Soorten roerwerken

Roerwerken spelen een cruciale rol in verschillende industriële processen, waaronder chemische reacties, warmteoverdracht en het mengen van vloeistoffen en vaste stoffen. Er is een breed scala aan roerwerktypen beschikbaar, elk ontworpen om te voldoen aan specifieke procesvereisten. Dit artikel bespreekt de meest voorkomende typen roerwerken en hun toepassingen.

Soorten roerwerken

Peddelroerders

Paddle agitators bestaan uit een centrale as met daaraan bevestigde platte bladen of paddles, die roteren om een radiaal stromingspatroon in de mengtank te creëren. De paddles worden doorgaans in een hoek van 90 graden ten opzichte van de agitatoras gemonteerd en kunnen recht of gebogen zijn.

Paddle agitators zijn zeer geschikt voor het mengen van vloeistoffen met een gemiddelde tot hoge viscositeit en zijn effectief in het bevorderen van warmteoverdracht en gasdispersie. Ze werken op relatief lage snelheden, variërend van 20 tot 150 rpm, en kunnen vloeistoffen verwerken met viscositeiten tot 50.000 cP. De vermogensvereiste voor paddle agitators is over het algemeen lager vergeleken met andere typen agitators.

Anker roerwerken

Ankerroerders bestaan uit een centrale as met twee of meer grote, platte bladen die eraan vastzitten, wat lijkt op een ankervorm. De bladen van ankerroerders vegen dicht langs de wanden en bodem van het vat, wat zorgt voor efficiënte menging en warmteoverdracht, met name in toepassingen met vloeistoffen met een hoge viscositeit of vaste deeltjes.

Anchor-roerders werken op lage snelheden en genereren een voornamelijk tangentieel stromingspatroon, waardoor ze zeer geschikt zijn voor laminaire stromingsomstandigheden. Ze worden veel gebruikt in de chemische, voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie voor processen zoals mengen, homogeniseren en suspenderen van vaste stoffen in vloeistoffen. De nabijheid van de bladen tot de wanden van het vat helpt de vorming van stilstaande zones te voorkomen en bevordert een uniforme menging.

Spiraalvormige lintroerders

Helical ribbon agitators zijn een type agitator dat is ontworpen voor het mengen van zeer viskeuze vloeistoffen en pasta's. Deze agitators hebben een centrale as met een of meer spiraalvormige linten of spiralen eraan bevestigd, die een combinatie van radiale en axiale stromingspatronen creëren terwijl de agitator roteert. Het unieke ontwerp van spiraalvormige ribbon agitators maakt ze ideaal voor toepassingen met materialen met een hoge viscositeit, zoals in de chemische, farmaceutische en voedselverwerkende industrie.

Het belangrijkste voordeel van spiraalvormige lintroerders is hun vermogen om een goed gedefinieerd stromingspatroon te genereren dat efficiënte menging en warmteoverdracht bevordert. Terwijl de roerder roteert, verplaatsen de spiraalvormige linten het materiaal zowel radiaal als axiaal, wat zorgt voor grondige menging in het hele vat. Deze beweging helpt ook om de vorming van dode zones te voorkomen en de ophoping van materiaal op de vatwanden te minimaliseren.

Helical ribbon agitators zijn met name effectief voor laminaire stromingsomstandigheden, waarbij de vloeistofviscositeit hoog is en turbulente menging moeilijk te bereiken is. De nauwe speling tussen de linten en de wand van het vat creëert een afschuifwerking die helpt het viskeuze materiaal af te breken en menging te bevorderen. Bovendien verbetert het grotere oppervlak van de helicale linten de warmteoverdrachtssnelheden, waardoor deze agitators zeer geschikt zijn voor toepassingen waarbij viskeuze materialen worden verwarmd of gekoeld.

Dubbele spiraalvormige lintroerders

Dubbele spiraalvormige lintroerders hebben twee spiraalvormige linten die om een centrale as zijn gewikkeld, waardoor een uniek stromingspatroon ontstaat dat zorgt voor efficiënte menging en warmteoverdracht. Het spiraalvormige ontwerp van de linten bevordert zowel radiale als axiale stroming, waardoor de volledige inhoud van de tank grondig kan worden gemengd.

Roerwerken met schroefwaaiers

Roerwerken met schroefwaaiers zijn een type roerwerk dat is ontworpen voor het mengen van viskeuze vloeistoffen en materialen met een hoog vastestofgehalte. Deze roerwerken hebben een spiraalvormige schroefwaaier die een axiaal stromingspatroon creëert, waardoor de vloeistof effectief in een verticale richting wordt verplaatst. De geometrie van de schroefwaaier zorgt voor efficiënte menging en warmteoverdracht, waardoor ze ideaal zijn voor verschillende industriële processen, waaronder chemische reacties, dispersiebewerkingen en de productie van farmaceutische producten.

Een van de belangrijkste voordelen van schroefwaaier-roerders is hun vermogen om vloeistoffen en slurries met een hoge viscositeit te verwerken. Het schroefontwerp genereert een krachtige pompwerking die dikke, viskeuze materialen met gemak kan verplaatsen.

Propeller-roerwerken

Propeller-roerders bestaan uit een as met een propellerblad eraan bevestigd, dat een axiaal stromingspatroon genereert wanneer het wordt gedraaid. De hoek van het blad varieert, meestal van 45° tot 60°, en de spoedhoek kan worden aangepast om de stromingseigenschappen voor specifieke toepassingen te optimaliseren.

Propeller-roerders zijn zeer geschikt voor het mengen van vloeistoffen met een lage tot gemiddelde viscositeit en kunnen effectief mengbare vloeistoffen mengen of gassen en vaste deeltjes in een vloeibaar medium verspreiden. Ze worden vaak gebruikt in tanks met een diameter tot 3 meter en kunnen werken met snelheden van 400 tot 1.750 tpm.

Radiale propeller roerwerken

Radiale propellerroerders genereren een radiaal stromingspatroon dat loodrecht op de roeras staat, waardoor turbulente bewegingen ontstaan en effectieve menging wordt bevorderd.

Het ontwerp van radiale propeller-agitators bestaat doorgaans uit platte bladen die op een centrale naaf zijn gemonteerd, waarbij de bladhoek varieert tussen 30° en 45°. De diameter van de agitator is doorgaans 30-50% van de tankdiameter en de agitatorsnelheid varieert van 20 tot 150 tpm.

Radiale propellerroerders zijn geschikt voor vloeistoffen met een lage tot gemiddelde viscositeit en kunnen vaste deeltjes in suspensie verwerken. Ze zijn efficiënt in gas-vloeistofdispersiebewerkingen en kunnen de warmteoverdrachtssnelheden verbeteren wanneer ze worden gebruikt in combinatie met warmtewisselaars.

Turbine-roerwerken

Turbine-roerwerken staan bekend om hun vermogen om hoge schuifsnelheden en turbulente bewegingen in de vloeistof te genereren, waardoor ze geschikt zijn voor een breed scala aan viscositeiten.

Turbine-agitators bestaan doorgaans uit een centrale as met meerdere platte bladen of waaiers die haaks op elkaar zijn bevestigd. De waaiers kunnen radiaal of axiaal zijn, afhankelijk van het gewenste stromingspatroon.

Radiale stromingswaaiers, zoals Rushton-turbines, creëren een stromingspatroon loodrecht op de roeras, waardoor een goede menging en gasverspreiding wordt bevorderd.

Axiale stromingswaaiers genereren, net als turbines met schuine schoepen, een stroming parallel aan de as, wat ideaal is voor menging en vaste suspensie.

Turbinewaaiers met rechte bladen: Rechte schoepenturbinewaaiers hebben platte bladen die aan een centrale naaf zijn bevestigd. Ze zorgen voor radiale stroming en zijn effectief voor gasdispersie en vaste suspensie. Rechte schoepenturbinewaaiers worden veel gebruikt in de chemische en petrochemische industrie.

Turbinewaaiers met schuine schoepen: Turbinewaaiers met schuine schoepen hebben schuine schoepen die een combinatie van axiale en radiale stroming bieden. Ze zijn geschikt voor een breed scala aan toepassingen, waaronder mengen, vaste suspensie en warmteoverdracht. Turbinewaaiers met schuine schoepen worden vaak gebruikt in de chemische, voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie.

Rushton Turbine-waaiers: Rushton turbinewaaiers bestaan uit zes platte bladen die aan een centrale schijf zijn bevestigd. Ze leveren hoge schuifkrachten en zijn effectief voor gas-vloeistofdispersie en emulsie. Rushton turbinewaaiers worden veel gebruikt in de chemische en biotechnologische industrie.

Smith Turbinewaaier: Smith turbinewaaiers hebben gebogen bladen die een combinatie van axiale en radiale stroming bieden. Ze zijn ontworpen om het stroomverbruik te verminderen en tegelijkertijd de mengefficiëntie te behouden. Smith turbinewaaiers worden veel gebruikt in de chemische en afvalwaterzuiveringsindustrie.

Turbinewaaiers met gebogen schoepen: Turbinewaaiers met gebogen schoepen hebben schoepen met een gebogen profiel, wat zorgt voor een combinatie van axiale en radiale stroming. Ze zijn geschikt voor een breed scala aan toepassingen, waaronder mengen, vaste suspensie en warmteoverdracht. Turbinewaaiers met gebogen schoepen worden veel gebruikt in de chemische, voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie.

Roerwerken met terugtrekkingscurve-waaiers

Roerwerken met terugtrekkingscurvewaaiers zijn een type roerwerk dat is ontworpen voor efficiënte mengprocessen en effectief stroomverbruik. Deze waaiers hebben gebogen bladen die van de draairichting af zijn gekanteld, waardoor een uniek stromingspatroon ontstaat dat zowel axiale als radiale stromingscomponenten combineert. De specifieke hoek van de bladen varieert afhankelijk van de toepassing, met standaardhoeken variërend van 45° tot 90°.

Retraite curve impellers zijn zeer geschikt voor medium tot hoge viscositeit vloeistoffen en kunnen een breed scala aan mengtaken aan, waaronder blending, dispersie en gasincorporatie. Het gebogen bladontwerp bevordert een gelijkmatiger mengsel door een stromingspatroon te creëren dat materiaal van de bodem van de tank trekt en het door het vat verspreidt.

Roerwerken met hydrofoilwaaiers

Roerwerken met hydrofoilwaaiers hebben een uniek bladontwerp dat lijkt op een scheepsschroef, en bieden uitstekende vloeistofmengoplossingen met minimaal stroomverbruik. De hydrofoilvorm van de bladen zorgt voor een efficiënter stroomverbruik in vergelijking met traditionele platte bladen, waardoor de productiekosten worden verlaagd.

Hydrofoilwaaiers genereren een axiaal stromingspatroon, waardoor ze geschikt zijn voor het mengen van vloeistoffen met een lage tot gemiddelde viscositeit. De axiale stroming creëert een verticale beweging in de mengtank, wat zorgt voor effectieve menging in het hele vat. Dit stromingspatroon is met name handig bij toepassingen waarbij gasdispersie of vaste suspensie vereist is.

Roerwerken met dispersiebladwaaiers

Roerwerken met dispersiebladwaaiers zijn ontworpen voor efficiënte meng- en dispersiebewerkingen, met name bij gasdispersie en niet-mengbare mengsels. Deze waaiers hebben een uniek bladontwerp dat effectief mengen bevordert en het stroomverbruik vermindert. De bladen zijn doorgaans gebogen of gehoekt, met variaties in spoedhoek en diameter om aan specifieke toepassingen te voldoen.

Dispersiebladwaaiers worden veel gebruikt in de chemische en farmaceutische industrie voor processen waarbij gas-vloeistofreacties betrokken zijn, zoals fermentatie, hydrogenering en oxidatie. Ze zijn uitstekend geschikt voor het creëren van een uniform mengsel en het verbeteren van de massaoverdrachtssnelheden tussen de gas- en vloeistoffasen. Het bladontwerp genereert een combinatie van radiale en axiale stromingspatronen, wat de verspreiding van gasbellen door de mengtank verbetert.

Roerwerken met spiraalwaaiers

De spoelwaaier bestaat uit een spiraalvormig lint of spiraalvormig blad dat om de roeras is gewikkeld. Dit ontwerp creëert een combinatie van radiale en axiale stromingspatronen, wat de mengprestaties verbetert. Terwijl de waaier roteert, genereert deze een turbulente beweging in de vloeistof, wat zorgt voor een consistent mengsel en de vorming van dode zones voorkomt.

Spiraalwaaiers zijn zeer geschikt voor het verwerken van vloeistoffen met een gemiddelde tot hoge viscositeit, omdat ze een zachte menging bieden en tegelijkertijd de schuifkrachten minimaliseren. Dit maakt ze ideaal voor toepassingen met schuifgevoelige materialen, zoals polymeeroplossingen, pasta's en gels. Het spiraalontwerp bevordert ook een effectieve warmteoverdracht, waardoor deze roerwerken geschikt zijn voor gebruik in warmtewisselaars en reactoren.

Hoe kiest u een roerwerk?

1. Viscositeit: Voor vloeistoffen met een lage tot gemiddelde viscositeit kunnen propellerroerders of turbineroerders geschikt zijn. Voor meer viskeuze vloeistoffen worden vaak ankerroerders of spiraalvormige lintroerders gebruikt om effectieve menging te garanderen en dode zones te voorkomen.
2. Stroompatroon: Het gewenste stromingspatroon in de mengtank is een andere essentiële overweging. Axiale stromingswaaiers, zoals propellerroerders, creëren een stromingspatroon parallel aan de roeras, waardoor ze ideaal zijn voor mengen en vaste suspensie. Radiale stromingswaaiers, zoals Rushton turbinewaaiers, genereren een stromingspatroon loodrecht op de roeras, waardoor ze geschikt zijn voor gasdispersie en warmteoverdrachtstoepassingen.
3. Tankgeometrie: De diameter van de agitator moet proportioneel zijn aan de diameter van de tank, doorgaans variërend van 1/3 tot 1/2 van de diameter van de tank. De plaatsing van schotten en het algehele ontwerp van de tank hebben ook invloed op de keuze van de agitator om efficiënte menging te garanderen en dode zones te minimaliseren.
4. Vermogensvereiste: De vermogensvereiste is afhankelijk van de vloeistofeigenschappen, de roersnelheid en de gewenste mengintensiteit. Het is cruciaal om een roerder te kiezen die de benodigde vermogensinvoer kan leveren en tegelijkertijd de energie-efficiëntie optimaliseert om de bedrijfskosten te minimaliseren.
5. Procesvereisten: De specifieke procesvereisten, zoals de behoefte aan warmteoverdracht, gasdispersie of chemische reacties, bepalen het type roerwerk dat nodig is. Bijvoorbeeld, in toepassingen die hoge warmteoverdrachtsnelheden vereisen, kunnen roerwerken met waaiers met een groot oppervlak, zoals ankerroerwerken of spiraalvormige lintroerwerken, de voorkeur hebben. Voor gas-vloeistofdispersie worden vaak Rushton-turbinewaaiers of andere radiale stromingswaaiers gebruikt.
6. Materiaalcompatibiliteit: De materialen van de constructie voor de agitator moeten compatibel zijn met de vloeistoffen of chemicaliën die worden gemengd. In corrosieve omgevingen of bij het hanteren van gevoelige materialen, zoals in de farmaceutische industrie, kunnen agitators van roestvrij staal of andere corrosiebestendige legeringen nodig zijn om de duurzaamheid op lange termijn en de zuiverheid van het product te garanderen.