همزن یا میکسر صنعتی دستگاهی است که به‌منظور ترکیب‌کردن مواد اولیه مختلف برای ایجاد یک محصول نهایی همگن طراحی شده است. میکسرهای صنعتی کاملاً متفاوت از همزن‌های خانگی معمول بوده و در انواع مختلفی تولید می‌شوند. رایج‌ترین نوع این تجهیزات، همزن‌های مخزنی (Tank Mixer) است که مواد مختلف را درون یک مخزن واحد ترکیب می‌کند. این همزن‌ها با نام مخزن همزن‌دار نیز شناخته می‌شوند.
از مخازن همزن‌دار برای مخلوط‌کردن پودرهای جامد، مایعات، کنسانتره‌های امولسیون‌کننده و سورفکتانت‌ها در صنایع مختلفی از جمله داروسازی، مواد غذایی، تصفیه آب، صنایع شیمیایی و … استفاده می‌شود. نیروی موردنیاز جهت چرخش پروانه‌های مخزن همزن‌دار توسط موتور گیربکس میکسر تأمین می‌شود.
موتور همزن صنعتی یکی از انواع الکتروموتورهای القایی AC است که باتوجه‌به توان موردنیاز همزن می‌تواند تک‌فاز یا سه‌فاز باشد. گیربکس همزن نیز باتوجه‌به نوع مخزن، محل قرارگیری و گشتاور و دور خروجی موردنیاز کاربرد، یکی از انواع گیربکس صنعتی رایج است که در ادامه در مورد آن‌ها توضیحات بیشتری ارائه می‌دهیم.
در این مقاله ابتدا به معرفی اجزای مخازن همزن‌دار و انواع آن‌ها پرداخته و سپس گیربکس میکسر مناسب هریک را معرفی می‌کنیم. در همین راستا پیشنهاد می‌کنیم مقاله گیربکس همزن بتن را نیز مطالعه فرمایید.
اجزای مخزن همزن دار
علی‌رغم تفاوت‌های مخازن همزن‌دار با یکدیگر، اجزای اصلی آن‌ها با هم مشترک هستند. مهم‌ترین اجزای مخزن همزن‌دار عبارت‌اند از:
- تانک
- موتور و گیربکس میکسر
- محور و تیغه‌های همزن
- آب‌بندی‌ها
تانک:
تانک یا مخزن میکسر دار معمولاً از جنس فولاد ضدزنگ (استیل)، پلی‌اتیلن و فایبرگلاس تولید می‌شوند. انتخاب جنس مخزن باید باتوجه‌به نوع موادی که در آن‌ها نگهداری می‌شود، انتخاب گردد.
موتور گیربکس میکسر:
نیروی مکانیکی لازم برای چرخش تیغه‌ها و مخلوط‌کردن مواد توسط موتور و گیربکس همزن تأمین می‌شود؛ همچنین سرعت چرخش محور و تیغه‌ها نیز توسط گیربکس میکسر کنترل می‌شود.
محور و تیغه‌های همزن:
محور، تیغه‌های همزن را به گیربکس متصل می‌کند. تیغه یا پروانه همزن نیز جزء چرخان آن است که عمل اختلاط مواد را بر عهده دارد. انواع مختلفی از پروانه‌های همزن برای موادی با نرخ جریان و ویسکوزیته متفاوت طراحی شده است.
آب‌بندی‌ها:
آب‌بندی یا Seal به‌منظور جلوگیری از نشت مایعات از مخزن به کار می‌رود. جنس آب‌بندی‌ها باید به‌گونه‌ای باشد که تحمل دما، فشار و خواص شیمیایی مواد موجود در تانک را داشته باشد.
انواع مخزن میکسر دار
در بسیاری از موارد، مخازن میکسر دار باید به‌صورت سفارشی طراحی شوند تا نیازهای خاص یک صنعت را برآورده سازند. بااین‌حال بر اساس پیکربندی و محل قرارگرفتن گیربکس میکسر می‌توان این تجهیزات را به انواع زیر تقسیم کرد:
همزن‌های ورودی از بالا
در این نوع همزن، موتور و گیربکس همزن در بالای مخزن نصب شده و بیشتر برای مخلوط‌کردن سیالاتی با ویسکوزیته بالا استفاده می‌شوند. در این مخازن باتوجه‌به اینکه محور و تیغه‌های پروانه از شفت گیربکس آویزان هستند، حتماً باید از کف مخزن وزن آن‌ها را مهار کرد تا به گیربکس بارمحوری وارد نشود.
لازم به ذکر است که منظور از ورودی، محل قرارگرفتن موتور و گیربکس همزن است و ارتباطی با محل ورود مواد به همزن ندارد.
میکسرهای ورودی از بغل
در این همزن‌ها، محل قرارگیری موتور گیربکس میکسر در کنار مخزن بوده و از آن‌ها برای مخلوط‌کردن سیالاتی با ویسکوزیته پایین استفاده می‌شود.
میکسرهای ورودی از پایین
در این میکسرها، موتور و گیربکس همزن در کف مخزن نصب شده و برای مخلوط‌کردن سیالاتی که ویسکوزیته بالایی دارند، استفاده می‌شود. همچنین در برخی از این همزن‌ها، روی دیواره مخزن کمربندهای گرمایشی یا سرمایشی تعبیه می‌کنند که امکان گرم‌کردن یا خنک‌کردن مایعات در حال ترکیب را فراهم می‌سازد.
میکسرهای مغناطیسی
در این نوع مخازن میکسر دار، از کوپلینگ‌های مغناطیسی برای انتقال نیرو از موتور و گیربکس همزن به شفت پروانه استفاده می‌شود و نیازی به مهروموم (آب‌بندی) شفت پروانه ندارند. این نوع همزن‌ها برای مخلوط‌کردن مایعات خورنده و خطرناک ایدئال بوده و تمیزکردن و نگهداری نسبتاً ساده‌تری دارند.
میکسرهای قابل‌حمل
این میکسرها را می‌توان به‌راحتی از یک مخزن به مخزن دیگری منتقل کرد؛ از این تجهیزات برای عملیات های کوچک‌تر یا نیازهای موقتی به همزن استفاده می‌شود. میکسرهای پرتابل با انواع پروانه‌ها و توان‌های موتور گیربکس قابل سفارش هستند.
جت میکسر
جت میکسرها از یک جریان مایع یا گاز با سرعت بالا برای ایجاد تلاطم در مخزن همزن استفاده نموده و به مخلوط‌کردن محتویات آن کمک می‌کنند. از این نوع همزن در کاربردهایی که نیروی برشی بالا نیاز دارند، مانند همگن‌سازی مایعات، استفاده می‌شود. جت میکسرها معمولاً در صنایع شیمیایی، دارویی، صنایع غذایی و آشامیدنی به کار می‌روند.
هر یک از میکسرهای گفته شده برای کاربرد خاصی طراحی شده‌اند؛ به همین علت موتور و گیربکس همزن آن‌ها نیز باید باتوجه‌به نوع کاربرد انتخاب شود. در ادامه مناسب‌ترین گیربکس را برای هریک از مخازن همزن‌دار معرفی می‌کنیم.
انتخاب گیربکس همزن
برای همزن‌هایی که موتور و گیربکس در بالای مخزن قرار دارند، تقریباً می‌توان از تمامی انواع گیربکس میکسر استفاده کرد. از جمله:
- گیربکس حلزونی
- گیربکس هلیکال شفت مستقیم
- گیربکس هلیکال آویز
- گیربکس خورشیدی
- گیربکس سایکلو
اما در میکسرهایی که ورودی موتور و گیربکس در بغل مخزن قرار گرفته است، بیشتر از گیربکس‌های زیر استفاده می‌شود:
- گیربکس هلیکال آویز
- گیربکس بول هلیکال
- گیربکس حلزونی
- گیربکس خورشیدی 90 درجه
- گیربکس‌های هلیکال سه محور
و در نهایت همزن‌هایی که ورودی موتور و گیربکس از پایین است، به دلیل فضای کم نصب موتور گیربکس میکسر در زیر پایه‌های مخزن، بیشتر از گیربکس‌های زیر استفاده می‌شود:
- گیربکس بول هلیکال
- گیربکس حلزونی
- گیربکس هلیکال آویز