Leistungseintrag

Zusammenhang zwischen Leistungseintrag und Dispergierergebnis

Grundlegende wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass die in das Dispergiergut eingebrachte mechanische Rührleistung eng mit dem Dispergierergebnis verknüpft ist. Die mechanische Rührleistung bestimmt die Energie, die vom Mahlrotor über die Mahlperlen an das Produkt übertragen wird. Die Rührleistung P errechnet sich aus der Drehzahl n des Mahlrotors und dem an ihm erzeugten Drehmoment M nach folgender Gleichung:

P = 2 π n M

P = Leistung [Nm/s=J/s=W]
π = 3.141...
n = Drehzahl [1/s]
M = Drehmoment [Nm]

 

Je höher die eingebrachte mechanische Rührleistung ist, desto mehr Energie wird in das Dispergiergefäß eingebracht und desto größer wird die Wahrscheinlichkeit, dass auch festere Agglomerate dispergiert werden. Dabei ist es unerheblich, ob der Rührleistungseintrag, der zu der vorhandenen Energiedichte führt, mit hoher Drehzahl und niedrigem Drehmoment, oder umgekehrt mit niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment, eingebracht wurde. Bei gegebener Mahlperlenfüllung und genügend langer Dispergierdauer, um alle Agglomerate wenigstens einmal in den Zonen mit der höchsten Energiedichte befördert zu haben, d.h., wenn sich der Dispergierzustand mit zunehmend längerer Dispergierung nicht mehr ändert, hängt das Dispergierergebnis lediglich vom Betrag der mechanischen Rührleistung ab. Das Drehmoment wiederum hängt direkt von dem Fließverhalten der Mahlpaste ab. Ändert sich deren Viskosität, so ändert sich beim Dispergieren mit konstanter Drehzahl folglich auch der Rührleistungseintrag.

 

Nimmt die Viskosität während einer Dispergierung ab, so reduziert sich die mechanische Rührleistung; nimmt sie zu, so steigt die mechanische Rührleistung an. Wird der Dispergieransatz mit stärkerer Kühlung gefahren, so ist aufgrund der höheren Viskosität der Mahlpaste der Rührleistungseintrag höher und bei geringerer Kühlung niedriger. Somit entsteht beispielsweise das Problem, dass Dispergierergebnisse buchstäblich von der Jahreszeit abhängen können, da im Winter das Kühlwasser erheblich kälter sein kann als im Sommer!

Der DISPERMAT® löst dieses Problem, indem die mechanische Rührleistung, bei der die Dispergierung stattfinden soll, vorgegeben werden kann. Während der Dispergierung wird dann das Drehmoment des Rotors ständig gemessen und die Drehzahl so geregelt, dass das Produkt aus n und M zu genau der vorgegebenen mechanischen Rührleistung führt. Außer von der Mahlrotorgeometrie und der Viskosität der Mahlpaste hängt das von der Rührwelle auf das Mahlgut übertragene Moment auch von Art, Menge und Größe der Mahlperlen ab. Hohe Mahlperlenfüllgrade erhöhen das Drehmoment an der Rührwelle und erhöhen gleichermaßen die Wahrscheinlichkeit, dass Agglomerate räumlich in eine Dispergiersituation geraten.

Dispergierung mit konstanter Drehzahl

Dispergierergebnis in Abhängigkeit vom Leistungseintrag

Dispergierung mit konstanter Rührleistung

17. - 19.10.2022
United Arab Emirates


Gulf Coatings Show
Sharjah, UAE
Booth: A220


Dispergiertechnologie erleben! Know–How und höchste Qualität seit 1972.

Auf unseren Ausstellungen präsentieren wir unsere aktuellen Neuheiten sowie einen Querschnitt der patentierten Dispergier- und Feinmahlsysteme DISPERMAT® und TORUSMILL®.

Messetermine

UAE
16. - 18.10.2022
GULF COATINGS SHOW, Sharjah

GERMANY
28. - 30.03.2023
EUROPEAN COATINGS SHOW, Nuremberg