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系列混合,因为它适用于热熔胶的生产

混合历史

一开始,当人们想要混合一些东西时,没有太多可用的。虽然我不在那里,但我可以想象棍子、船桨、船桨以及人们能想到的任何东西,来移动他们正在使用的船上的产品。随着混合越来越复杂,使用了机械混合器。涡轮式搅拌器的使用和混合技术开始向前迈进,因为这些搅拌机的研究和完善。今天,混合设备可以是非常复杂的。混合系统现在包括完全集成的控制和操作员可以从个人电脑控制整个过程。

高粘度产品

为了本文的目的,我想对粘度范围作一些非常一般的定义。低粘度将被定义为1到10000厘泊范围内的任何液体。中等粘度定义为10000厘泊至30000厘泊,高粘度定义为30000厘泊及以上。比重在本文中不起作用,但作为选择混合器的标准不应忽视。

高粘度混合

使用传统的轴向和径向涡轮搅拌器很容易实现低粘度混合。根据叶片直径、速度和产品特性,这些搅拌器的马力范围从5马力到生产型号。中等粘度的混合也可以用相同类型的混合器来完成,但这种粘度状态正是我们看到混合的传统经验法则被打破的地方。随着粘度的增加,叶片直径与槽直径的关系开始增大。这样做的主要原因是试图完成连续的周转。随着粘度的增加,连续周转变得越来越困难。离刀片越远,产品移动的可能性就越小。随着叶片直径的增加,所需的马力也随之增加。当你离开中等粘度区域进入高粘度区域时,用传统的涡轮搅拌器无法解决连续翻转的问题。刀片将移动靠近刀片的产品,但刀片下方、中间和上方的任何产品都不会移动。如果要添加干的或液态的原料,或者必须对产品进行加热或冷却,问题就更加复杂了。这些问题使混音器设计者重新回到绘图板上。

为解决中高粘度混合中存在的问题,开发了几种不同的叶片和叶片布置。我想说的第一个刀片是传统的锚刀片。在中高粘度混合中使用传统涡轮式叶片的最大问题之一是在容器壁上缺少产品运动。

为了解决这一问题,研制了锚片。这种叶片的设计是为了工作在接近容器壁,从而加强传热。这个设计有几个固有的问题。主要的问题是缺乏连续性周转。锚叶片设计有两个或三个垂直臂,通常为三角形。锚定叶片的典型叶片到壁间隙为0.75到1英寸。它们通常只是干扰容器壁上的产品。为了解决这一问题,制造商们在设计中增加了各种各样的泵叶片,试图增加批量周转率。有些甚至增加了第二轴螺旋钻或门叶片,试图增加连续营业额。所有这些都导致搅拌机的价格、安装和运行成本上升。

这就引出了另一个问题。有没有一个叶片设计,将提供增强系列周转,增加传热容器壁和协助纳入干粉?答案是肯定的,螺旋叶片。螺旋叶片没有直直的垂直臂,而是设计了弯曲的垂直臂,其中包含扭曲。典型的叶片至容器壁间隙与锚定叶片相同。这种设计已被证明是优越的串行周转。这就是它的工作原理。螺旋叶片从理论上取一部分与叶片本身一样宽的材料,并在叶片顺时针旋转时向下和向内移动。这个动作会在刀刃后面留下一个空隙,被一种新材料填满。基本的流型是朝着容器的中心向下和向内,并朝着中心轴向上。这种流动模式就是我们所说的连续周转。为什么连续营业额如此重要?从热熔胶的角度来看,它是关于在整个批次中快速、均匀地传递容器壁上的热量。如果没有连续的周转,容器壁上或附近的材料就会停留在那里,并继续变得越来越热。离容器中心越近,产品越冷,尤其是在较大的容器中。如果产品具有绝缘性能,这会使加热时间更长。连续周转允许一批在整个批次中有均匀的热量分布。这种热分布将减少批处理时间并提高产品质量。传热性能的提高是该叶片在热熔工业中具有吸引力的主要原因。

在这一点上,我想创建一个场景,我已经见证了我们的试点混音器和现场。你有填充热熔胶的配方。粘度在75到100000厘泊之间。该配方要求将基胶加热到375华氏度。在加热期间,必须添加填料,以将最终粘度提高到最大值。这种情况有两个挑战。第一种是产品离开容器壁进行传热。太少的移动,你要么冒着产品被高温烧焦的风险,要么花太多的时间来达到温度。通过刀片式设计,不断地将产品从墙上移开,并允许新产品从后面移入,克服了这一挑战。热量可以通过容器壁以更快的速度增加,从而减少加热时间。另一个挑战是让填料完全混合到批次中。它们越轻,就越难混进去。串行转换也解决了这个问题。如果没有连续更替的好处,这种情况可能会成为化学家、工厂经理和操作员的噩梦。

对中高粘度产品的独立试验证明,螺旋叶片的传热系数是传统搅拌器的5到10倍。其中一项测试实际上是在粘度约为30000厘泊的热熔胶中进行的。如果你还记得粘度范围的一般定义,这个粘度介于中粘度和高粘度之间。在本试验中,螺旋叶片与客户目前在生产中使用的轴向涡轮叶片进行了对比试验。轴流式涡轮的平均传热系数为8。螺旋叶片的平均传热系数为40。螺旋叶片的加热时间明显更快。这清楚地表明,连续的营业额是结果的关键。

结论

综上所述,混合中高粘度产品的方法和途径很多。一些不是很有效,而另一些提供更理想的结果。在一个完美的世界里,所有的产品都会很薄,很容易混合,而在现实世界里,情况并非如此。根据您的应用程序,在选择正确的混合器时有许多变量需要考虑。

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