로터-스테이터 기계

로터-스테이터 기계는 물질 시스템을 강도 높게 기계적으로 전단할 수 있는 장치입니다. 이 기계는 회전하는 부품인 로터와 고정된 부품인 스테이터로 구성됩니다. 로터와 스테이터 사이에는 좁은 틈이 있습니다. 로터는 높은 원주 속도로 회전합니다. 이로 인해 틈 영역에서 매우 높은 전단 구배가 발생합니다. 이로 인해 고체 입자, 액체, 현탁액 또는 페이스트 형태의 시스템이 강하게 가속됩니다. 제품은 로터-스테이터 틈새로 흡입됩니다. 그곳에서 전단, 신장 및 난류를 경험합니다. 그 후 다시 배출됩니다. 로터-스테이터 기계는 분산 용도로 사용됩니다. 또한 유화 용도로도 사용됩니다.

또한 로터-스테이터 기계는 응집체의 분쇄에 사용됩니다. 이때 기계적 에너지 투입량은 매우 높습니다. 이는 국부적으로, 짧은 시간 동안 발생합니다. 그로 인한 부하량은 저속으로 작동하는 믹서보다 훨씬 더 큽니다.

공정 공학에서 로터-스테이터 기계는 주로 액체 또는 액체-고체 시스템에 사용됩니다. 대표적인 용도로는 유화액, 현탁액 및 슬러리가 있습니다.

반면 건조 분말의 경우 사용이 제한적입니다. 높은 전단력은 원치 않는 발열을 유발할 수 있습니다. 또한 미세 분진 발생 및 재료 마모가 발생할 수 있습니다. 주요 설계 매개변수 중 하나는 로터와 스테이터 사이의 간극이다. 간극이 작을수록 전단 강도가 증가한다. 그러나 이는 에너지 투입량도 증가시킨다. 공정 효과는 회전 속도, 형상 및 처리량에 따라 달라진다.