Смесители межроторного действия (смесители с зацепляющимися роторами)

С середины 80-х годов резиноделательные производства получили новый чрезвычайно мощный смеситель межроторного действия, известный как резиносмеситель с зацепляющимися роторами.

Конструктивно этот смеситель является смесителем закрытого типа, как и тангенциальный. Он также оснащен станцией темперирования, гидростанцией, имеет такую же систему охлаждения стенок камеры, верхнего пресса и разгрузочного люка, как и тангенциальный.

Принципиальным отличием смесителя межроторного действия является то, что напряжение сдвига возникает не в рабочем зазоре между стенкой камеры и лопастью ротора, а между роторами.

Сам принцип межроторного смешения был известен давно. Однако, в силу того, что между роторами возникает значительно большее усилие, чем между стенкой камеры и кромкой лопасти, и того, что объем смеси, подверженной напряжению сдвига, значительно больше, количество выделяемого тепла также значительно выше. И прямоточное охлаждение центра вала ротора было совершенно не достаточным для того, чтобы использовать этот принцип для нужд резинотехники.

Появление технологии сборного ротора с серпантинным тоннельным охлаждением, рассмотренного нами на странице «Система охлаждения», обусловило возможность использования смесителей этого принципа действия для резиноделательных производств.

Разумеется, основным, хотя, конечно, не единственным, отличием смесителей межроторного действия является конструкция роторов. Они уже не имеют лопастей в чистом виде. В общих чертах, и очень упрощенно, ротора этого типа смесителей имеют следующую конструкцию: змеевидный выступ на поверхности одного ротора, и змеевидную впадину на поверхности другого. Напряжение сдвига возникает между обоими роторами по всей плоской (горизонтальной) части выступа-впадины, и по их вертикальным частям.

Совершенно очевидно, что этот тип смешения обладает всем перечнем преимуществ перед тангенциальным смесителем при использовании на первой стадии:

многократно большее количество смеси подвержено напряжению сдвига
очень хороший показатель распределения при высочайшей диспергивности (более 99%)
в десятки раз большая площадь поверхности ротора находится в контакте с ингредиентами, оказывающими абразивное воздействие, в результате чего это воздействие в десятки раз меньшее, что обеспечивает очень большой срок службы роторов
отсутствие усилия в местах контакта абразивных ингредиентов со стенками камеры, в результате чего износ стенок крайне низкий
значительно меньшее время до достижения заданной температуры
очень высокий коэффициент соотношения массы компаунда к площади охлаждаемой поверхности
очень высокая эффективность системы охлаждения, что позволяет проводить смешение большинства рецептур в одностадийном режиме

С учетом всех этих преимуществ, резиносмесители межроторного смешения в современном мире заняли, и прочно удерживают позицию наилучшего решения для смесителей первой стадии при изготовлении высоконаполненных силикой компаундов.

Вместе с тем, необходимо отметить и недостатки этй группы смесителей. Основным недостатком является производительность, кторая ориентировочно на 10% ниже, чем у тангенциального смесителя. Так, если при расчете производительности смесителя коэффициент заполнения тангенциального смесителя составляет 0,75, то у смесителя межроторного действия этот коэффициент равен 0,7. Кроме того, к недостаткам смесителей этой группы можно отнести их более высокую стоимость по сравнению с тангенциальным смесителем аналогичного объема.