1. Структурни параметри мешалице
Дизајн конструкције је основни фактор који одређује ефикасност и униформност мешања, са основним параметрима који укључују:
Риббон Геометри:
Питцх анд Леад: Корак (раздаљина између суседних завоја траке) и вођство (раздаљина напредовања по обртају траке) директно утичу на аксијалну брзину транспорта материјала. Разумно усклађивање висине тона може уравнотежити радијално мешање (проузроковано ротацијом траке) и аксијалну циркулацију материјала. Ако је корак превелик, аксијална брзина транспорта је пребрза, што резултира недовољним радијалним мешањем; ако је корак премали, може доћи до акумулације материјала и ниске ефикасности мешања.
Ширина и дебљина траке: Шире траке повећавају површину контакта са материјалима, побољшавајући ефекте смицања и мешања, али могу повећати потрошњу енергије. Превише дебеле траке смањују ефективни простор за мешање и могу узроковати приањање материјала.
Спирални правац: Мешалице са двоструком спиралном траком обично користе комбинацију унутрашњих и спољашњих трака са супротним спиралним правцима. Унутрашња трака преноси материјале аксијално у једном правцу, а спољна их преноси у супротном смеру, формирајући принудну циркулацију материјала у бурету, што значајно побољшава уједначеност мешања.
Баррел Струцтуре:
Однос пречника цеви и дужине: Одговарајући однос страница (обично 1:1 до 2:1) обезбеђује да материјали имају довољно времена задржавања за мешање. Ако је цев прекратка, материјал се испушта пре потпуног мешања; ако је предуго, потрошња енергије се повећава и могу се формирати мртве зоне.
Глаткост и размак унутрашњег зида: Глатки унутрашњи зид смањује адхезију материјала и мртве зоне. Размак између траке и зида цеви (обично 3-5 мм) је критичан: превелики зазор доводи до "клизања" материјала и мртвих зона, док недовољан зазор може изазвати трење и хабање између траке и цеви.
Инсталација осовине и траке: Коаксијалност главне осовине и окомитост уградње траке утичу на уједначеност силе мешања. Одступања могу довести до неуједначеног напрезања материјала, што доводи до локалног мешања мртвих зона.
2. Физичка и хемијска својства материјала
Карактеристике мешаних материјала директно одређују тежину мешања и прилагодљивост миксера:
Величина и дистрибуција честица: Материјали са уједначеном величином честица се лакше равномерно мешају. За материјале са широком дистрибуцијом величине честица (нпр. мешавина финог праха и крупних честица), вероватно ће доћи до сегрегације (фине честице које се скупљају у центру, грубе честице се накупљају на ивици), што утиче на ефекат мешања. Поред тога, ултрафини прахови су склони агломерацији због ван дер Валсових сила, што захтева претходну -третман (нпр. додавање дисперзаната) да би се побољшале перформансе мешања.
Разлика у густини: Велика разлика у густини између материјала (нпр. мешање праха тешког метала и лаког органског праха) лако изазива гравитациону сегрегацију. Присилна циркулација двоструке спиралне траке може ублажити овај проблем, али превелика разлика у густини ће и даље смањити уједначеност мешања.
Садржај влаге: Материјали са умереним садржајем влаге имају добру течност и лако се мешају. Превише суви материјали могу створити прашину и лошу течност, док су превише влажни материјали склони лепљењу на траку и зид цеви, формирајући агломерате и мртве зоне.
Вискозност и течност: Материјали високог{0}}вискозитета (нпр. пасте, гелови) имају слабу течност, а трака треба да обезбеди довољну силу смицања да разбије агломерате. Двострука спирална структура траке има предности у руковању вискозним материјалима због свог снажног капацитета транспорта и мешања, али материјали изузетно високог{4}}вискозитета и даље могу да изазову недовољно мешање.
3. Радни параметри
Разумни радни параметри могу максимизирати перформансе мешања миксера, углавном укључујући:
Брзина ротације траке:
Брзина ротације директно утиче на брзину смицања и брзину циркулације материјала. У оквиру одређеног опсега, повећање брзине ротације повећава силу смицања и турбуленцију материјала, убрзавајући мешање.
Превише велика брзина ротације ће узроковати проблеме као што су повећана потрошња енергије, прскање материјала и повећана центрифугална сила (што доводи до акумулације материјала на зиду бурета), док сувише мала брзина ротације доводи до недовољног мешања и дугог времена мешања. Оптимална брзина ротације је обично одређена конструкцијским дизајном миксера и својствима материјала.
Стопа пуњења:
Стопа пуњења (однос запремине материјала и ефективне запремине бурета) се углавном креће од 60% до 80% за мешалице са двоструком спиралном траком. Пре-ниска брзина пуњења смањује вероватноћу контакта између материјала, док претерано висока брзина пуњења ограничава просторно кретање материјала, што доводи до недовољног мешања и повећане потрошње енергије.
За материјале са слабом флуидношћу, брзину пуњења треба на одговарајући начин смањити да би се обезбедила циркулација материјала; за материјале са добром флуидношћу, брзина пуњења се може умерено повећати да би се побољшала ефикасност производње.
Време мешања:
Време мешања је у позитивној корелацији са уједначеношћу мешања у одређеном периоду. Продужење времена мешања помаже да се елиминише локална нехомогеност, али након постизања оптималног стања мешања, наставак продужавања времена само ће повећати потрошњу енергије без побољшања униформности, а може чак изазвати и сегрегацију материјала.
Оптимално време мешања треба да се одреди кроз експерименте у складу са својствима материјала и захтевима мешања.
Редослед и метод храњења:
Редослед храњења утиче на почетно стање мешања материјала. На пример, додавањем материјала са великим количинама или добром флуидношћу прво, а затим додавањем малих количина или лако агломерираних материјала, може се побољшати униформност мешања.
Метода храњења (нпр. континуирано храњење или серијско храњење) такође има утицај: шаржно храњење је погодније за постизање високе униформности, док континуирано храњење захтева усклађивање брзине храњења са брзином мешања како би се избегло непотпуно мешање материјала.
4. Конфигурације помоћног система
Помоћне компоненте и системи могу помоћи у побољшању перформанси мешања, као што су:
Уређај за разбијање агломерата: За материјале склоне агломерацији, инсталирање лопатице за дробљење или{0}}разпршивача велике брзине на главном вратилу може да разбије агломерате током мешања, побољшавајући уједначеност.
Системи за чишћење и против{0}}адхезије: Инсталирање стругача на траку за чишћење зида цеви у реалном времену може смањити адхезију материјала и мртве зоне. Поред тога, површинска обрада траке и цеви (нпр. политетрафлуороетиленски премаз) такође може побољшати перформансе против -адхезије.
Механизам пражњења: Разуман дизајн отвора за пражњење (нпр. пражњење доње пуне-ширине) може смањити остатке материјала и избећи поновну-сегрегацију материјала током пражњења. Брзину пражњења треба ускладити са стањем мешања како би се обезбедило да се уједначено помешани материјали брзо испразне.