Краткое руководство по определению, какая машина соответствует вашим требованиям
Первостепенные вопросы:
- Какой продукт будет смешиваться? (твердый или/и жидкий)
- Нужно ли этот продукт только смешивать или требуется измельчение/диспергирование?
- Какой необходим объем?
- Какова максимальная вязкость конечного продукта?
- Каков наибольший удельный вес конечного продукта?
- Требуется ли нагрев или охлаждение во время смешивания?
- Требуется ли вакуум?
- Нужно ли взрывозащищенное исполнение (Ex)?
Комплектация отличается в зависимости от модели. Например, самая богатая комплектация у диссольверов BGD 750.
Они поставляются в комплекте с двумя фрезами, двумя размольными катушками, емкостью для диспергирования, быстроразъемными соединениями на рубашку емкости, а также запасными элементами панели управления.
Диссольвер предназначен для диспергирования массы материала с получением однородной дисперсии с размером твердых частиц, измеряемым десятками микрометров 10, 20, 30 (зависит от параметров процесса).
Бисерная мельница используется для более тонкого измельчения, когда нужно добиться размера частиц вплоть до 1 мкм. Обычно измельчению на мельнице предшествует диспергирование в качестве подготовительного этапа.
Наилучшая эффективность диспергирования достигается при согласованности между собой основных параметров процесса: формы и размера рабочей емкости, диаметра размольного диска (фрезы) и глубины его погружения в смесь, окружной скорости вращения диска и реологических свойств продукта.
При диспергировании важно поддерживать образование воронки (эффекта пончика) перемешиваемой средой. Данный эффект свидетельствует о том, что смеси передается максимально возможная механическая мощность.
Для ответа на этот вопрос просим Вас ознакомиться с графиками зависимости диаметра фрезы от размера емкости и зависимостью окружной скорости на разных фрезах от числа оборотов.
Стоит отметить, что наиболее оптимальной окружной скоростью является диапазон м/с, габариты элементов подбираются для обеспечения соответствия этой скорости.
Это, пожалуй, самый ответственный и важный момент разработок. Важно помнить, что для успеха в этом процессе лабораторный и производственный диссольвер должны согласовываться по своим основным конструкционным решениям и техническим характеристикам.
Геометрия рабочей емкости, форма и размер фрезы, скорость вращения вала, время диспергирования и возможность поддержания необходимой температуры – все эти параметры должны учитываться для успешного масштабирования.
На результат диспергирования влияет как скорость движения агломератов вокруг фрезы, так и величина механической энергии, передаваемая смеси от вала двигателя. Механическая энергия – это параметр, который определяет максимально возможную степень разрушения агломератов.
Скорость, с которой происходит перемещение агломератов вблизи фрезы диссольвера, обуславливает время, необходимое для достижения оптимального результата диспергирования.
Процесс деагломерации в основном происходит в областях сдвига на рабочих поверхностях фрезы. Величина силы сдвига достигает своих максимальных значений на зубьях, которые находятся по краю фрезы и вращаются в смеси с наибольшей скоростью.
Именно по этой причине периферическая скорость (скорость по краю фрезы) должна рассматриваться как ключевой параметр при масштабировании лабораторных результатов.
Это утверждение относится к максимально достижимой степени диспергирования, а не ко времени, необходимому для его достижения. На лабораторных диссольверах диспергирование проходит всегда быстрее, чем на промышленных, поскольку путь, который агломераты должны пройти, чтобы достичь диска, меньше, чем в более габаритном оборудовании.
Для достижения в лабораторном диссольвере такой же окружной скорости вращения фрезы, как и в промышленном оборудовании, вал лабораторного диссольвера должен вращаться постоянно и стабильно с повышенной скоростью. При использовании различных зубчатых фрез окружная скорость легко рассчитывается по нижеприведенной формуле:
Точная корреляция между лабораторным и промышленным диспергированием, несомненно, будет зависеть и от температурных условий. Не стоит забывать, что даже незначительный нагрев малых проб на 1-2 градуса (например, объемом 100 мл, которым часто пренебрегают) может нелинейно возрастать при увеличении партии аналогичного продукта до 200 и тем более до 1 000 литров.
Это может иметь крайне негативные последствия для диспергирования и самого продукта. Поэтому для контроля и поддержания необходимой температуры рабочей массы рекомендуется уже на этапах лабораторных исследований использовать емкости с охладительной рубашкой.
Основные параметры и факторы, на которые вы можете воздействовать, представлены в таблице:
