Bộ phân tán trục kép thủy lực là gì? Thiết bị trộn và phân tán hiệu suất cao cho vật liệu có độ nhớt từ trung bình đến cao

Giới thiệu

Về cốt lõi, bộ phân tán trục kép thủy lực là thiết bị trộn và phân tán chuyên dụng được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sơn, chất kết dính, mực, dược phẩm và mỹ phẩm để xử lý hiệu quả các vật liệu có độ nhớt từ trung bình đến cao. Không giống như máy trộn trục đơn, thiết kế trục kép tích hợp hai bộ khuấy dẫn động độc lập—khung neo tốc độ thấp và đĩa phân tán tốc độ cao—để cung cấp cả dòng chảy lớn và lực cắt mạnh trong một thiết bị duy nhất. Sự kết hợp này cho phép máy xử lý các loại bột nhão, bùn và chất lỏng nhớt khó trộn bằng thiết bị thông thường.

Chức năng cốt lõi và nguyên tắc làm việc

Bộ phân tán trục kép thủy lực biến đổi nguyên liệu thô từ trạng thái thô, vón cục hoặc tách rời thành hỗn hợp đồng nhất, phân tán mịn. Thiết bị có hai trục đồng tâm: trục ngoài dẫn động một máy khuấy neo tốc độ thấp để cạo thành bình và di chuyển toàn bộ vật liệu khối, trong khi trục bên trong dẫn động một đĩa răng (hoặc bánh công tác) tốc độ cao tạo ra lực cắt, va chạm và tạo bọt mạnh. Các lực này phá vỡ các chất kết tụ, làm ướt bột và tạo ra sự phân tán ổn định.

Trong quá trình vận hành, máy khuấy neo quay với tốc độ tương đối thấp (thường là 10–60 vòng/phút) để đảm bảo sự lưu thông liên tục của vật liệu nhớt từ thành bình đến tâm. Bộ phân tán tốc độ cao, hoạt động ở tốc độ đầu ngoại vi 15–30 m/s, tạo ra vùng hút mạnh hút vật liệu vào đĩa, nơi nó chịu lực cắt cao. Hai bộ truyền động độc lập thường được điều khiển bằng bộ biến tần AC, cho phép điều chỉnh chính xác tốc độ của từng máy khuấy để phù hợp với yêu cầu của quy trình. Hệ thống nâng thủy lực cho phép dễ dàng nâng và hạ cụm máy khuấy để làm sạch, xả mẻ hoặc thay bình.

Các thành phần và công nghệ chính

Một bộ phân tán trục kép thủy lực điển hình bao gồm một số bộ phận quan trọng quyết định hiệu suất và độ tin cậy của nó:

Máy khuấy neo

Khung neo được thiết kế phù hợp với đường viền của thùng trộn, thường được trang bị lưỡi gạt Teflon để lau thành thùng và ngăn ngừa sự tích tụ vật liệu. Điều này đảm bảo truyền nhiệt hiệu quả và trộn hoàn toàn các vật liệu có độ nhớt cao.

Đĩa phân tán tốc độ cao

Đĩa răng (hoặc bánh công tác răng cưa) là bộ phận phân tán chính. Răng của nó tạo ra một gradient tốc độ cao tạo ra lực cắt, phá vỡ các hạt kết tụ và thúc đẩy quá trình làm ướt. Đường kính đĩa và hình dạng răng được tối ưu hóa cho phạm vi độ nhớt cụ thể.

Hệ thống nâng thủy lực

Một xi lanh thủy lực không khí/dầu giúp nâng đỡ cụm quay một cách trơn tru và an toàn. Điều này rất cần thiết cho việc tiếp cận tàu trong quá trình làm sạch, kiểm tra và thay đổi lô.

Tàu và áo khoác

Thùng trộn thường được làm bằng thép không gỉ 316 với phần bên trong được đánh bóng (ví dụ: lớp hoàn thiện 100 grit) để dễ dàng làm sạch và chống ăn mòn. Một lớp bọc xung quanh thùng cho phép sưởi ấm hoặc làm mát bằng cách tuần hoàn chất lỏng nhiệt, giúp kiểm soát nhiệt độ của quy trình.

Van xả

Van xả đáy kiểu xả (ví dụ: 2 inch) đảm bảo sơ tán hoàn toàn sản phẩm mà không có vùng chết.

Các chỉ số hiệu suất chính và tiêu chí lựa chọn

Khi lựa chọn bộ phân tán trục kép thủy lực, người dùng nên đánh giá các thông số sau:

Năng lực xử lý

Các thiết bị có sẵn với nhiều công suất làm việc khác nhau, từ mô hình phòng thí nghiệm 1 lít đến bình quy mô sản xuất 2.000 gallon. Kích thước lô phải phù hợp với yêu cầu về khối lượng sản xuất.

Phạm vi độ nhớt

Những máy này được thiết kế cho các vật liệu có độ nhớt từ trung bình đến cao, thường từ 1.000 đến 100.000 cP hoặc cao hơn. Máy khuấy neo cung cấp lưu lượng lớn cần thiết cho bột nhão nặng, trong khi bộ phân tán xử lý sự phân tán mịn.

Kiểm soát tốc độ và tự động hóa

Điều khiển tốc độ biến đổi độc lập cho từng trục (thông qua bộ biến tần AC) cho phép điều chỉnh chính xác cấu hình trộn. Một số kiểu máy cung cấp bộ điều khiển logic lập trình (PLC) để tự động hóa dựa trên công thức, cải thiện khả năng lặp lại.

Vật liệu xây dựng

Các bộ phận bị ướt thường được làm bằng thép không gỉ 316 hoặc các hợp kim chống ăn mòn khác. Đối với các ứng dụng thực phẩm hoặc dược phẩm, có thể yêu cầu độ hoàn thiện bề mặt cao hơn (ví dụ: 150 grit hoặc tốt hơn).

Bảo trì và làm sạch

Các tính năng như nâng thủy lực, cổng quan sát và cổng sạc dễ tiếp cận giúp đơn giản hóa việc vệ sinh và bảo trì. Bộ phận khuấy có thể tháo rời và van xả đáy giúp giảm thời gian ngừng hoạt động giữa các mẻ.

Đề xuất ứng dụng và lựa chọn

Bộ phân tán trục kép thủy lực được sử dụng rộng rãi trong sản xuất sơn, chất phủ, chất kết dính, chất bịt kín, mực in, mỹ phẩm, dược phẩm và hóa chất trung gian. Chúng đặc biệt thích hợp cho các quá trình cần cả độ cắt cao và tuần hoàn số lượng lớn, chẳng hạn như phân tán sắc tố, chuẩn bị nhũ tương và trộn bột nhớt.

Đối với công việc ở quy mô phòng thí nghiệm hoặc quy mô thí điểm, một mô hình nhỏ gọn có dung tích 1–5 gallon và nguồn điện một pha thường là đủ. Đối với sản xuất, hãy chọn một mẫu có công suất phù hợp với quy mô lô của bạn và xem xét các tính năng như áo sưởi/làm mát nếu việc kiểm soát nhiệt độ là rất quan trọng. Khi xử lý các vật liệu mài mòn hoặc ăn mòn, hãy chọn các bộ phận bằng thép không gỉ cứng hoặc phủ gốm. Luôn xác minh rằng công suất động cơ và mô-men xoắn đủ để đạt được độ nhớt cao nhất mà bạn mong muốn xử lý.

Tài liệu tham khảo

• Bộ phân tán trục kép thủy lực - TENCAN