由于精加工商正在尋求改進工藝并節省能源,他們正在探索使用攪拌器技術的選擇。攪拌器通常占整理系統消耗空氣的 50% 以上。攪拌器產品包括低效率葉片式氣動馬達、高效活塞式氣動和電動解決方案。在嘗試確定是否需要攪拌器時,必須考慮預算與長期節能。該決定還應考慮攪拌器系統的安裝是否是新的,或者是否將更換罐或壓力罐上的現有電機。
對于固定應用,電動攪拌可以提供高能效的工藝解決方案。從經批準的帶速度控制的電動機開始;添加必要的齒輪減速傳動裝置、聯軸器、軸和刀片(以保持涂層混合),安裝設備,啟動并運行。當油漆容器需要移除攪拌器時,就會出現電氣問題。電動攪拌器通常很重,需要專門的固定布線技術。如果沒有某種類型的平衡或提升系統,就不可能為“桶裝”(圖 1b)式攪拌器系統提供電動機。壓力罐需要移除蓋子,并且不容易適應沒有升降機的電動驅動器。
將電動攪拌器引入現有混合室的成本可能很高,而且增加危險負荷(防爆)電機的成本更高。該系統需要類似于逆變器式驅動器的可調節速度控制,并且安裝必須使用符合當地和 NEC 標準的適當設備,也在 NFPA 33 中描述?,F有房間中固定式電動攪拌器系統的預算價格為 5,000-7,500 美元,其中價格翻倍為移動系統增加了一個電梯。
在 Zahn #2 杯中攪拌 55 加侖桶的粘度為 25 秒的材料所需的扭矩小于 25 英寸盎司扭矩。電動機效率一般優于95%,變頻調速效率在90%以上。這導致在一個完整的 55 加侖桶中攪拌上述材料的功耗小于 250 瓦。當使用變頻驅動進行速度控制和齒輪減速電機時,可以密切保持混合速度。這轉化為一種低成本的操作替代方案。
傳統氣動攪拌系統使用帶有齒輪減速傳動裝置的超低效率葉片式氣動馬達來攪拌液體。葉片馬達需要高轉速才能產生合適的扭矩。通常,30-300 RPM 的混合葉片速度可為大多數涂料提供無泡沫攪拌。高 RPM 葉片馬達經過齒輪減速以獲得所需的較低混合速度。為了獲得速度控制,在葉片馬達入口處使用針閥進行調整。
葉片式氣動馬達的設計引入了很多高磨損點。復合材料葉片用彈簧固定在偏置轉子中,靠在外殼上以形成空氣密封。壓縮空氣通過馬達流入,迫使較大面積的葉片轉向出口,從而產生旋轉。葉片面積很小,需要高轉速才能獲得可觀的扭矩。高轉速會產生摩擦和熱量,從而迅速磨損葉片,從而降低效率。
葉片式氣動馬達在低于 300 RPM 時無法可靠地旋轉。葉片馬達效率的快速損失降低了低馬達入口壓力下的可用扭矩。運行幾個小時后,葉片氣動馬達在低 PSI 入口啟動時往往會更加困難。由于需要增加 PSI 來啟動電機,因此大多數材料的電機 RPM 都會過高。通常在葉片電機中添加齒輪減速 10:1 變速器,以將高 RPM 轉換為對過程更友好的輸出。典型的攪拌葉片以 100 RPM 的速度旋轉,這需要在使用齒輪減速器時葉片馬達以 1000 RPM 的速度旋轉。新的氣動馬達將消耗超過 12 SCFM,并且在運行幾天后需要更多的 SCFM。如果省略齒輪減速器,
活塞式氣動馬達的最新發展為用戶提供了接近電動馬達的能源效率和更好的安裝選項。與葉片馬達不同,活塞馬達在低轉速下產生最高扭矩,從而減少熱量和磨損,并且無需 10:1 齒輪減速器該設計采用了多種節能理念,包括低磨損摩擦表面和獨特的高效旋轉控制閥例如,0.42 HP 葉片式氣動馬達的運行速度比 AQ 氣缸式氣動馬達快得多。使用 60 PSI @ 700 RPM 葉片空氣馬達使用大約 9.5 CFM;比較 50 PSI @ 500 RPM 的 AQ 氣缸類型使用大約 1.9 CFM。在攪拌系統中使用活塞式氣動馬達,無需齒輪減速器,從系統中移除齒輪減速器部件可提高效率損失并減少增加的蓋子重量。
符合人體工程學的活塞式攪拌器馬達比葉片式或電動式更具優勢。不到 9 磅?;钊綒鈩玉R達比大多數葉片馬達輕,不包括 10:1 齒輪減速系統?;钊綒鈩玉R達可以很容易地適應大多數壓力罐、日用罐和桶系統。安裝可由工廠維護人員使用普通手動工具完成。
與葉片馬達一樣,活塞氣動馬達可以由一個簡單的針閥控制。由于活塞式馬達的低空氣消耗量,多回轉針閥可以提供更精細的控制。Autoquip 還提供獲得專利的氣流控制系統(雙模式速度,圖 7),可自動調節活塞馬達的氣流速度。這通常發生在負載變化時(即空鼓或空罐),AFC 系統將有助于保持較低的葉片轉速。這種氣流控制系統(雙模式速度)的好處將減少由于更高的刀片速度而產生的泡沫或其他涂層減損的機會。