เครื่องกวน
Agitator (แอกจิเทเตอร์) หมายถึง เครื่องกวน หรืออุปกรณ์สำหรับผสมสาร ซึ่งใช้ในการกวน ผสม หรือกระจายของเหลว สารเคมี สี อาหาร หรือฝุ่นผงให้เข้ากันเป็นเนื้อเดียวกัน (Homogeneous)
ชนิดของ Agitator
1 Top entry กวนจากข้างบนของถังกวน
2 Side entry กวนจากด้านข้างของถังกวน
3 Bottom entry กวนจากด้านใต้ของถังกวน
4 Portable entry แบบเคลื่อนที่
ส่วนประกอบสำคัญ
• ใบพัด (Impeller / Blade): ทำจากวัสดุ เช่น สแตนเลส เพื่อสัมผัสและผลักดันของเหลว
• แกนเพลา (Shaft): เชื่อมต่อแรงหมุนจากมอเตอร์ไปยังใบพัด
• มอเตอร์ (Motor): ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าหรือลมเพื่อสร้างแรงหมุน
• ชุดเกียร์ (Gearbox): ปรับความเร็วและทดแรงบิดให้เหมาะกับความหนืดของสาร
คุณสมบัติของถังกวน
- การกวนได้คุณสมบัติของสารที่กวนสม่ำเสมอ (Uniform)
- มีเม็ด (Suspend solid) กระจายสม่ำเสมอทั่วถัง
- อุณหภูมิและความเข้มข้น (Concentration) สม่ำเสมอทั่วถังกวน
- ช่วยให้ทำปฎิกริยา (Reaction) ได้ดีขึ้น
- ไม่มีเดดโซน (Dead zone) ในถัง
- ไม่มีสารที่เป็นเม็ดแยก (Separate) มากองในถัง
- การหมุนวน (Circulate) ของสารที่กวนสม่ำเสมอ
- ใช้เวลาในการกวนน้อย
- สารผสม (Additive) ที่ต้องการกวนละลายช้า
- ซีลไม่รั่ว
ปัญหาที่พบ (Operational Symptoms)
- Product concentration ไม่สม่ำเสมอ
- Sampling คนละจุด ได้ผลคนละค่า
- Mixing time ยาวกว่าที่ควร
- Additive ละลายช้า
- Batch-to-batch variation สูง
- Yield ลดโดยหาสาเหตุไม่เจอ
เก็บตัวอย่างจาก Top, Middle และ Bottom ของถังแล้วผลวิเคราะห์แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ปัญหาอาจไม่ใช่ Chemistry แต่อาจเป็น Mixing และ การเพิ่ม RPM ไม่ได้แปลว่าการผสมจะดีขึ้นเสมอไป เพราะสิ่งที่สำคัญกว่า RPM คือ
ทิศทางการใหล/ หมุน (Flow Pattern)
การเลือกใบกวน (Impeller Selection)
การติดตั้งแผ่นแบฟฟึล (Baffle Design)
- โครงสร้างของถัง (Tank Geometry)
- การกระจายของพลังงาน (Energy Distribution)
พลังของตัวขับและความเร็ว (Drive toque and speed)
การเลือก Agitator สำหรับถังปฎิกริยา
การเลือกความเร็วรอบสำหรับ Agitator
การใช้งานในอุตสาหกรรม
- อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: ผสมส่วนผสม ซอส หรือเครื่องดื่ม
- อุตสาหกรรมเคมีและสี: ละลายสารเคมี ผสมสีทาบ้าน ไม่ให้ตกตะกอน
- ระบบบำบัดน้ำเสีย: กวนผสมสารเคมีเร่งการตกตะกอนในน้ำ
ใบกวนสำหรับถังกวนผสม 12 แบบ ซึ่งใช้ผสมของเหลว ละลายสาร กระจายอนุภาค หรือถ่ายเทความร้อน การเลือกแบบขึ้นกับความหนืด ลักษณะการไหล และระดับแรงเฉือนที่ต้องการ
กลุ่มความหนืดต่ำถึงปานกลาง(ไหลเวียนของเหลว)
- Propeller: ใบคล้ายใบจักร สร้างการไหลตามแนวแกน หมุนเร็ว เหมาะกับของเหลวใสและหนืดน้อย
- Hydrofoil: ใบรูปปีก ให้การไหลแนวแกนสูงและใช้พลังงานต่ำ
- Paddle: ใบแบนแบบพาย หมุนช้า ใช้กวนผสมทั่วไป
- Turbine: ใบเทอร์ไบน์แบบแผ่นตรง สร้างการไหลแนวรัศมี เหมาะกับการกระจายก๊าซหรือผสมแรง
- Pitched Blade Turbine: ใบเทอร์ไบน์ที่เอียงมุม ให้การไหลทั้งแนวแกนและแนวรัศมี
กลุ่มความหนืดสูง
- Anchor: ใบรูปสมอเรือ ปาดใกล้ผนังถัง ช่วยถ่ายเทความร้อนและกวนของหนืด
- Helical Ribbon: ริบบิ้นเกลียวพันรอบ ดันวัสดุขึ้น-ลงทั่วถัง เหมาะกับของเหลวหนืดมาก
- Gate: โครงรูปประตู หมุนช้า ใช้กับของหนืดหรือมีตะกอน
- Helical Screw: เกลียวสกรู มักใช้คู่กับท่อนำการไหล (Draft tube) ดันวัสดุหนืดในแนวแกน
แบบพิเศษ
- Disc (Saw-tooth): จานมีฟันรอบ สร้างแรงเฉือนสูงเพื่อกระจายอนุภาคหรือทำอิมัลชัน
- High Shear: โรเตอร์-สเตเตอร์ให้แรงเฉือนสูง ใช้บดกระจายและทำอิมัลชัน
- Magnetic: ขับด้วยแม่เหล็กโดยไม่มีซีลเพลาทะลุถัง เหมาะกับงานปลอดเชื้อหรือสารอันตราย
| ชื่อ | ลักษณะ/การทำงาน | การใช้งานทั่วไป |
| Propeller Agitator | ใบแบบใบพัด ทำให้เกิดการไหลตามแนวแกน ความเร็วรอบสูง | ของเหลวความหนืดต่ำ |
| Rushton Turbine | ใบเรียบตั้งบนจานกลาง ให้การไหลแนวรัศมี แรงเฉือนสูง | กระจายก๊าซในของเหลว เช่น ถังหมัก/ปฏิกิริยา |
| Pitched Blade Turbine | ใบเอียง (มักประมาณ 45°) ให้การไหลแบบแนวแกน/ผสม | ผสมทั่วไป แขวนลอยของแข็ง |
| Marine Agitator | ใบรูปคล้ายใบจักรเรือ ให้การไหลตามแนวแกน | ผสมของเหลวความหนืดต่ำ ปริมาณมาก |
| Paddle Agitator | ใบแบนรูปพายสองข้าง รอบต่ำ | ผสมเบา ๆ ของเหลวความหนืดต่ำ–ปานกลาง |
| Helical Ribbon Agitator | ริบบิ้นเกลียวขนานผนังถัง ดันของเหลวขึ้น–ลงเป็นวงจร | ของเหลวความหนืดสูง |
| Anchor Agitator | ใบรูปสมอเรือ แนบผนังถัง กวาดผิวผนัง | ความหนืดสูง ต้องการถ่ายเทความร้อนที่ผนัง |
| Gate Agitator | โครงรูปประตูมีคานขวาง หมุนรอบต่ำ | ของเหลวหนืด/ข้น ผสมช้า ๆ |
| Helical Screw Agitator | ใบเกลียวสกรู ดันของเหลวตามแนวแกน | ของเหลวหนืดมาก/พาสต้า |
| High Shear Disperser | ใบแบบทรงกระบอกมีช่อง (Rotor–Stator) ให้แรงเฉือนสูงมาก | ทำอิมัลชัน กระจายตัว/บดละเอียด |
| Retreat Curve Agitator | ใบโค้งถอยหลัง 3 ใบ | ถังเคลือบแก้ว/ปฏิกิริยาเคมี ผสมทั่วไป |
| Hydrofoil Agitator | ใบโปรไฟล์ปีกเครื่องบิน ให้การไหลแนวแกนมาก ใช้พลังงานน้อย | แขวนลอยของแข็ง ผสมปริมาณมากแรงเฉือนต่ำ |
