Какие бывают типы и функции лопаток для ПВХ-смесителей?
Производство и переработка ПВХ (поливинилхлорида) зависят от однородного смешивания материала. В пластмассовой промышленности для обеспечения желаемой молекулярной структуры смол, стабилизаторов, наполнителей, таких как кальцит, и пигментов используются высокоскоростные турбосмесители. Сердцем этих смесителей, несомненно, являются лопатки (пропеллеры). Типы и функции лопаток смесителя оказывают широкое влияние, от качества производимого ПВХ до количества энергии, потребляемой заводом.
Как мы убедились на примере производимых нами в OMMIX машин и запасных частей, неправильный выбор лопатки мешалки не только увеличивает время смешивания, но и значительно повышает нагрузку на механические компоненты и двигатели машины. Идеальная лопатка мешалки для ПВХ должна обеспечивать движение материала в резервуаре с правильным аэродинамическим потоком (вихрем).
Лопасти для горячих (турбо) миксеров и их характеристики
Горячие смесители работают по принципу теплоты трения. Лопасти, приводимые в движение двигателем на высокой скорости (обычно 700-1100 об/мин), трутся о частицы полимера друг о друга и о стенки смесительной камеры, преобразуя кинетическую энергию в тепловую. Это позволяет материалу достигать температуры приблизительно 120–130 °C, что обеспечивает проникновение добавок в ПВХ-смесь.
Пропеллеры миксера для горячего смешивания обычно состоят из трех различных слоев или профилей. Нижняя лопасть соскребает материал со дна и выталкивает его вверх. Средняя лопасть усиливает вихревую структуру материала внутри барабана, а верхняя лопасть (направляющая лопасть) предотвращает удар материала о крышку барабана и его слипание, направляя его обратно в центр. Углы наклона этих лопастей моделируются с помощью расчетов с миллиметровой точностью в программах САПР, таких как SolidWorks, перед началом производства.
|
Слой лезвия |
Его основная функция |
Влияние скорости вращения |
|
Нижний клинок |
Очистка и удаление донных отложений. |
Высокий крутящий момент (требуется крутящий момент при взлете) |
|
Среднее лезвие |
Гомогенизация и образование трения |
Очень высокое (тепловыделение) |
|
Верхняя (дефлекторная) лопасть |
Давление материала вниз и управление вихревым потоком. |
Средний (Выпуск воздуха) |
Рабочие колеса холодных смесителей и динамика охлаждения
Смесь ПВХ, доведенная до точки гелеобразования в горячем смесителе, не может быть подана непосредственно в экструзионную линию. Это приведет к слипанию и деградации из-за резкой разницы температур. Поэтому материал переносится в холодный смеситель (охладитель) для снижения его температуры до 40–45 °C.
Вращающиеся лопасти холодных смесителей вращаются со значительно меньшей скоростью (обычно 60-120 об/мин) по сравнению с горячими смесителями. Их основная функция заключается не в создании трения, а в ускорении теплопередачи за счет непрерывного контакта материала со стенками охлаждающей рубашки резервуара. Конструкция лопастей, как правило, имеет большую площадь поверхности и подходит для медленного перемешивания. Благодаря зубчатой передаче они создают высокий крутящий момент, поэтому поверхности лопастей, перемещающие материал, должны быть очень устойчивы к механическим нагрузкам.
Роль углов наклона лопастей и используемых материалов
Угол наклона лопатки смесителя относительно горизонтальной оси напрямую влияет на силу тока, потребляемого двигателем от сети. Лопатки с чрезмерно большим углом наклона быстрее нагревают материал, но при этом перегружают асинхронные двигатели, увеличивая потребление электроэнергии и нагрев инвертора (привода). Кроме того, материал лопатки так же важен, как и ее функциональность. В составах с высоким содержанием кальцита (CaCO3) следует использовать износостойкие лопатки (Hardox или со специальным покрытием) вместо стандартной нержавеющей стали.
|
Тип миксера |
Материал пропеллера |
Среднее число оборотов в минуту (об/мин) |
|
Горячий (турбо) миксер |
AISI 304 / Сталь с покрытием |
700 - 1100 |
|
Охладитель-миксер |
Нержавеющая сталь AISI 304 |
60 - 120 |
|
Лабораторный миксер |
Нержавеющая сталь AISI 316 |
800 - 1200 |
вы можете ознакомиться с нашей следующей статьей « Причины и симптомы износа пропеллеров ПВХ-смесителей ».
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между горячей и холодной лопатками миксера?
Горячая лопатка миксера вращается с высокой скоростью, генерируя тепло за счет трения и вызывая гелеобразование материала. Холодная лопатка миксера, напротив, вращается с меньшей скоростью, охлаждая материал за счет удара о большую площадь поверхности чаши миксера.
Почему лопасти миксера изготавливаются в три слоя?
Для создания идеального вихря внутри чаши для смешивания: нижний нож поднимается, средний нож перемешивает, а верхний нож выталкивает материал к центру, предотвращая его подъем в воздух.
Что произойдет, если угол наклона нижней лопасти будет неправильным?
Материал на дне котла не может быть в достаточной мере вытолкнут вверх, происходит слипание (горение) на дне, и время перемешивания увеличивается. Кроме того, нагрузка на двигатель становится несбалансированной.
Ускорится ли перемешивание, если снять направляющую лопатку?
Нет, наоборот, материал разбрызгивается к крышке резервуара, создавая неравномерный поток и излишне нагружая двигатель, потребляя чрезмерный ток.
Как часто следует заменять лопасти мешалки для холодного мытья посуды?
Поскольку миксеры холодного типа работают на более низких скоростях, срок службы их лопастей значительно дольше, чем у миксеров горячего типа. Как правило, их заменяют каждые 2-3 года, основываясь на результатах физического осмотра и показателях износа.
Из какого материала изготовлены лопатки миксера OMMIX?
В стандартном исполнении они изготавливаются из стали AISI 304 или высокопрочной стали, а износостойкость повышается за счет нанесения специальных вольфрамовых или титановых покрытий в зависимости от состава и содержания кальцита.
Чтобы узнать больше о наших лопатках для миксеров, которые имеют наиболее подходящую аэродинамическую конструкцию для вашей рецептуры и конструкции барабана, и на которые распространяется гарантия OMMIX, посетите нашу страницу «Лопасти для турбомиксеров» .