適用范圍
高速分散機(jī)適用于涂料、染料、油墨、顏料、化妝品、樹(shù)脂、膠粘劑、乳液、醫(yī)藥、石油、等領(lǐng)域的液體及液—粉相物料進(jìn)行高速的攪拌、溶解和分散,速度可任意調(diào)節(jié)(0-1250轉(zhuǎn)/分)。高速分散機(jī)采用無(wú)級(jí)調(diào)速:有電磁調(diào)速、變頻調(diào)速(如用于水性涂料)及防爆變頻調(diào)速(如用于油性涂料)等多種形式。無(wú)級(jí)調(diào)速功能能充分滿足各工藝過(guò)程中不同的工藝要求,可以根據(jù)不同的工藝階段選擇不同的轉(zhuǎn)速。粉體不加助劑、對(duì)晶包完整性要求較高的物料不適用。
工作原理
高速分散機(jī)的主要工作部件是葉輪,圖1所示為常用的鋸齒圓盤(pán)式葉輪,葉輪由高速旋轉(zhuǎn)的分散軸帶動(dòng),葉輪的正確位置如圖2所示。
葉輪的高速旋轉(zhuǎn)使攪拌槽內(nèi)的漆漿呈現(xiàn)滾動(dòng)的環(huán)流,并產(chǎn)生一個(gè)很大的旋渦。位于漆漿頂部表面的顏料粒子,很快呈螺旋狀下降到旋渦的底部。在葉輪邊緣2. 5~5cm -帶,形成一個(gè)湍流區(qū)。在這個(gè)區(qū)域內(nèi),顏料粒子受到較強(qiáng)的剪切和沖擊作用,使其很快分散到漆漿中。在此區(qū)域外,形成上、下兩個(gè)流束,使漆漿得到充分的循環(huán)和翻動(dòng)。若葉輪下方呈現(xiàn)層流狀態(tài),不同速度液層之間的相互作用被稱為黏度剪切力的作用,能起到很好的分散效果。
綜上所述,高速分散機(jī)兼起混合和分散作用。在高速分散機(jī)操作的初始階段,顏料還堆在漆料上面,此時(shí)宜采用低速進(jìn)衍混合,防止粉料飛揚(yáng),然后再提高轉(zhuǎn)速,增加分散能力。實(shí)踐證明,葉輪端部的圓周速度必須達(dá)到20m/s以上時(shí),才能獲得比較滿意的分散效果,只是在分散膨脹型漆料時(shí),可降低至15m/s。但是葉輪的圓周速度也不可過(guò)高,否則會(huì)造成漆漿飛濺,使圓盤(pán)葉輪過(guò)多暴露而導(dǎo)致混入空氣,可能破壞葉輪下方已形成的層流狀態(tài)使分散效率下降且無(wú)謂地增加了功率消耗。一般葉輪的圓周速度為25~30m/s。
圖1 高速分散機(jī)的葉輪示意
圖2高速分散機(jī)中葉輪的正確位置和攪拌槽的適宜尺寸
在葉輪下部產(chǎn)生層流的條件
為了使葉輪下部區(qū)域達(dá)到層流狀態(tài),一方面不能過(guò)度提高葉輪的圓周速度,另一方面就要適當(dāng)提高漆漿的黏度,并降低葉輪的位置。可利用下式求出層流條件:
Re=ρvh/μ≤2000
式中Re-雷諾數(shù)(不大于2000處于層流狀態(tài));
ρ-漆漿密度,kg/m3;
v-葉輪圓周速度,m/s;
h-特征尺寸,此處取葉輪距攪拌槽底的距離,m;
μ——漆漿黏度,Pa.s。
在已知葉輪圓周速度和漆漿黏度的條件下,可求出葉輪的合理插入深度,或在已知葉輪圓周速度及葉輪插入深度的條件下,求出漆漿的合理黏度以確定應(yīng)如何配制。
葉輪的大小、位置及攪拌槽的適宜尺寸
圖2-2中推薦的尺寸關(guān)系說(shuō)明了攪拌槽畝徑與葉輪直徑的關(guān)系及葉輪工作的合理位置。攪漿時(shí)可取下限,調(diào)漆時(shí)可取上限。在實(shí)際生產(chǎn)中,可根據(jù)漆漿黏度與分散軸轉(zhuǎn)速,適當(dāng)調(diào)整投料高度及葉輪的插入深度。在葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí),漆漿會(huì)形成很深的旋渦,要防止物料從攪拌槽邊沿外溢。
葉輪直徑與攪拌槽直徑有一個(gè)合理的比例,其目的是使物料循環(huán)得好。即使具有一樣高的圓周速度,一般來(lái)說(shuō),小葉輪的效果要比大葉輪的效果差。但大葉輪消耗的功率要比小葉輪大很多,因攪拌功率與葉輪直徑的五次方及轉(zhuǎn)速的立方成正比。為使循環(huán)良好,攪拌槽一般不設(shè)擋板,也不應(yīng)有死角,故以碟形底為好。
一般高速分散機(jī)的使用說(shuō)明書(shū)都要求葉輪置于攪拌槽的中心位置,因?yàn)閺募儥C(jī)械的角度來(lái)看,軸偏置運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)給軸帶來(lái)附加的載荷并使功率消耗加大,但從化工工藝的角度來(lái)看,軸適當(dāng)偏置是一件好事,對(duì)提高分散效率有利,還可阻止液體打旋,減小旋渦深度,改善循環(huán)效果。軸偏置的距離也不宜過(guò)大,一般不超過(guò)軸直徑的2倍,以運(yùn)轉(zhuǎn)不受影響為限。
型號(hào)規(guī)格
型號(hào)名稱 | 電機(jī)功率(Kw) | 主軸轉(zhuǎn)速(r/m) | 升降行程(mm) | 分散量(L) | 分散盤(pán)直徑(mm) |
CGF-2.2 | 2.2 | 0-1400 | 1000 | 50-100 | 150 |
CGF-3.0 | 3.0 | 0-1400 | 1000 | 100-200 | 200 |
CGF-5.5 | 5.5 | 0-1400 | 1000 | 200-300 | 200 |
CGF-7.5 | 7.5 | 0-1400 | 1000 | 300-500 | 250 |
CGF-11 | 11 | 0-1400 | 1000 | 500-800 | 250 |
CGF-15 | 15 | 0-1400 | 1000 | 800-1000 | 300 |
CGF-18.5 | 18.5 | 0-1400 | 1000 | 1000-1300 | 300 |
CGF-22(雙軸) | 22 | 0-1400 | 1000 | 1200-1500 | 300 |
CGF-30(雙軸) | 30 | 0-1400 | 1000 | 1300-1800 | 350 |
CGF-37(雙軸) | 37 | 0-1400 | 1200 | 1800-2200 | 350 |
CGF-55(雙軸) | 55 | 0-1400 | 1400 | 2000-3000 | 400 |
高速分散機(jī)如何選型
高速分散機(jī)選型原則
1.首先要明確使用設(shè)備所需達(dá)到效果和目的。
2.另外要詳細(xì)掌握了解物料的性質(zhì)。
3.根據(jù)物料再對(duì)于分散機(jī)的攪拌器選型。
4.再次要確定分散機(jī)的操作參數(shù)及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
5.再考慮分散機(jī)設(shè)備成本的同時(shí)要考慮安裝成本。
高速分散機(jī)的種類多,按分散軸數(shù)量分:?jiǎn)屋S分散、雙軸分散 ,按調(diào)速方式分:電磁調(diào)速、變頻調(diào)速,按功率不同分為小功率和大功率,還有真空高速分散機(jī)。分散機(jī)的大小通常從功率上來(lái)考慮。然而,有一些分散機(jī)尺寸很大但使用的功率卻相對(duì)較小。
分散機(jī)的功率與葉片直徑和以固定速度和阻力運(yùn)行時(shí)的葉片的預(yù)期載荷有關(guān)。阻力是分散體流變性、黏度和密度的函數(shù)。然而,當(dāng)葉片的直徑增加,所需功率將不成比例地增加。較大的葉片能抽取相對(duì)更多的物料,因此可在更大的罐內(nèi)工作,在相同時(shí)間內(nèi)能產(chǎn)出更多的產(chǎn)品。
功率要求與葉片直徑、罐的直徑、批量大小、流變性、黏度和密度有關(guān)。改變建議的運(yùn)行參數(shù),通常會(huì)影響最終性能,如粒子分離得很差、要延長(zhǎng)分散時(shí)間和最終產(chǎn)品質(zhì)量的下降。
1 環(huán)境的最高和**溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi),如有超差需作特殊訂貨提出。
2 環(huán)境中相對(duì)濕度高及有水滴雨淋等場(chǎng)合,應(yīng)選防水分散機(jī)。
3 環(huán)境中經(jīng)常有振動(dòng),顛簸和沖擊等場(chǎng)合應(yīng)選特殊品種,例如船用分散機(jī)。
4 在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應(yīng)優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐腐蝕。
5 環(huán)境空間若受限制,請(qǐng)選用多功能分散機(jī),因其省去了旁路及三只手動(dòng)閥且便于在線維修。
分散機(jī)的葉片,該怎么選擇合適的大小
葉片的大小是基于物料的流動(dòng)性和所需求的分散度。物料越稠,葉片的直徑與罐的直徑比值越大。相反,物料越稀,葉片直徑與罐的直比值越小。這種比值稱為葉片和罐的比值。粘稠的物料像重的可流動(dòng)的漿料要求的比值為0.5:1。中等稠度的物料如涂料要求的比值為0.33:1,而稀的物料像著色劑能工作的比值最高為0.125:1。
高速分散機(jī)通常配合拉缸使用,但選擇了分散機(jī)之后,如何確定拉缸容積的大小呢?大多數(shù)分散機(jī)理想的罐是高度比寬度略大。中凹或碗型的底部有助于防止固體聚集在銳角邊緣,通常平底的會(huì)有這種情況。同樣重要的是流向中央的中凹底部要安裝一個(gè)卸料閥。焊接在中凹底部中央的底部清洗球閥能進(jìn)一步增強(qiáng)放料和清洗的便利性。所以,拉缸的容積也是從多方面的因素進(jìn)行考慮的。
對(duì)比各類型分散機(jī):雙軸分散比單軸分散有更高的混合效率;水性物料可使用電磁調(diào)速,油性物料要使用變頻調(diào)速;如物料在工作過(guò)程中需要抽真空,則需要選擇真空高速分散機(jī)。
高速分散機(jī)操作規(guī)程與維護(hù)保養(yǎng)
操作規(guī)程
一、開(kāi)車前的準(zhǔn)備工作
1、檢查分散機(jī)油位是否加注到規(guī)定位置,低應(yīng)加至規(guī)定油位,高應(yīng)放至規(guī)定位置。
2、檢查三角皮帶松緊是否適當(dāng)。
3、用手盤(pán)動(dòng)葉輪應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,無(wú)磨擦聲。
4、檢查各緊固件是否松動(dòng)及各密封部位有無(wú)滲漏現(xiàn)象。
5、開(kāi)啟分散機(jī)主電機(jī),檢查攪拌的旋向是否與設(shè)備所規(guī)定的方向相同。
6、確認(rèn)以上檢查工作無(wú)誤后方可開(kāi)車。
二、開(kāi)車
1、將葉輪放在分散機(jī)容器的中心位置,撳下降按鈕,下降到**位置或要求的位置。
2、兩只手柄必須鎖緊后才能開(kāi)車。
3、開(kāi)主電機(jī),按操作需要轉(zhuǎn)速按下按鈕,
4、操作過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常注意電流,如發(fā)現(xiàn)超載運(yùn)轉(zhuǎn),應(yīng)停車檢查原因,采取措施后再繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)分散機(jī)。
三、停車
1、先停主電動(dòng)機(jī),使葉輪全部停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、開(kāi)分散機(jī)上升按鈕,使主軸葉輪上升至容器之上,清洗葉輪
日常維護(hù)和保養(yǎng)
1、三角皮帶應(yīng)長(zhǎng)短相等,放入傳動(dòng)箱內(nèi),松緊適當(dāng),擰緊滑板螺栓,蓋好上蓋。
2、設(shè)備若長(zhǎng)期停車不用,須切斷電源,全部擦洗干凈,各潤(rùn)滑部位注油,主軸和油缸涂油防銹。
3、油箱用46#液壓機(jī)油,每半年更換一次并清洗油箱,濾網(wǎng)每月清洗一次,換油后兩三天內(nèi)清洗一次。
4、分散機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分的齒輪、軸承、滾珠、軸與軸套及油缸,每周注油一次,在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)過(guò)熱或不正常噪音應(yīng)及時(shí)檢查。
5、如因超載而熱繼電器動(dòng)作引起停車,則需撳下熱繼電器的“復(fù)位”按鈕,方能繼續(xù)操作。
6、交流接觸器每半年檢查一次,設(shè)備使用一年檢修一次。
7、分散機(jī)定期檢查分散機(jī)易損件,如軸承、油封等,發(fā)現(xiàn)有磨損立即更換。
8、每天必須摸分散機(jī)鍋檢查一次,并認(rèn)真作好摸鍋記錄。
9、 當(dāng)葉片直徑為D時(shí),容器直徑取3.4-3.9D,葉片離地面高度0.5-0.7D,裝料高度取2.4-3D,能取得良好的分散效果。
10、 立柱與攪拌軸需定期加潤(rùn)滑油,一般每班加油一次。
11、 傳動(dòng)三角帶不定期的檢查。
雙軸高速分散機(jī)