зазор, износ.

После того, как скрепер включен в техническое задание, три решения определяют, будет ли он работать годами или станет предметом постоянного обслуживания.

Материал лезвия

ПТФЭ является стандартом, потому что он химически инертен практически ко всем связующим веществам, используемым в покрытиях, чернилах и герметиках, а также потому, что его низкое трение означает, что он скользит по стенке сосуда, а не истирает ее. Металлическая лопатка изнашивала бы стенку, а в сосуде с рубашкой стенки являются поверхностью теплопередачи, поэтому износ — это не только механическая проблема. Лопатка рассматривается как заменяемая деталь, и это правильно: она недорога, а стенка — нет.

Разрешение

Лезвие должно удалять пленку, не упираясь предварительно в стенку. Слишком свободное положение приведет к образованию застойного слоя под ним; слишком тугое – к износу как лезвия, так и стенки, а на сосуде с рубашкой охлаждения зазор изменяется в зависимости от температуры, поэтому лезвие, затянутое до упора в холодную погоду, может заклинить, когда рубашка нагреется. Практический подход заключается в том, чтобы установить зазор в холодном состоянии, прогреть сосуд до рабочей температуры и повторно проверить.

Путь износа

Скребок при работе с абразивным материалом изнашивается быстрее всего на передней кромке и в точке соприкосновения лезвия с радиусом основания емкости, поскольку именно там изменяется геометрия и концентрируется нагрузка. Проверка этих двух мест позволяет превратить изношенную деталь в плановый элемент, а не в неисправность, проявляющуюся в виде жалоб на загрязнение.

• ЛезвиеПТФЭ заменяется по истечении срока службы, а не при поломке.
• Руканержавеющая сталь, удерживающая лезвие и устанавливающая его угол.
• Разрешение, установлен в холодном состоянии, проверен в горячем состоянии, зафиксирован как значение при вводе в эксплуатацию.
• Пункты проверкипередняя кромка и переход радиуса основания

Какие изменения происходят, когда сосуд имеет рубашку охлаждения или находится под вакуумом?

Существует два распространенных варианта, позволяющих изменить режим работы скрепера без изменения его конструкции.

В сосуде с рубашкой охлаждения возникает разница температур по всей поверхности стенки. Пленка на стенке — это материал, наиболее близкий к поверхности теплопередачи, поэтому именно он больше всего подвержен воздействию тепла, и при охлаждении эта пленка может стать заметно более вязкой, чем основная масса. Это утолщает слой, который должен поднимать лезвие, и это одна из причин, почему скребок более полезен в сосуде с рубашкой охлаждения, чем в сосуде без рубашки.

В условиях вакуума ситуация интересным образом меняется. Партия дегазируется, и застойная пленка на стенке — последнее место, откуда будет выходить захваченный воздух, поскольку он не перемешивается. Протирание стенки поддерживает циркуляцию этой пленки, позволяя деаэрировать ее вместе с остальной партией, вместо того чтобы удерживать воздух до момента выгрузки.

Три предположения, которые стоит проверить

• Более длительное время обработки партии компенсирует отсутствие скребка.Нет, это не так, потому что фильм рассматривает дополнительное время не как время смешивания. Он рассматривает его как время пребывания на горячей или холодной стене, а это совсем другое.
• То есть больший рассеивающий диск достигает стеныДиск создает вихрь и радиальный поток, и оба по определению стремятся к нулю у стенки. Ничто, не соприкасающееся со стенкой, не может удалить то, что на ней находится.
• Этот скребок предназначен только для очень густой пасты.Полезным пороговым значением является момент, когда прекращается замещение пленочного слоя стенки потоком, что происходит задолго до того, как продукт приобретает пастообразную консистенцию.

Практический тест прост. После обработки партии осмотрите стенку над уровнем разгрузки до начала мойки емкости. Если на ней видна пленка продукта, значит, у партии было две истории.

Где производятся эти миксеры

Рамы, держатели скребков и сосуды с рубашкой охлаждения изготавливаются и обрабатываются на одном заводе, поэтому зазор для скребка можно устанавливать относительно самого сосуда, а не по допуску, указанному на чертеже.

Часто задаваемые вопросы