1. Strukturelle parametre for mikseren
Den strukturelle utformingen er den grunnleggende faktoren som bestemmer blandingseffektivitet og ensartethet, med kjerneparametere inkludert:
Båndgeometri:
Pitch og Lead: Stigningen (avstanden mellom tilstøtende båndsving) og bly (fremføringsavstand per omdreining av båndet) påvirker direkte materialets aksiale transporthastighet. En rimelig tonehøydetilpasning kan balansere den radielle blandingen (forårsaket av båndets rotasjon) og aksial sirkulasjon av materialer. Hvis stigningen er for stor, er den aksiale transporthastigheten for høy, noe som resulterer i utilstrekkelig radiell blanding; hvis stigningen er for liten, kan materialakkumulering og lav blandingseffektivitet forekomme.
Båndbredde og tykkelse: Bredere bånd øker kontaktområdet med materialer, forbedrer skjær- og røreeffekter, men kan øke strømforbruket. For tykke bånd reduserer det effektive blanderommet og kan føre til at materialet fester seg.
Helisk retning: Doble spiralformede båndblandere bruker vanligvis en kombinasjon av indre og ytre bånd med motsatte spiralformede retninger. Det indre båndet transporterer materialer aksialt i én retning, og det ytre båndet transporterer dem i motsatt retning, og danner tvungen sirkulasjon av materialer i tønnen, noe som betydelig forbedrer blandingens jevnhet.
Tønnestruktur:
Tønnediameter og lengdeforhold: Et passende sideforhold (vanligvis 1:1 til 2:1) sikrer at materialene har tilstrekkelig oppholdstid for blanding. Hvis fatet er for kort, tømmes materialer før full blanding; hvis for lang, øker energiforbruket og døde soner kan dannes.
Innervegg glatthet og klaring: En glatt innervegg reduserer materialvedheft og dødsoner. Avstanden mellom båndet og tønneveggen (vanligvis 3-5 mm) er kritisk: for stor klaring fører til "glidning" og døde soner, mens utilstrekkelig klaring kan forårsake friksjon og slitasje mellom båndet og tønnen.
Installasjon av skaft og bånd: Koaksialiteten til hovedakselen og vinkelrettheten til båndinstallasjonen påvirker jevnheten til rørekraften. Avvik kan føre til ujevn materialbelastning, noe som kan føre til lokale dødsoner.
2. Fysiske og kjemiske egenskaper til materialer
Egenskapene til de blandede materialene bestemmer direkte vanskeligheten med å blande og tilpasningsevnen til blanderen:
Partikkelstørrelse og distribusjon: Materialer med jevn partikkelstørrelse er lettere å blande jevnt. For materialer med bred partikkelstørrelsesfordeling (f.eks. en blanding av fint pulver og grove partikler), er det sannsynlig at segregering (fine partikler samler seg i midten, grove partikler samler seg på kanten) vil oppstå, noe som påvirker blandingseffekten. I tillegg er ultrafine pulvere utsatt for agglomerering på grunn av van der Waals-krefter, som krever for-behandling (f.eks. tilsetning av dispergeringsmidler) for å forbedre blandingsytelsen.
Tetthetsforskjell: En stor tetthetsforskjell mellom materialer (f.eks. blanding av tungmetallpulver og lett organisk pulver) forårsaker lett gravitasjonssegregering. Det doble spiralformede båndets tvungne sirkulasjon kan lindre dette problemet, men overdreven tetthetsforskjell vil fortsatt redusere ensartet blanding.
Fuktighetsinnhold: Materialer med moderat fuktighetsinnhold har god flyt og er lette å røre. For tørre materialer kan generere støv og dårlig flyt, mens altfor våte materialer er utsatt for adhesjon på båndet og tønneveggen, og danner agglomerater og døde soner.
Viskositet og fluiditet: Materialer med høy-viskositet (f.eks. pastaer, geler) har dårlig flyt, og båndet må gi tilstrekkelig skjærkraft til å bryte opp agglomerater. Den doble spiralformede båndstrukturen har fordeler ved håndtering av viskøse materialer på grunn av dens sterke transport- og rørekapasitet, men ekstremt høy-viskositetsmaterialer kan fortsatt forårsake utilstrekkelig blanding.
3. Driftsparametre
Rimelige driftsparametere kan maksimere blandeytelsen til blanderen, hovedsakelig inkludert:
Rotasjonshastigheten til båndet:
Rotasjonshastigheten påvirker direkte skjærhastigheten og materialsirkulasjonshastigheten. Innenfor et visst område, øker rotasjonshastigheten skjærkraften og turbulensen til materialer, og akselererer blandingen.
For høy rotasjonshastighet vil forårsake problemer som økt energiforbruk, materialsprut og økt sentrifugalkraft (som fører til materialakkumulering på tønneveggen), mens for lav rotasjonshastighet resulterer i utilstrekkelig omrøring og lang blandetid. Den optimale rotasjonshastigheten bestemmes vanligvis av blanderens strukturelle design og materialegenskaper.
Fyllingsgrad:
Fyllingshastigheten (forholdet mellom materialvolum og tønnens effektive volum) varierer vanligvis fra 60 % til 80 % for blandere med doble spiralbånd. En for -lav fyllingsgrad reduserer kontaktsannsynligheten mellom materialer, mens en for høy fyllingsgrad begrenser den romlige bevegelsen av materialer, noe som resulterer i utilstrekkelig blanding og økt strømforbruk.
For materialer med dårlig flyt, bør fyllingshastigheten reduseres passende for å sikre materialsirkulasjon; for materialer med god fluiditet kan fyllingshastigheten økes moderat for å forbedre produksjonseffektiviteten.
Blandingstid:
Blandetid er positivt korrelert med blandingsuniformitet innenfor en viss periode. Å forlenge blandetiden hjelper til med å eliminere lokal inhomogenitet, men etter å ha nådd den optimale blandetilstanden vil fortsatt forlengelse av tiden bare øke energiforbruket uten å forbedre jevnheten, og kan til og med forårsake materialsegregering.
Den optimale blandetiden må bestemmes gjennom eksperimenter i henhold til materialegenskaper og blandingskrav.
Fôringssekvens og -metode:
Fôringssekvensen påvirker den innledende blandingstilstanden til materialer. For eksempel kan tilsetning av materialer med store mengder eller god fluiditet først, deretter tilsetning av små mengder eller lett agglomererte materialer, forbedre blandingsensartetheten.
Fôringsmetoden (f.eks. kontinuerlig fôring eller satsfôring) har også en innvirkning: satsvis fôring bidrar mer til å oppnå høy jevnhet, mens kontinuerlig fôring krever at fôringshastigheten matches med blandehastigheten for å unngå ufullstendig blanding av materialer.
4. Hjelpesystemkonfigurasjoner
Hjelpekomponenter og -systemer kan hjelpe til med å forbedre blandingsytelsen, for eksempel:
Enhet for å bryte agglomerater: For materialer som er utsatt for agglomerering, kan installering av en knusepaddle eller en høyhastighets disperger på hovedakselen bryte opp agglomerater under blanding, noe som forbedrer jevnheten.
Rengjørings- og anti-adhesjonssystemer: Installering av skraper på båndet for å rengjøre tønneveggen i sanntid kan redusere materialvedheft og døde soner. I tillegg kan overflatebehandling av båndet og tønnen (f.eks. polytetrafluoretylenbelegg) også forbedre anti-hefteevnen.
Utladningsmekanisme: En rimelig tømmeportdesign (f.eks. tømming av bunnen i full-bredde) kan redusere materialrester og unngå re-segregering av materialer under tømming. Tømmehastigheten bør tilpasses til blandetilstanden for å sikre at jevnt blandede materialer slippes ut raskt.