韓国エバーパワー社製・NMRVシリーズ・撹拌機およびミキサー駆動ガイド

攪拌機およびミキサー駆動用ウォームギアモーター:
トルク、速度、粘度の選択ガイド

撹拌機やミキサーには、粘性物質や沈殿物に対して非常に高い始動トルク、5~100rpmの低速かつ一定の運転速度、そしてバッチ間のミキサー停止時にインペラがずれることなく静止状態を維持する必要性など、独自の駆動要件が求められます。韓国のエバーパワー社製NMRVウォームギヤードモーターは、コンパクトな直角ユニットでこれら3つの要件すべてに対応します。高いギア比は機械的利点によって高い始動トルクを実現し、低速の出力速度はインペラの回転数と一致し、高ギア比でのセルフロック機能によりモーター停止時のインペラのずれを防ぎます。このガイドでは、産業用撹拌機およびミキサー駆動装置向けのトルク計算、粘度補正、ギア比の選択、およびNMRVギヤードモーターの仕様について説明します。

高い始動トルク
出力5~100rpm
セルフロックホールド
粘度補正
NMRV 030–090

5~100rpm
標準的なインペラ回転速度範囲
2~3倍
粘度サービス係数
15:1–100:1
比率範囲
S3 40%
バッチ処理定格
中空穴
直接シャフトマウントオプション

NMRVウォームギアモーター攪拌機ミキサー駆動低速高トルク韓国エバーパワー化学タンク容器

韓国エバーパワー社製NMRVウォームギアモーターは、攪拌機やミキサーの駆動に最適です。15:1から100:1までの幅広い減速比により、14~96rpmの低速イン​​ペラ回転速度を実現しながら、機械的利点によって高い出力トルクを生み出します。40:1以上の減速比ではセルフロック機能が搭載されており、バッチ間のモーター停止時にインペラがずれるのを防ぎ、中粘度混合用途において別途ブレーキや保持装置を必要としません。

1. ミキサーおよび攪拌機の負荷特性

ミキサーおよび攪拌機の駆動装置は、コンベアの駆動装置とは2つの重要な点で異なります。1つは、混合速度を維持するために必要なトルクが製品の粘度に大きく依存すること、もう1つは、静止状態または冷却されたバッチに対して始動する際のトルクが、運転トルクの数倍になる場合があることです。モーターの過負荷やギアボックスの出力トルクのオーバーランを防ぐため、ギアモーターの選定においては、これらの両方の要素を考慮する必要があります。

粘度依存型走行トルク

円筒形タンク内のタービンまたはパドルインペラの場合、運転動力は乱流ではインペラ直径の3乗と回転速度の2乗にほぼ比例し、粘性(層流)流ではインペラ直径の3乗と回転速度に比例します。実際には、インペラの動力数(Np)と流れのレイノルズ数によって正確な関係が決まります。設計においては、製品の粘度が1,000 cPを超える場合は、水換算動力に対して1.5~3.0の粘度補正係数を適用してください。

沈下した材料に対する始動トルク

タンク内に製品が入った状態で停止していたミキサーを再起動すると、インペラブレード周辺で製品が沈殿、冷却、または部分的に固化している可能性があります。この静止摩擦を克服してインペラの回転を開始させるには、定常運転トルクの3~8倍の始動トルクが必要になります。NMRVウォームギアモーターは、モーターのロックロータートルクにギア比を乗じた値に等しい始動トルクを提供します。これは通常、定格モータートルク×ギア比の2.0~2.8倍であり、ダイレクトドライブ方式に比べて大幅な始動力の優位性をもたらします。

連続運転 vs バッチ運転

ミキサーの中には、連続運転するもの(塗料ミル、スラリータンク、廃水処理曝気装置など)と、バッチ運転するもの(医薬品造粒機、食品ミキサー、化学反応器など)があります。連続運転用ミキサーには、定格トルクでS1連続運転に対応したNMRVギヤードモータが必要です。混合期間が定められ、その後排出と再充填の休憩を挟むバッチ式ミキサーは、適切なCDFを使用することでS3定格にすることができ、同じ平均電力要件でより小型のモータフレームを選択できる場合があります。

2. 撹拌機のトルク計算

タンク攪拌機のサイズ選定例 — 500L化学反応器
与えられた条件:
タンク容量:500リットル(0.5立方メートル)
タンク直径:0.80m
インペラタイプ:4枚羽根フラットパドル
インペラ直径:D = 0.45 m (D/T = 0.56)
製品粘度:800 cP(水=1 cP)
製品密度:1,050 kg/m³
目標インペラ回転速度:n = 45 rpm = 0.75 rev/s
動力数(Np):1.8(フラットパドル、乱流)
計算:
P水 = Np × ρ × n³ × D⁵ = 1.8 × 1,050 × 0.75³ × 0.45⁵ = 41.9 W
レイノルズ数チェック:Re = ρ×n×D²÷μ = 1050×0.75×0.2025÷0.8 = 199(遷移状態)
粘度補正係数:Kv = 2.0(800 cPの場合)
実際のモーター出力 = 41.9 × 2.0 ÷ 0.75 (効率) = 111.7 W
バッチ開始時のサービス係数1.5:111.7 × 1.5 = 167.6 W
→ NMRV 040、20:1比、YS 180W 4極を選択してください
出力速度 = 1,380 ÷ 20 = 69 rpm (VFD で 45 rpm に減速するか、69 rpm を受け入れる)

粘度が5,000 cPを超える高粘度製品(ペースト、濃厚クリーム、接着剤など)の場合は、層流動力の式 P = Kp × μ × n² × D³ を使用してください。ここで、Kp は特定のインペラタイプの層流動力数です。高粘度バッチの再起動には、粘度補正係数 2.5 ~ 4.0 とサービス係数 2.0 を適用してください。粘度が5,000 cPを超える高粘度用途向けのアジテーターギアモーターのサイズ選定については、Korea Ever-Power にお問い合わせください。

3. ギヤードモータのサイズ決定における粘度補正係数

製品タイプ 粘度(cP) 流動様式 粘度係数 Kv サービス係数を開始
水、薄い溶剤 1~100 乱流 1.0 1.2
軽油、シロップ、ラテックス 100~1,000 過渡期 1.5 1.5
塗料、樹脂、スラリー 1,000~5,000 遷移層流 2.0 1.8
濃厚なペースト、ゲル、接着剤 5,000~50,000 層流 3.0 2.5
パテ、ゴム化合物、生地 50,000以上 層流 4.0+ 3.0+

粘度補正係数 Kv とサービス係数 SF を乗算して適用します。総設計動力 = 計算された水相当動力 × Kv × SF。NMRV ギアボックスの場合、結果として得られる出力トルク (モータ定格トルク × ギア比 × ギアボックス効率) が、選択したサイズの NMRV 定格出力トルクを超えないことを確認します。必要な出力トルクが必要な比率での NMRV 定格を超える場合は、モータ出力を上げるのではなく、より大きな NMRV サイズを選択します。NMRV 出力軸トルク定格は、高粘度攪拌機駆動の制約条件となります。

4. ギア比とインペラ速度の選択

15:1 → 96 rpm
低粘度撹拌

水処理、発酵、化学反応混合など。乱流混合には高速インペラ回転数が必要です。セルフロック機能はありません。標準的なY2モーターで十分です。

25:1 → 58 rpm
中粘度混合

塗料、シロップ、接着剤の混合。自己ロック範囲はぎりぎり。バッチ間の確実な保持には、Y2EJブレーキモーターを追加してください。

40:1 → 36 rpm ★
標準撹拌機シリーズ

化学、食品、医薬品分野におけるほとんどの撹拌用途に対応。セルフロック機構によりインペラのずれを防止。最も一般的なNMRV撹拌比に対応。

60:1 → 24 rpm
高粘度混合

濃厚ペースト、樹脂、ゲルの混合に最適。強力なセルフロック機能。高粘度用途向けに高出力トルクを実現。低速回転時にはゲートインペラまたはアンカーインペラが使用可能。

100:1 → 14 rpm
非常にゆっくりとした撹拌

非常に高粘度または大径のゲートインペラ。標準NMRV単段の最大比。出力トルクは最大だが効率は低い(50~60%)。

5. バッチミキサー駆動装置の熱定格

S3 バッチ混合用

一定の混合時間運転した後、排出と再充電のために停止するバッチミキサーは、S3 断続周期運転で動作します。混合時間が 30 分で、排出/再充電に 15 分かかる場合、CDF は 30/45 = 67% となります。この用途では、Y2 モーターと NMRV ギアボックスは、S3 の 67% CDF 定格である必要があります。多くのバッチ混合サイクルでは、これよりも高い休止率が設定されているため、S3 40% または S3 25% を選択でき、同じ定格混合電力でより小型のモーターフレームを使用できます。S1 連続運転を想定するのではなく、バッチプロセスパラメータから実際の CDF を必ず計算してください。

NMRVギアボックスオイル温度監視

高粘度攪拌機駆動装置では、NMRVギアボックスのウォームメッシュ動力損失が高くなるため(高比率ではウォームギアボックス効率は60~75%)、ギアボックスオイルにかなりの熱が発生します。40:1~100:1の比率で連続運転する高粘度攪拌機の場合、試運転時および最大粘度条件下でギアボックスハウジングの温度を監視してください。ハウジング温度が70℃を超える場合は、NMRVハウジングに外部冷却ファンを追加するか、鉱物油よりも高温での粘度安定性に優れた合成ギアオイル(PAO)を使用してください。

6. 撹拌機駆動用NMRVギヤードモータの仕様

韓国エバーパワー社製NMRVウォームギヤードモーターは、攪拌機およびミキサー用途向けに、フレキシブルカップリングを介して攪拌機に接続するソリッド出力シャフト、または別個のカップリングなしで攪拌機シャフトに直接取り付ける中空出力シャフトのいずれかを選択できます。中空出力オプションは、タンク蓋に取り付けられた攪拌機で、ギヤードモーターを攪拌機シャフトのスタブに直接取り付ける必要がある場合に特に便利です。すべてのNMRVサイズは、ギアボックスの変更なしで、Y2標準モーターまたはY2EJブレーキモーターの入力に対応します。ギヤードモーターの全製品ラインナップは、 ギヤードモーター製品セクション2,000 cPを超える高粘度撹拌機のサイズ選定については、お問い合わせください。 韓国エバーパワー 撹拌機駆動装置の仕様に関する詳細については、こちらをご覧ください。

NMRV — 攪拌機駆動データ
ギアボックスのサイズ NMRV 030–090
比率範囲 15:1から100:1
インペラ回転速度 14~96rpm(4極モーター)
モーターオプション Y2またはY2EJブレーキモーター
モーター出力 0.06~22kW
セルフロック はい、40:1以上で。
出力軸 中実または中空の穴
取り付け 向きは問いません(指定してください)

7. 撹拌機およびミキサーの用途

NMRVウォームギアモーター攪拌機化学タンク反応器容器低速高トルク韓国エバーパワー

化学反応器および容器攪拌機

化学プロセス反応器用撹拌機。反応、溶解、結晶化プロセスに対応。NMRV 050~090、40:1~60:1、Y2 0.37~7.5 kW。反応の進行状況に応じて、製品の粘度は水に近い値から数千cPまで変化します。可燃性溶剤(ゾーン1またはゾーン2)を扱う反応器の場合、モーターはYB2 Ex d IIB T4である必要がありますが、NMRVギアボックスは内部に電気部品がないため標準品で構いません。ギアボックスのシール仕様は溶剤環境に適合させる必要があります。

NMRVウォームギアモーターフードミキサーブレンダー攪拌パドル韓国エバーパワーバッチ

食品・飲料ミキサー

ソース、ジャム、チョコレート、生地、クリーム製品用の工業用食品ミキサー。回転速度は10~60rpm。NMRV 050~075は、食品接触ゾーンの分類に応じて、Y2またはBXG 0.25~2.2kWで20:1~100:1の比率で動作します。洗浄が必要なエリアでは、食品グレードのオイルを充填したNMRVギアボックス付きBXGステンレスモーターを指定してください。40:1以上の比率ではセルフロック機能により、モーター電源がなくてもバッチサイクル間でパドルが所定の位置に保持されます。

塗料・コーティングミキサー

塗料製造用分散機、希釈攪拌機、および着色ベース混合タンク。NMRV 050~075、30:1~60:1、Y2 0.37~2.2 kW。塗料粘度500~10,000 cP — Kv 1.8~3.0を適用。多くの塗料混合用途では、ゾーン2の塗料保管エリアでEx dモーターも必要となります。

スラリーおよび廃水攪拌機

沈殿槽攪拌機、スラリー保持槽攪拌機、および廃水処理曝気槽ミキサー。NMRV 075–090、15:1~30:1の比率で、低粘度スラリーの高速乱流混合に対応。Y2 0.55~4.0 kW。廃水処理場の屋外設置に適したIP55規格。

接着剤と樹脂の混合機

高粘度接着剤、エポキシ樹脂、ポッティングコンパウンドを10~40rpmで混合します。NMRV 075~090、混合比40:1~100:1、Y2 0.55~2.2kW。非常に高い始動トルクが必要です。バッチ再起動時のサービス係数は2.0にしてください。粘度が20,000cPを超える場合はKv 3.0~4.0が必要です。

コンクリート・モルタルミキサー

小型バッチ式コンクリートミキサー、モルタル混合ステーション、タイル接着剤調製ミキサー。NMRV 075~090、20:1~40:1、Y2 0.75~4.0 kW。骨材による摩耗が激しいため、ギアボックスのシャフトシールは、砂利の侵入を防ぐために、高耐久性のフェルトまたはラビリンス型にする必要があります。屋外混合現場設置用のIP55規格。

韓国エバーパワー社製NMRV撹拌機用ギアボックスの機械加工

ウォームギア加工

韓国エバーパワー社製NMRVギヤードモーターの出力トルク試験

トルク出力テスト

韓国エバーパワー社製NMRVギヤードモーター倉庫在庫

在庫あり

韓国エバーパワー社製グローバルギヤードモーター輸出用撹拌機

グローバル輸出

8. よくある質問

タンク内に冷たい製品が入っている状態で再起動すると、毎回攪拌モーターが過負荷で停止してしまいます。どうすれば直せますか?

撹拌機の冷間始動時の過負荷トリップは、ほとんどの場合、冷間時の製品の粘度が運転温度時の粘度の 3 ~ 10 倍であるのに対し、モーターのサイズがプロセス温度での運転粘度のみに合わせて設計されていることが原因です。解決策は 3 つあります。(1) モーター選定時に適用するサービス係数を上げる — 冷間時に粘度が著しく高くなる製品には SF 2.0 ~ 3.0 を使用する。(2) ソフトスターターを追加して、モーターの始動電流を定格の 1.5 ~ 2.0 倍に制限しつつ、緩やかな電圧上昇によって十分な始動トルクを発生させる。(3) ギア比を高くする (例えば 40:1 から 60:1 へ)。これにより、同じモーターで機械的利点によりより大きな出力軸トルクを発生させ、モーターの始動電流は定格制限内に収まる。オプション 3 は、誤って変更される可能性のある電気設定に依存しないため、最も信頼性の高い長期的な解決策です。ギア比が高いということは、同じモーターが常に冷間製品を攪拌するためのより大きなトルクを提供することを意味します。

タンク攪拌機にギアモーターを取り付ける場合、垂直(モーターが上)に取り付けるべきでしょうか、それとも水平に取り付けるべきでしょうか?

ほとんどのタンク上部攪拌機は、モーターが上部にあり、出力軸がタンク内に下向きに向く垂直取り付け方式を採用しています。これはVF(垂直フランジ付き、モーター上部)取り付け方式です。これは、韓国エバーパワーNMRVギヤードモーターの攪拌機用途における最も一般的な取り付け方式でもあります。垂直VF取り付け方式では、ギアボックスにオイル注入口、レベルプラグ、ドレンプラグの位置が垂直取り付け用に設定されている必要があり、出力軸シールは、オイルが出力軸を伝って製品に漏れるのを防ぐため、垂直軸方向に適したダブルリップシールまたはメカニカルシールでなければなりません。ご注文の際は、必ず取り付け方向を指定してください。韓国エバーパワーは、指定された取り付け方向に合わせて、オイル注入口とプラグの位置が正しく設定されたNMRVを供給します。水平タンク側面取り付け(攪拌​​軸が水平容器の側面に入る)の場合は、HW(水平、ウォーム入力水平)またはその他の水平方向を別途指定する必要があります。

NMRV攪拌機のギアモーターにVFD(可変周波数駆動装置)を使用して、製品ごとに混合速度を調整することはできますか?

はい、NMRV攪拌機用ギアモーターのVFD速度制御は、異なるレシピごとに異なるインペラ速度を必要とする多製品容器にとって優れたアプローチです。VFDを使用すると、ギア比で設定された基本速度の20%から100%までインペラ速度を設定でき、ギアを変更することなく5:1の速度範囲を実現できます。たとえば、40:1のギア比のギアモーターと4極モーターの場合、基本出力速度は36rpmです。VFDの範囲が10~50Hzの場合、出力速度は7~36rpmに調整可能です。この速度範囲全体でギアボックスの効率はほぼ変化しません(ウォームギアの効率は主に速度ではなく比率の関数です)。また、利用可能な出力トルクは、基本速度の約20%まで、モーターの定格トルクの観点から一定です。 7 rpm以下の非常に低速な混合速度の場合は、標準のIC411モーターではVFDの周波数が非常に低いとモーターの冷却が不十分になるため、10 Hz未満でVFDを動作させるのではなく、より高い比率(60:1または100:1)を選択してください。または、全速度範囲でVFDを動作させるには、YVF2 IC416モーターを使用してください。

 

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