高速分散器是一种混合器,用于快速分解粉末材料块,在液体中均匀分布和润湿它们。它还用于将可溶性固体溶解在液体中。
高速分散器的工作原理是能量传递。盘式叶片安装在混合轴的底端,并以相对高的叶尖速度旋转。尖端速度是旋转盘的外尖端或边缘处的速度。高速分散器的典型尖端速度以英尺/分钟为单位测量,通过将常数3.14乘以盘的以英尺为单位的直径乘以混合轴的每分钟转数来计算。叶尖速度的工业术语是圆周速度。
固体和液体通过其产生的吸力被吸入旋转盘。这种吸力通常会导致从混合物顶部向下到圆盘顶部的可见漩涡。在圆盘下方创建了一个类似的漩涡,从水箱的底部延伸到圆盘的下侧。漩涡实际上是两个单独的漩涡,尽管通常的行业惯例仅将可见的上部漩涡称为漩涡。
当固体/液体混合物进入涡流并被吸入高速圆盘时,能量 (用于驱动盘的马力) 瞬间从圆盘传递到混合物。这种强烈聚焦的能量转移在混合物逐渐接触圆盘时会产生巨大的瞬时速度变化。将混合物视为一系列从顶部向下并从底部向上下降到旋转圆盘表面上的单个水平层。当每层接触盘时,其从缓慢移动的涡流瞬时加速到盘的高速中,并且远离盘并朝向罐的壁向外突出。混合物层层的快速撕裂是剪切力,通常称为剪切。
分散器和搅拌器都将混合。有时将混合器与泵进行比较。泵的性能通常以每分钟加仑排放能力所需的马力 (HP) 来衡量。高速分散器是一种高功率、小容量的泵。考虑到每加仑要求的马力要高得多,分散器是低效的混合器。搅拌器是一种低功率、高容量的泵 -- 它是一种高效的搅拌器。典型的分散应用 (例如分散颜料以制造油漆) 每10加仑需要约1 HP; 相反,搅拌器应用 (例如用溶剂稀释颜料分散体) 每100加仑需要大约1马力。尽管搅拌器是更有效的泵,但它不能产生足够的剪切力以将大多数固体分散到液体中。
当需要一些剪切时,有时使用在高剪切分散器的正常叶片速度的大约一半下操作的中等剪切高速分散器代替搅拌器。通常,圆盘具有较大的齿以促进更好的泵送,并且需要高剪切分散器的大约三分之一的马力,但仍然是搅拌器的三倍。
高速分散器将产生使液体中的粉末快速去块所需的剪切力。这种去集块过程被称为分散。搅拌器是有效的混合器,但其通常不能产生足够的剪切来分散粉末,无论它们混合多久。这是因为将附聚物 (团块) 保持在一起的力比混合器试图将它们拉开的力更强。混合器可以很好地保持分散 (剪切) 的混合物悬浮,但它们通常不能分散 (剪切) 混合物。
您可以从本文中了解有关此主题的更多信息以及高剪切混合和均质化之间的差异,该文章重点介绍了这两种过程的优缺点。
高速分散器的尺寸通常以马力来考虑。然而,存在尺寸非常大但使用相对少量的马力的分散器。这些是规则的例外。
分散器的马力与叶片直径以及叶片在给定速度和阻力下将产生的预期负载有关。电阻是分散体的流变性以及粘度和密度的函数。然而,随着叶片直径增加,马力不成比例地增加。例如,如果一个12英寸直径的刀片在非牛顿系统 (粘度随剪切而变化) 中,将叶片直径加倍可以使HP需求增加5倍。这意味着相同设计的24英寸直径的刀片,在相同的产品中工作,将需要100马力。较大的叶片也将泵送更多,因此它将有助于在更大的范围内工作 (可能是体积的5倍) 在同一时间内生产更大量的成品。
马力要求与叶片直径、槽直径、批量大小、流变性、粘度和密度相关。超出推荐的操作参数的变化通常会导致性能受损,例如颗粒分离不良,分散时间延长以及成品质量下降。
阅读制造商提供的操作和安全说明。如果没有,请致电制造商并索取其他副本。
确保所有操作人员都接受过使用分散器的适当培训,并对分散器所涉及的潜在危险进行了演练。
除非所有适当的安全功能都已到位且功能正常,否则请勿操作机器。在提升和降低叶片的起重机安装单元上,这些功能包括但不限于 (a) 搅拌轴护罩,(b) 带限位开关的储罐支架,(c) 升降机上的限位开关,以防止机器在操作员触及的范围内操作叶片或轴。
高速分散机是一种非常快速和强大的机器。严重和致命的事故可能发生在一瞬间的粗心。人类的反射无法与不安全地操作分散器的瞬时危险相提并论。永远不要为了方便而牺牲安全。