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교반기는 모터와 기어박스의 회전 운동을 혼합 탱크 내부의 유체 흐름 패턴으로 변환하여 작동합니다. 임펠러 블레이드가 회전함에 따라 샤프트를 따라 축 방향으로, 탱크 벽을 향해 반경 방향 바깥쪽으로 유체를 밀어내거나 블레이드 설계에 따라 혼합 패턴으로 유체를 밀어냅니다. 이러한 흐름 패턴은 혼합 탱크가 저점도 액체 혼합, 무거운 고체를 현탁 상태로 유지 또는 가스 흐름을 배치로 접는 데 적합한지 여부를 결정합니다.
축류 임펠러는 유체를 탱크 베이스 쪽으로 아래로 유도하고 벽을 따라 백업하므로 혼합 및 견고한 현탁에 효과적입니다. 방사형 흐름 임펠러는 탱크 벽을 향해 바깥쪽으로 유체를 분사하며 일반적으로 고전단 또는 가스 분산이 공정 목표일 때 선택됩니다. 대부분의 산업용 혼합 탱크 설계는 이러한 두 가지 흐름 패턴 중 하나를 사용하거나 두 가지 흐름 패턴을 모두 생성하는 조합 임펠러를 사용합니다.
임펠러 선택은 다음을 결정하는 가장 큰 요소 중 하나입니다. 혼합 탱크 유체 점도나 공정 목표에 맞지 않는 임펠러는 에너지를 낭비하고 일관되지 않은 배치를 생성하기 때문에 성능이 좋습니다.
| 임펠러 유형 | 흐름 패턴 | 가장 적합한 대상 |
|---|---|---|
| 피치 블레이드 터빈 | 축 | 일반 블렌딩 및 고체 현탁액 |
| Rushton 플랫 블레이드 터빈 | 방사형 | 가스 분산 및 고전단 혼합 |
| 수중익 임펠러 | 축 | 대규모 배치의 에너지 효율적인 혼합 |
| 앵커 또는 나선형 리본 | 마감 정리 | 고점도 페이스트 및 크림 |
혼합 탱크의 모양은 임펠러만큼 유체가 움직이는 방식을 변화시킵니다. 대부분의 공정 혼합 탱크는 접시형 또는 원뿔형 베이스가 있는 원통형 모양을 사용합니다. 평평한 모서리는 고형물이 현탁액에서 침전될 수 있는 데드 존을 생성하기 때문입니다.
배플이 없으면 혼합 탱크 내부의 유체는 임펠러와 함께 단일 덩어리로 회전하는 경향이 있습니다. 이 조건은 소용돌이를 생성하고 실제 혼합은 거의 발생하지 않습니다. 탱크 벽에 수직으로 장착된 4개의 배플(각각 너비는 탱크 직경의 약 1/10)은 회전을 분산시키고 흐름을 용기의 중앙과 바닥으로 방향을 전환하여 동일한 임펠러 속도와 전력 입력에 대한 혼합 시간을 극적으로 향상시킵니다.
혼합 탱크와 교반기 조합을 선택하는 것은 하나의 보편적인 공식이 아니라 유체, 배치 및 공정 목표 간의 일치 작업입니다.
혼합 탱크 교반기는 배치 수량으로 액체, 슬러리 또는 현탁액을 처리하는 거의 모든 공정 산업에 걸쳐 나타납니다.
혼합 탱크 시스템에서 계획되지 않은 대부분의 가동 중단 시간은 탱크 쉘 자체가 아닌 샤프트, 씰 또는 베어링에서 발생합니다. 이는 지속적인 기계적 부하를 받는 구성 요소이기 때문입니다.
| 체크포인트 | 예방하는 것 |
|---|---|
| 샤프트 정렬 | 진동 및 조기 베어링 마모 |
| 씰 검사 | 샤프트 관통부에서의 제품 누출 또는 오염 |
| 임펠러 마모 | 흐름 감소 및 일관되지 않은 배치 품질 |
| 기어박스 오일 상태 | 과열 및 드라이브 트레인 고장 |
모터 크기는 유체 점도, 임펠러 직경 및 목표 혼합 속도에 따라 달라지며 일반적으로 일반적인 경험 법칙에서 선택하기보다는 선택한 임펠러에 대한 전력 수 상관 관계를 통해 계산됩니다.
중앙에 장착된 교반기가 있는 대부분의 수직 혼합 탱크는 배플을 사용하여 소용돌이를 방지하는 이점이 있지만, 중심에서 벗어나거나 각진 장착을 하면 때때로 소형 용기에서 배플의 필요성이 줄어들거나 제거될 수 있습니다.
예, 피치 블레이드 터빈이나 수중익선과 같은 적절한 크기의 축류 임펠러는 종종 동일한 혼합 탱크에서 두 작업을 모두 처리할 수 있지만 매우 까다로운 서스펜션 작업에는 전용 임펠러 설계가 필요할 수 있습니다.
징후에는 불완전한 혼합, 혼합 후 탱크 바닥에 눈에 보이는 침전된 고형물 또는 균일한 배치에 도달하는 데 필요한 과도한 혼합 시간이 포함됩니다. 이 모든 것은 임펠러 불일치 또는 불충분한 탱크 교반 강도를 나타냅니다.
스테인리스강은 내식성과 청결성으로 인해 공정 혼합 탱크에 가장 일반적인 재료이지만 보호 라이닝이 있는 탄소강은 덜 까다로운 일부 산업 응용 분야에 사용됩니다.
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