Cánh khuấy tuabin hở là cánh lá nghiêng gắn thẳng vào moay-ơ, không có đĩa ở giữa. Cánh tạo dòng hướng trục có khả năng tuần hoàn đối lưu tốt, kèm một phần khuếch tán rối. Hai đặc tính này cho phép cùng một cánh vừa đảo được toàn bồn vừa phân tán được pha thứ hai.
Greatwall Mixers công bố dải độ nhớt dưới 50.000 cho cánh tuabin hở, cao hơn cánh chân vịt (dưới 2.000) và cánh tuabin dạng đĩa nghiêng (dưới 10.000), hai loại cánh dòng hướng trục khác trong dải của hãng. Khi môi chất đặc hơn mức cánh chân vịt xử lý được, cánh tuabin hở là lựa chọn kế tiếp.
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. Cánh khuấy tuabin hở làm gì trong bồn
Lá cánh nghiêng đẩy môi chất dọc theo trục, tạo vòng tuần hoàn từ vùng cánh xuống đáy, lên theo thành và quay lại. Vòng tuần hoàn này quét qua đáy bồn nên giữ được hạt rắn lơ lửng và hạn chế lắng. Phần khuếch tán rối quanh mép cánh giúp chia nhỏ pha phân tán, việc mà cánh chân vịt lực cắt thấp làm kém hơn.
Greatwall Mixers liệt kê các quá trình dùng cánh tuabin hở: trộn, phân tán, kết tinh hạt mịn, phản ứng, hòa tan, huyền phù rắn lỏng và truyền nhiệt.
Trong kỹ thuật khuấy trộn, nhóm cánh này thường được gọi là pitched blade turbine (PBT). Cấu hình PBT thông dụng có 4 lá nghiêng 45°, được dùng làm chuẩn từ thập niên 1940, phù hợp nhất với môi chất độ nhớt trung bình ở chế độ chảy chuyển tiếp, và có thể tạo phễu trên mặt để kéo bột hoặc khí vào lòng chất lỏng. Số lá và góc nghiêng của cánh Greatwall do hãng thiết kế theo bồn, không mặc định theo cấu hình 4 lá 45° này.
2. Thông số kỹ thuật cánh khuấy tuabin hở
| Thông số | Giá trị hãng công bố |
|---|---|
| Tỉ số đường kính cánh trên đường kính bồn (dj/D) | 0,3 – 0,6 |
| Độ nhớt môi chất (hãng không ghi đơn vị) | < 50.000 |
| Tốc độ dài đầu cánh (hãng không ghi đơn vị) | 2 – 8 |
| Kiểu dòng chảy | Hướng trục, tuần hoàn đối lưu kèm khuếch tán rối |
| Biến thể | Có cánh ổn định; ba khung lá kiểu cào (xem mục 3) |
| Đường kính cánh, số lá, vật liệu, kiểu lắp, số tầng | Chế tạo theo bản vẽ bồn, liên hệ kỹ thuật |
3. Hai biến thể hãng công bố
Tuabin hở có cánh ổn định
Đây là bản cải tiến dùng khi trục chạy gần tốc độ tới hạn và cần ổn định theo phương hướng kính. Tình huống này gặp ở bồn sâu, trục treo công-xôn dài, nơi trục dễ rung hoặc đảo khi tốc độ quay tiến gần tần số dao động riêng của nó. Dấu hiệu và cách kiểm tra rung có trong bài máy khuấy bị rung và đảo trục.
Tuabin ba khung lá kiểu cào
Biến thể này làm việc trong vùng chảy tầng và giữ không cho thành phần nặng lắng xuống đáy bồn. Hãng ghi các quá trình phù hợp: kết tinh, chiết, rửa, và truyền nhiệt với chất lỏng độ nhớt cao.
4. Tuabin hở, tuabin đĩa nghiêng và tuabin đĩa parabol khác nhau thế nào
Ninh Đà cung cấp ba loại cánh tuabin của Greatwall. Tên gần giống nhau nhưng bài toán mỗi loại khác nhau:
| Loại cánh tuabin | dj/D | Độ nhớt (không kèm đơn vị) | Tốc độ dài đầu cánh | Dòng chảy | Bài toán chính theo hãng |
|---|---|---|---|---|---|
| Tuabin hở | 0,3 – 0,6 | < 50.000 | 2 – 8 | Hướng trục | Trộn, phân tán, huyền phù rắn lỏng, kết tinh hạt mịn |
| Tuabin dạng đĩa nghiêng | 0,2 – 0,5 | < 10.000 | 2 – 8 | Hướng trục | Trộn và phân tán vật liệu không đồng nhất, truyền nhiệt, nhũ hóa |
| Tuabin dạng đĩa parabol | 0,2 – 0,5 | < 10.000 | 4 – 10 | Hướng kính | Phân tán khí, truyền oxy trong lên men |
Cách chọn nhanh: bồn có khí sục cần phân tán thì chọn tuabin đĩa parabol, vì theo hãng hệ số truyền khối cao hơn trên 30% và khả năng giữ khí cao hơn trên 40% so với tuabin đĩa cánh phẳng cùng công suất. Môi chất không có khí, độ nhớt dưới 10.000, cần phân tán vật liệu không đồng nhất thì chọn tuabin đĩa nghiêng. Môi chất nhớt hơn, tới 50.000, hoặc cần giữ hạt rắn lơ lửng thì chọn tuabin hở.
Với môi chất loãng dưới 2.000 mà chỉ cần lưu lượng, cánh khuấy chân vịt đạt lưu lượng lớn hơn với lực cắt thấp hơn. Với cùng lưu lượng, cánh ba lá hẹp dòng hướng trục tốn ít công suất hơn đáng kể so với cánh tuabin nghiêng. Nghĩa là với bồn loãng, chọn tuabin hở chỉ vì quen dùng sẽ tốn điện hơn cần thiết. Tuabin hở có lợi khi môi chất nhớt hơn, khi cần thêm lực cắt để phân tán, hoặc khi cần kéo bột, khí từ mặt xuống.
5. Lưu ý khi chọn và lắp
- Độ nhớt tính ở nhiệt độ làm việc và ở thời điểm đặc nhất của mẻ, không lấy độ nhớt lúc bắt đầu.
- Bồn có hạt rắn cần tính tốc độ tối thiểu để hạt không lắng. Cách tính có trong bài máy khuấy hóa chất có hạt rắn.
- Bồn cao cần tính số tầng cánh để vòng tuần hoàn phủ hết chiều cao mức lỏng. Theo quy tắc kinh nghiệm, tỉ số chiều cao mức lỏng trên đường kính bồn (Z/T) vượt khoảng 1,2 đến 1,4 thì cần hai tầng cánh.
- Cấu hình tấm chắn tiêu chuẩn là 4 tấm rộng 1/12 đường kính bồn. Tháo tấm chắn khỏi bồn đang chạy có thể làm lực tác động lên máy khuấy tăng 1,5 đến 2 lần, nên không tự ý bỏ tấm chắn khi bảo trì.
- Thay cánh lớn hơn hoặc đổi biên dạng trên máy cũ phải kiểm tra lại mô-men của hộp giảm tốc. Xem bài chọn motor và hộp giảm tốc cho máy khuấy.
6. Hãng và phạm vi cung cấp
Ninh Đà là đại diện chính thức của Greatwall Mixers tại Việt Nam. Cánh khuấy tuabin hở 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. Cánh tuabin hở lắp được trên máy khuấy trục đứng Top-Entry. 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 tuabin hở dùng cho độ nhớt tới bao nhiêu?
Greatwall ghi dưới 50.000 (không kèm đơn vị). Để so sánh, cánh chân vịt dừng ở dưới 2.000, cánh tuabin dạng đĩa nghiêng dưới 10.000. Môi chất đặc hơn nữa thì xét cánh mái chèo nhiều tầng, cánh góc nghiêng hoặc cánh mỏ neo.
Cánh tuabin hở có chống lắng đáy bồn được không?
Có. Dòng hướng trục quét qua đáy bồn giữ hạt rắn lơ lửng. Với môi chất nhớt trong vùng chảy tầng, biến thể ba khung lá kiểu cào được hãng thiết kế riêng để không cho thành phần nặng lắng xuống đáy.
Khi nào cần tuabin hở có cánh ổn định?
Khi trục chạy gần tốc độ tới hạn và cần ổn định theo phương hướng kính, thường gặp ở bồn sâu có trục treo dài.
Có thay cánh tuabin hở cho máy khuấy hãng khác được không?
Được, nếu đường kính trục, kiểu lắp và mô-men của cụm truyền động phù hợp. Gửi thông số máy và bồn để kỹ thuật kiểm tra trước khi chế tạo.
Yêu cầu báo giá cánh khuấy tuabin hở
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, hàm lượng và kích thước hạt rắn nếu có, 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.
