混合机械设备采购实例

实例1计划增加一台低剪切力的搅拌器，提高染料分散的均匀性。原来已经长期使用了一台高速分散机，将不同种类的液体染料分散到基质中去。产品有点像乳剂，粘度在20，O00CP，搅拌机具有很强的剪切力。分散机的功率达到10马力，容器体积5O加仑，运行时间60分钟。试验涉及叶片尺寸，设计，以及叶片的数量和结构。试验中采用8英寸高速搅拌机，转速为5000英尺／分，获得中等程度的涡旋。染料加入亮色基质中可以明显的感觉其混合的均匀程度。越接近搅拌轴的物料打散越快，表面越均匀。而在容器壁的染料产生的涡旋比较慢，流速也慢。实际的生产时间60分钟中有很多时间是浪费掉的，最好是染料一加入，接触到叶片，搅拌机可以立刻分散它。实验发现局限因素不是叶片，而是流动工况。所以，计划增加一台低剪切力的搅拌机。使用双轴搅拌机，增加一个低速双边锚式搅拌机，将容器壁周围的物料赶到高速搅拌机的周围。为了防止在容器壁和底部产生死区，使用了聚四氟乙烯的刮刀。这样的设计，加快了均化的速度，时间缩短到15分钟，提高了75％效率。
实例2是一台使用了50年仍然工况很好的双行星搅拌机，用于高粘度物料的混合，例如导电炭黑，其粘度往往超过100万cp，而双行星搅拌机很适合这样的情况。随着生产需要的增大，工厂进行了实验室试验，模拟生产条件，进行放大试验。将粘度从100万cp下降到1万ep，需要添加溶剂，耗时90分钟。在添加溶剂的过程中还要防止结块。而行星搅拌机在粘度小于20万cp时，剪切作用比较弱化，无法使得稀释后的物料成为浆状物。所以，在试验中采用了二步混合的方法，在设备中增加了二根轴，每根轴上有1—2片桨叶。新增加的轴和老的轴串联，强化剪切作用。先使用双行星搅拌机，在粘度下降3120万cp时，换成新增加的搅拌机，原来需要9O分钟的时间，现在在15分钟内，就可以获得良好的分散效果，没有结块现象发生。
实例3是使用价格比较低的设备分散高粘度的物料。往往在生产塑封产品是需要混合具有高弹性，高抗拉强度，高塑性的聚合物，而且常采用挤压成型。通常使用西格玛式桨式搅拌机，在生产过程中首先用20分钟，在15N仑的容器中摩擦和融化塑料粒子，再用2O分钟进行混合。西格玛搅拌机可以适用于粘度达到500万cp的物料，具有很强的搅拌能力，但是价格很贵。试验中，使用了新式的双行星搅拌机，一般这类搅拌机只适用于粘度小于200万ep的物料。设备安装有螺旋状桨叶，这样双行星搅拌机就可以适用于粘度达31800~i'ep的物料。试验曾经用于40加仑的双行星搅拌机，加热的载体油温度达到350。F液压驱动，自动卸料系统。这样总的成本下降了超过50％。

实例4，空间飞行用染料选用超高剪切力预粉碎混合，不需要后续的搅拌磨处理。可以获得良好的分散效果。一般情况下，生产过程比较耗时，效率低。通过增加超高剪切力转子／定子搅拌机预磨，可以减小颗粒的直径，缩短生产周期。对照试验用传统的单级搅拌机，转速为3500英尺／分。对照的预磨实验选用的转速达到18000英尺，分，结果证明产品符合规格要求，而成本大幅度下降。

实例5，在使用高剪切力转子／定子混合器代替低剪切力搅拌器时，往往会有意想不到的成果，但是问题是需要加料器能够将物料直接加在高速搅拌叶片周围。增厚剂在很多行业，包括化工，医药，食品等，广泛的应用，一般情况下，加在液体原料的表面。但是，固体在高速运行的搅拌时，可能产生所谓“鱼眼”，主要在搅拌叶片支架位置周围。它们的运动速度比较慢，会沉降在液体上，所以需要加入增稠剂。在一个IO0~U仑容器中，安装l0马力高剪切力搅拌器，用间歇式转子／定子搅拌器代替浆式搅拌器，生产周期从8d'时减少到1小时。如果加了表面层下粉末喷射装置，粉末可以直接加到高速运行的搅拌器的高剪切力区域，立刻分散。实验中使用2％浓度的增稠剂，喷射所有16．7磅的粉末仅需要5分钟时间。

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