1. Berendezéstervezési paraméterek (alap meghatározó tényezők)
A folyamatos keverőgép belső kialakítása közvetlenül diktálja a keverési hatékonyságát és a maximális elérhető kapacitást. A legfontosabb tervezési tényezők a következők:
(1) A keverő típusa és szerkezeti felépítése
A különböző típusú folyamatos keverők (pl. iker-csavaros, egy-csavaros, szalagos, lapátos vagy statikus keverők) eltérő keverési mechanizmusokkal rendelkeznek, amelyek alapvetően befolyásolják a kapacitásukat:
Kettős{0}}csavaros keverők: Nagy kapacitás az egymásba illeszkedő csavaroknak köszönhetően, amelyek fokozzák a nyírást, a dagasztást és az anyagszállítást. A tervezési jellemzők, mint a csavarmenet (a csavarmenetek közötti távolság), a repülési mélység (anyagmennyiség csavarfordulatonként) és a csavarhossz-/-átmérő (L/D) arány közvetlenül befolyásolják az áteresztőképességet-a hosszabb L/D arányok hosszabb tartózkodási időt tesznek lehetővé a keveréshez, míg a nagyobb repülési mélységek növelik az anyagtartási térfogatot ciklusonként.
Egycsavaros{0}}keverők: Kisebb kapacitású, mint az ikercsavaros{0}}modellek, mivel szállításuk egyetlen csavarra támaszkodik; a kapacitást korlátozza a csavar sebessége és a repülési geometria (pl. a sekély repülések csökkentik a térfogatot, de javítják a nyírást).
Szalag/lapát keverők: Vízszintes kialakítások forgó szalagokkal/lapátokkal; a kapacitás a keverő belső térfogatától, a szalag osztásától és a lapátok szögétől függ (a meredekebb szögek felgyorsítják az anyagáramlást, de csökkenthetik a keverési időt).
Statikus keverők: A mozgó alkatrészek nem -kapacitását a csőátmérő (nagyobb átmérőknél=nagyobb áteresztőképesség) és a keverőelemek száma/geometriája határozza meg (több elem javítja a homogenitást, de növeli a nyomásesést, korlátozza az áramlási sebességet).
(2) Keverőkamra térfogata és geometriája
Kötet: A nagyobb keverőkamrák több anyagot képesek kezelni egységnyi idő alatt, de csak akkor, ha hatékony anyagszállítással (pl. jól -megtervezett csavarok vagy lapátok) párosulnak. Az alulméretezett kamra anyagfelhalmozódást és túlcsordulást okoz, míg a túlméretezett kamra egyenetlen tartózkodási időt eredményezhet.
Geometria: A sima, nem-halott-terű belső terek (sarkok vagy rések nélkül) megakadályozzák az anyag felhalmozódását és egyenletes áramlást biztosítanak. Például a hengeres kamrás-csavaros keverők (a szabálytalan alakúak helyett) minimalizálják a stagnálást és javítják a teljesítményt.
(3) Rotor/csavar fordulatszám-tartománya
A keverő mozgó alkatrészeinek (csavarok, lapátok vagy rotorok) maximális és állítható fordulatszám-tartománya mindkettőre hatással vanáteresztőképességéskeverési intenzitás:
A nagyobb sebesség növeli az anyagszállítási sebességet (növeli a kapacitást), de csökkentheti a tartózkodási időt (a tökéletlen keveredés kockázata).
Az alacsonyabb sebesség meghosszabbítja a tartózkodási időt (javítja a homogenitást), de korlátozza az áteresztőképességet.
A tervezők gyakran optimalizálják a fordulatszám-tartományokat bizonyos alkalmazásokhoz (pl. nagy-fordulatszámú keverők alacsony-viszkozitású folyadékokhoz, kis-fordulatszámú keverők nagy-viszkozitású pasztákhoz).
2. Működési feltételek (vezérelhető változók)
Még egy jól megtervezett{0}}keverő esetén is optimalizálni kell a működési paramétereket a maximális keverési kapacitás elérése érdekében. A legfontosabb tényezők a következők:
(1) Átmeneti sebesség (előtolási sebesség)
Az áteresztőképesség (a keverőbe betáplált anyag tömege/térfogata egységnyi idő alatt) a legközvetlenebbül változó szabályozóképesség:
Alultáplálás: Elpazarolja a keverő potenciálkapacitását, és egyenetlen keveredést okozhat (pl. anyag pattogása túlméretezett kamrában).
Túletetés: Anyagelzáródáshoz, megnövekedett nyomáseséshez (statikus keverőkben) vagy tökéletlen keveréshez (elégtelen tartózkodási idő) vezet. Az "optimális áteresztőképességet" jellemzően a gyártó határozza meg egy adott anyagtípushoz.
(2) Rotor/csavar fordulatszáma (működési beállítás)
Mint korábban említettük, a sebesség egyensúlyban tartja az áteresztőképességet és a keverési minőséget:
Mertszabadon-folyó porok(pl. liszt) nagyobb sebesség (a tervezési határokon belül) növelheti az áteresztőképességet a homogenitás feláldozása nélkül.
Mertragadós vagy nagy viszkozitású-anyagokat(pl. ragasztók), kisebb sebességre van szükség a túlzott nyírás elkerülése érdekében (ami tönkreteheti az anyagot) és az egyenletes áramlást.
(3) Tartózkodási idő
A tartózkodási idő (az anyag átlagosan a keverőben eltöltött ideje) kritikus a homogenitás eléréséhez, és fordítottan arányos az áteresztőképességgel:
Kiszámítása: Tartózkodási idő=Keverőkamra térfogata / áteresztőképesség
Túl rövid: Az anyag a keverés befejezése előtt távozik (rossz homogenitás).
Túl hosszú: Csökkenti az áteresztőképességet, és anyagromlást okozhat (pl. a hőérzékeny porok összetapadnak a nyírási hőnek való hosszan tartó expozíció következtében).
(4) Hőmérséklet- és nyomásszabályozás
Hőmérséklet: Keverés közben nagy nyíróerő hőt termel, ami megváltoztathatja az anyag tulajdonságait (pl. polimerek olvadása, száradó porok). A hűtő-/fűtőköpennyel ellátott keverők (pl. iker{5}}csigás extruderek) stabil hőmérsékletet tartanak fenn, megakadályozva az anyag lebomlását, és egyenletes áramlást biztosítanak, -ez megőrzi a kapacitást az eltömődések és a viszkozitásváltozások elkerülésével.
Nyomás: Zárt folyamatos keverőkben (pl. iker-csigás extruderek) a nyomás befolyásolja az anyagáramlást. A túlzott nyomás (túladagolásból vagy magas viszkozitásból) csökkenti az áteresztőképességet; nyomáshatároló szelepek segítenek fenntartani az optimális üzemi nyomást.