1. Laitteiston suunnitteluparametrit (ydintekijät)
Jatkuvan sekoittimen luontainen rakenne sanelee suoraan sen sekoitustehokkuuden ja suurimman saavutettavan kapasiteetin. Keskeisiä suunnittelutekijöitä ovat:
(1) Sekoittimen tyyppi ja rakennesuunnittelu
Erityyppisillä jatkuvatoimisilla sekoittimilla (esim. kaksois-ruuvi-, yksi-ruuvi-, nauha-, lapa- tai staattinen sekoitin) on omat sekoitusmekanismit, jotka vaikuttavat olennaisesti niiden tehoon:
Twin{0}}ruuvisekoittimet: Suuri kapasiteetti yhteenliittyvien ruuvien ansiosta, jotka tehostavat leikkausta, vaivaamista ja materiaalin kuljetusta. Suunnitteluominaisuudet, kuten ruuvin nousu (ruuvin lentojen välinen etäisyys), lentosyvyys (materiaalin tilavuus ruuvin kierrosta kohti) ja ruuvin pituuden ---halkaisijan (L/D) suhde vaikuttavat suoraan läpimenoon-pidempi L/D-suhde mahdollistaa pidemmän viipymäajan sekoittumiseen, kun taas suuremmat lentosyvyydet lisäävät materiaalin-pitotilavuutta sykliä kohden.
Yksi{0}}ruuvisekoittimet: Pienempi kapasiteetti kuin kaksoisruuvimalleissa-, koska ne ovat riippuvaisia yhdestä ruuvista kuljetuksessa; kapasiteettia rajoittavat ruuvin nopeus ja lentogeometria (esim. matalat lennot vähentävät tilavuutta, mutta parantavat leikkausvoimaa).
Nauha/melasekoittimet: Vaakasuuntaiset mallit pyörivillä nauhoilla/meloilla; kapasiteetti riippuu sekoittimen sisäisestä tilavuudesta, nauhan jakovälistä ja siipien kulmasta (jyrkemmät kulmat nopeuttavat materiaalin virtausta, mutta voivat lyhentää sekoitusaikaa).
Staattiset sekoittimet: Liikkuvien osien-kapasiteettia ei määrää putken halkaisija (suuremmilla halkaisijoilla=suurempi läpijuoksu) ja sekoituselementtien lukumäärä/geometria (enemmän elementtejä parantaa homogeenisuutta, mutta lisää painehäviötä, mikä rajoittaa virtausnopeutta).
(2) Sekoituskammion tilavuus ja geometria
Äänenvoimakkuus: Suuremmat sekoituskammiot voivat käsitellä enemmän materiaalia aikayksikköä kohden, mutta vain, jos ne yhdistetään tehokkaan materiaalin kuljetuksen kanssa (esim. hyvin -suunnitellut ruuvit tai siivet). Alimitoitettu kammio aiheuttaa materiaalin kerääntymistä ja ylivuotoa, kun taas ylimitoitettu kammio voi johtaa epätasaiseen viipymäaikaan.
Geometria: Tasaiset, ei--kuollut-tilat (ei kulmia tai rakoja) estävät materiaalin kertymisen ja varmistavat tasaisen virtauksen. Esimerkiksi kaksoisruuvisekoittimet, joissa on sylinterimäiset kammiot (vs. epäsäännölliset muodot), minimoivat pysähtymisen ja parantavat suorituskykyä.
(3) Roottorin/ruuvin nopeusalue
Sekoittimen liikkuvien osien (ruuvit, siivet tai roottorit) suurin ja säädettävä nopeusalue vaikuttaa molempiinläpijuoksujasekoituksen intensiteetti:
Suuremmat nopeudet lisäävät materiaalin kuljetusnopeutta (tehostavat kapasiteettia), mutta voivat lyhentää viipymisaikaa (vaaraa epätäydellisen sekoittumisen).
Pienemmät nopeudet pidentävät viipymisaikaa (parantaa homogeenisuutta), mutta rajoittavat läpimenoa.
Suunnittelijat optimoivat usein nopeusalueet tiettyjä käyttötarkoituksia varten (esim. nopeat sekoittimet-matalan viskositeetin omaaville nesteille, pieninopeuksiset-sekoittimet korkeaviskositeettiisille tahnoille).
2. Käyttöolosuhteet (ohjattavat muuttujat)
Jopa hyvin{0}}suunnitellulla sekoittimella, toimintaparametrit on optimoitava maksimaalisen sekoituskapasiteetin saavuttamiseksi. Keskeisiä tekijöitä ovat:
(1) Suorituskyky (syöttönopeus)
Läpivirtausnopeus (sekoittimeen syötetyn materiaalin massa/tilavuus aikayksikköä kohti) on suorin muuttuva ohjauskapasiteetti:
Aliruokinta: Hukkaa sekoittimen potentiaalin ja voi aiheuttaa epätasaisen sekoittumisen (esim. materiaalin pomppiminen ylisuuressa kammiossa).
Yliruokinta: Aiheuttaa materiaalin tukkeumia, lisääntynyttä painehäviötä (staattisissa sekoittimissa) tai epätäydellistä sekoittumista (riittämätön viipymäaika). Valmistaja määrittää tyypillisesti "optimaalisen suorituskyvyn" tietylle materiaalityypille.
(2) Roottori/ruuvin nopeus (käyttöasetus)
Kuten aiemmin todettiin, nopeus tasapainottaa läpimenon ja sekoituksen laadun:
vartenvapaasti{0}}virtaavat jauheet(esim. jauhot), suuremmat nopeudet (suunnittelurajoissa) voivat lisätä suorituskykyä tinkimättä homogeenisuudesta.
vartentahmeita tai korkean viskositeetin{0}}materiaaleja(esim. liimat), tarvitaan pienempiä nopeuksia liiallisen leikkausvoiman välttämiseksi (joka voi heikentää materiaalia) ja varmistaa tasaisen virtauksen.
(3) Asumisaika
Viipymäaika (aineen keskimääräinen aika, jonka materiaali viettää sekoittimessa) on kriittinen homogeenisuuden saavuttamiseksi ja on kääntäen verrannollinen suoritustehoon:
Laskettu seuraavasti: Oleskeluaika=sekoituskammion tilavuus / läpäisynopeus
Liian lyhyt: Materiaali poistuu ennen kuin sekoitus on valmis (huono homogeenisuus).
Liian pitkä: Vähentää läpijuoksua ja saattaa aiheuttaa materiaalin hajoamista (esim. lämpö-herkät jauheet paakkuuntuvat pitkäaikaisen leikkauslämmön vuoksi).
(4) Lämpötilan ja paineen säätö
Lämpötila: Suuri leikkausvoima sekoittamisen aikana kehittää lämpöä, joka voi muuttaa materiaalin ominaisuuksia (esim. sulavat polymeerit, kuivausjauheet). Jäähdytys-/lämmitysvaipalla varustetut sekoittimet (esim. kaksois{5}}ruuviekstruuderit) ylläpitävät tasaisia lämpötiloja, mikä estää materiaalin hajoamisen ja varmistaa tasaisen virtauksen-tämä säilyttää kapasiteetin välttämällä tukoksia tai viskositeetin muutoksia.
Paine: Suljetuissa jatkuvatoimisissa sekoittimissa (esim. kaksois-ruuviekstruuderit) paine vaikuttaa materiaalivirtaukseen. Liiallinen paine (ylisyöttösyötöstä tai korkeasta viskositeetista) vähentää suorituskykyä; paineenalennusventtiilit auttavat ylläpitämään optimaalista käyttöpainetta.