Cánh khuấy mái chèo là biên dạng đơn giản nhất trong dải cánh khuấy của Greatwall Mixers: các bản cánh phẳng, thẳng, gắn đối xứng quanh trục. Hãng xếp nó vào nhóm cánh cơ bản, nhưng dải làm việc của nó lại rộng: tỉ số đường kính cánh trên đường kính bồn từ 0,35 tới 0,9, và độ nhớt môi chất ghi tới 100.000 theo công bố của hãng.
Cùng một cánh mái chèo cho ra ba kiểu dòng chảy khác nhau, tùy tốc độ quay và việc bồn có tấm chắn hay không. Chọn sai tốc độ hoặc thiếu tấm chắn thì cánh vẫn quay nhưng bồn vẫn phân lớp.
Nếu bạn đang so nhiều biên dạng, xem bài các loại cánh khuấy. Nếu đã biết độ nhớt môi chất, bài cách chọn cánh khuấy theo độ nhớt đi thẳng vào cách lọc biên dạng.
1. Ba kiểu dòng chảy của cánh khuấy mái chèo
Greatwall Mixers mô tả hành vi của cánh mái chèo theo ba trường hợp:
- Quay ở tốc độ thấp: cánh chủ yếu tạo dòng tuần hoàn ngang, môi chất xoay vòng quanh trục.
- Quay ở tốc độ cao: cánh tạo dòng hướng kính, đẩy môi chất ra phía thành bồn.
- Bồn có tấm chắn (baffle): dòng bị bẻ hướng thành tuần hoàn theo phương đứng, môi chất ở đáy được kéo lên, môi chất ở mặt được kéo xuống.
Trường hợp cần để ý nhất là dòng tuần hoàn ngang ở tốc độ thấp. Khi đó môi chất xoay theo cánh gần như một khối, lớp trên và lớp dưới ít trao đổi với nhau. Bồn cần đồng nhất theo chiều cao, hoặc có hạt rắn cần giữ lơ lửng, thì cánh mái chèo quay chậm trong bồn không tấm chắn thường không đủ. Hai hướng xử lý: lắp tấm chắn để có tuần hoàn đứng, hoặc chuyển sang cánh dòng hướng trục như cánh khuấy chân vịt hay cánh khuấy tuabin hở.
2. Thông số kỹ thuật cánh khuấy mái chèo
| Thông số | Giá trị hãng công bố |
|---|---|
| Tỉ số đường kính cánh trên đường kính bồn (dj/D) | 0,35 – 0,9 |
| Độ nhớt môi chất (hãng không ghi đơn vị) | Thông thường < 2.000, cao nhất 100.000 |
| Tốc độ dài đầu cánh (hãng không ghi đơn vị) | 1 – 5 |
| Kiểu dòng chảy | Tuần hoàn ngang (tốc độ thấp), hướng kính (tốc độ cao), tuần hoàn đứng (khi có tấm chắn) |
| Đường kính cánh, số bản cánh, vật liệu, kiểu lắp, số tầng | Chế tạo theo bản vẽ bồn, liên hệ kỹ thuật |
Tốc độ dài đầu cánh liên hệ với tốc độ quay theo công thức v = π × d × n / 60, với d là đường kính cánh tính bằng mét và n là tốc độ quay tính bằng vòng/phút. Công thức cho thấy cánh càng lớn thì càng phải quay chậm để giữ tốc độ đầu cánh trong dải hãng công bố. Cánh mái chèo cỡ lớn vì vậy đi kèm hộp giảm tốc để hạ tốc độ quay. Cách tính tốc độ theo từng bài toán có trong bài đặt tốc độ khuấy bao nhiêu vòng/phút.
3. Khi nào dùng cánh mái chèo, khi nào dùng biên dạng khác
| Biên dạng | dj/D | Độ nhớt (không kèm đơn vị) | Tốc độ dài đầu cánh | Dòng chảy chính |
|---|---|---|---|---|
| Mái chèo | 0,35 – 0,9 | < 2.000, cao nhất 100.000 | 1 – 5 | Tuần hoàn ngang, hướng kính |
| Chân vịt tiết diện thay đổi | 0,2 – 0,5 | < 2.000 | 2 – 15 | Hướng trục |
| Tuabin hở | 0,3 – 0,6 | < 50.000 | 2 – 8 | Hướng trục |
| Mỏ neo | 0,8 – 0,98 | < 100.000 | 1 – 5 | Tuần hoàn ngang, chảy tầng |
Đọc bảng theo ba tình huống. Môi chất loãng và mục tiêu là lưu lượng, ví dụ đồng nhất bồn lớn hay giữ hạt lơ lửng: chọn cánh dòng hướng trục, vì cánh chân vịt chạy được tốc độ đầu cánh tới 15 với đường kính nhỏ. Môi chất nhớt nhưng chưa bám thành: cánh mái chèo nhiều tầng, đường kính lớn, quay chậm. Môi chất bám thành hoặc cần lấy nhiệt qua áo gia nhiệt: cánh mỏ neo hoặc cánh khuấy khung, vì chỉ hai loại này có dj/D tới gần 1.
4. Số tầng cánh, tấm chắn và lưu ý khi lắp
Với môi chất độ nhớt cao, Greatwall ghi rõ cách dùng cánh mái chèo: nhiều tầng, đường kính lớn, tốc độ thấp, làm việc trong chế độ chảy tầng. Một tầng cánh chỉ khuấy được vùng quanh nó. Số tầng thường được quyết định theo tỉ số chiều cao mức lỏng trên đường kính bồn (Z/T): theo quy tắc kinh nghiệm, Z/T vượt khoảng 1,2 đến 1,4 thì cần hai tầng cánh. Ngưỡng này áp dụng cho môi chất loãng; với môi chất nhớt, số tầng do kỹ sư tính theo từng bồn.
Tấm chắn quyết định kiểu dòng chảy như đã nói ở mục 1. Bồn đang chạy không có tấm chắn mà cần tuần hoàn đứng thì phải tính lắp thêm tấm chắn, hoặc đổi biên dạng cánh.
Một số điểm cụ thể về tấm chắn:
- Cấu hình tiêu chuẩn là 4 tấm chắn đặt cách nhau 90°, mỗi tấm rộng bằng 1/12 đường kính bồn. Số tấm chắn không cần bằng số bản cánh.
- Môi chất càng nhớt thì tấm chắn càng hẹp. Với môi chất nhớt hoặc dễ bám, tấm chắn đặt cách thành một khoảng bằng 1/3 đến 1/2 bề rộng tấm để môi chất không đọng sau tấm.
- Bồn không tấm chắn chứa môi chất loãng sẽ xoáy tròn, tạo phễu trên mặt và gần như không đảo từ đáy lên mặt.
- Không lắp được tấm chắn thì có thể lắp máy lệch tâm để giảm xoáy.
Cánh đường kính lớn quay chậm tạo mô-men lớn lên trục và hộp giảm tốc. Thay cánh lớn hơn trên máy cũ phải kiểm tra lại mô-men của cụm truyền động trước khi lắp. Cách chọn motor và hộp giảm tốc theo tải có trong bài chọn motor và hộp giảm tốc cho máy khuấy. Trục rung hoặc đảo sau khi thay cánh thì xem bài máy khuấy bị rung và đảo trục.
5. Cánh khuấy mái chèo dùng cho quá trình nào
Theo Greatwall Mixers, cánh mái chèo dùng cho trộn, đồng nhất, phối trộn, hòa tan, truyền nhiệt và kết tinh với chất lỏng độ nhớt thấp. Với chất lỏng độ nhớt cao, cánh làm việc trong chế độ chảy tầng theo cấu hình nhiều tầng đã nêu ở mục 4.
Các quá trình này gặp ở bồn pha và hòa tan hóa chất, bồn chứa trung gian cần giữ dung dịch đồng nhất, và bồn có áo gia nhiệt cần đảo đều để truyền nhiệt. Cánh mái chèo thường lắp trên máy khuấy trục đứng Top-Entry, trục đi qua nắp bồn.
6. Hãng và phạm vi cung cấp
Ninh Đà là đại diện chính thức của Greatwall Mixers tại Việt Nam. Cánh khuấy mái chèo nằm trong nhóm impeller của hãng, chế tạo bằng thép không gỉ 304 hoặc 316L, và làm theo bản vẽ bồn của từng dự án.
Cánh khuấy được cung cấp như hạng mục độc lập, không bắt buộc mua kèm máy nguyên cụm. Nếu bạn thay cánh cho bồn đang chạy, chúng tôi tính lại mô-men và kiểm tra cụm truyền động hiện có trước khi báo phương án. Các biên dạng khác có trong danh mục cánh khuấy.
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
Cánh khuấy mái chèo có dùng được cho dung dịch đặc không?
Có. Greatwall ghi độ nhớt cao nhất 100.000 (không kèm đơn vị) cho cánh mái chèo, với điều kiện dùng nhiều tầng, đường kính lớn và tốc độ thấp. Khi môi chất bám lên thành hoặc cần lấy nhiệt qua áo gia nhiệt, chuyển sang cánh mỏ neo hoặc cánh khung.
Cánh mái chèo khác cánh chân vịt ở đâu?
Khác ở kiểu dòng chảy và kích thước. Cánh mái chèo tạo dòng tuần hoàn ngang hoặc hướng kính, dj/D 0,35 – 0,9, tốc độ dài đầu cánh 1 – 5. Cánh chân vịt tạo dòng hướng trục, dj/D 0,2 – 0,5, tốc độ dài đầu cánh 2 – 15. Cánh chân vịt nhỏ và nhanh, cánh mái chèo lớn và chậm.
Vì sao cánh mái chèo quay mà bồn vẫn phân lớp?
Ở tốc độ thấp trong bồn không có tấm chắn, cánh mái chèo tạo dòng tuần hoàn ngang, lớp trên và lớp dưới ít trao đổi với nhau. Cần lắp tấm chắn, thêm tầng cánh, hoặc đổi sang cánh dòng hướng trục.
Có thay cánh mái chèo cho máy khuấy hãng khác được không?
Được, nếu đường kính trục, kiểu lắp và mô-men của cụm truyền động hiện có phù hợp. Gửi thông số máy và bồn để kỹ thuật kiểm tra trước khi chế tạo.
Yêu cầu báo giá cánh khuấy mái chèo
Để nhận phương án và báo giá, cần bốn thông tin: bản vẽ hoặc kích thước bồn gồm đường kính và chiều cao, môi chất và độ nhớt ở nhiệt độ làm việc, bồn có tấm chắn hay không, và cụm truyền động hiện có nếu bạn thay cánh cho bồn cũ.
Gửi thông tin về hotline 0388 970 613 (info@ninhda.com) hoặc qua trang tư vấn kỹ thuật để nhận phương án cánh và bản vẽ chế tạo.
