Cinque sistemi di miscelazione verticale di amixon®.
Miscelatore verticale amixon® Miscelatore per polveri con albero di miscelazione verticale o angolato
I miscelatori dinamici di polveri vengono utilizzati con strumenti di miscelazione rotanti. Hanno un asse di rotazione verticale o orizzontale. Occasionalmente, esistono anche miscelatori di polveri in cui l'asse di rotazione è inclinato. In questo post approfondiremo i diversi design disponibili sul mercato. Vengono presi in considerazione gli aspetti e le caratteristiche salienti. Da ciò si possono ricavare vantaggi e svantaggi individuali importanti per la pratica operativa.
amixon® è un sinonimo riconosciuto per i più diversi modelli di miscelatori verticali.
Miscelatore verticale con alberi di miscelazione verticali e alberi di miscelazione inclinati. Le linee rosse indicano la posizione dei rotori di taglio (teste di taglio), se installati.
Il classico tra i miscelatori verticali ha una camera di miscelazione cilindrica e un albero di miscelazione montato centralmente. Esistono diverse migliaia di esemplari di questo mixer di precisione. È particolarmente compatto, economico e un vero e proprio tuttofare. La versatilità e la robustezza del design di questo miscelatore sono indiscutibili.
Esempio di mescolatore verticale amixon® ad albero singolo per 10 m³ di impasto. Il miscelatore viene pulito regolarmente a umido. Si regge su celle di carico con un'inclinazione di 3°. Questo miscelatore verticale viene utilizzato per la produzione di additivi nutritivi.
Miscelatori verticali in cui l'albero di miscelazione è inclinato di qualche grado
I miscelatori verticali possono essere installati anche con un'inclinazione di pochi gradi. Ciò è sempre vantaggioso se il miscelatore viene lavato frequentemente a umido. Pochi gradi di inclinazione sono sufficienti per far defluire completamente l'acqua di lavaggio.
Il tipo di miscelatore verticale comprende anche miscelatori in cui l'albero del miscelatore devia fino a 30° dall'asse perpendicolare. Ad esempio, esistono miscelatori amixon® che vengono installati con una deviazione di 13°, 15°, 20° o addirittura 25° dall'asse perpendicolare. Ciò può essere utile, ad esempio, se il mescolatore cilindrico viene utilizzato con bassi livelli di riempimento. In questo caso, sia la valvola di intercettazione senza spazio morto che il rotore di taglio si trovano nel punto più basso della camera di miscelazione. In questo modo è possibile miscelare sia lotti molto piccoli che grandi con lo stesso mescolatore.
Installazione in diagonale: miscelatore monoalbero amixon® misura VM 1500. Il motore del rotore di taglio è visibile sullo sfondo dell'immagine. In questo modo, il sistema sfrutta appieno le sue prestazioni di disagglomerazione anche a bassi livelli di riempimento. Gli ugelli per il riempimento, lo sfiato e lo scarico sono rotondi secondo le norme DIN e dotati di flange orizzontali.
Miscelatore a cono amixon® per tè, spruzzi e spezie a vista
In termini di gradi di riempimento variabili, i miscelatori conici sono insuperabili.
Tuttavia, il miscelatore conico amixon® offre di gran lunga il massimo grado di flessibilità di riempimento. Può funzionare con livelli di riempimento estremamente bassi. Il rotore di taglio è posizionato molto in basso. L'argomento "Adattamento flessibile a lotti di dimensioni diverse" è trattato in un post separato del blog.
I mescolatori bialbero sono noti per i loro strumenti di miscelazione a rotazione lenta e per ottenere le più alte qualità di miscelazione nel più breve tempo di miscelazione.
Il leader della categoria tra i miscelatori verticali è il miscelatore bialbero amixon®: Eccelle quando le particelle della miscela hanno strutture sensibili:
- Agglomerati porosi provenienti dall'agglomeratore a letto fluido, particolarmente sensibili a pressione e taglio
- Polvere agglomerata o particelle grossolane da liofilizzazione
- cereali estrusi o arrotolati che si rompono facilmente (ad esempio, fiocchi d'avena)
- Funghi grossolani, pezzi di frutta o verdura; essiccati all'aria o liofilizzati
- Se le particelle della miscela sono rivestite e sensibili a pressione e taglio
- Caso speciale:
- I componenti di una ricetta sono estremamente eterogenei
- Le particelle hanno densità diverse
- o/ e dimensioni delle particelle e sono diversamente scorrevoli
- Le particelle della miscela reagiscono in modo sensibile all'attrito e alla pressione
- La loro composizione percentuale è estremamente varia
Questo è il caso, ad esempio, quando i materiali umidi agglomerati devono essere mescolati con un minimo di acido silicico (antiagglomerante).
- Un altro caso particolare: "Miscelazione di particelle fini aghiformi nel miscelatore bialbero amixon®". Quando le particelle sfuse in scala nanometrica hanno strutture simili ad aghi, le particelle si gonfiano, come il cotone idrofilo. L'orientamento spaziale delle particelle aghiformi è completamente casuale. La densità di massa di un tale cumulo è bassa e la porosità particolarmente elevata. La bagnatura o la miscelazione con altri componenti è molto semplice. Se la stessa miscela fosse mescolata con un miscelatore a singolo albero, le particelle aghiformi si allineerebbero in gran parte nella stessa direzione e formerebbero i cosiddetti aggregati. Tali aggregati non possono essere bagnati e non possono nemmeno essere distribuiti in modo omogeneo nelle altre polveri.
Il design, il funzionamento e le dimensioni della macchina sono descritti in dettaglio in un altro articolo del blog.
Questo miscelatore bialbero è inclinato di 2,5°. Può contenere 8 m³ di miscela. Viene miscelato un latte in polvere per neonati prematuri.
Miscelatore di polveri la cui camera di miscelazione è una sfera cava
I miscelatori monoalbero amixon® hanno camere di miscelazione a rotazione simmetrica. Possono essere cilindrici, conici o sferici. Gli spazi di miscelazione possono anche essere progettati come paraboloidi o iperboloidi.
Nella categoria dei miscelatori verticali, va menzionato il miscelatore a sfere con albero di miscelazione verticale o inclinato. Il design di questo miscelatore esiste da molto tempo. Sono riusciti ad affermarsi sul mercato per casi particolari. Una caratteristica saliente è che la forma sferica è molto stabile contro la pressione interna ed esterna. Per questo motivo, sono utilizzati in particolare come essiccatori a miscelazione sottovuoto. Uno svantaggio è la bassa superficie di trasferimento del calore specifico. amixon® ha dedicato a questo argomento un post separato del blog.
A seconda della velocità, la miscela viene trasportata, lanciata o addirittura fatta girare verso l'alto lungo la superficie interna della sfera. Al centro della sfera cava, la miscela scorre verso il basso.
Progettazione e posizione dei sistemi di taglio dei rotori, che amixon chiama lame ad alto taglio.
Disagglomeranti e gradi di riempimento
Spesso i grumi presenti nella polvere devono essere sciolti durante la miscelazione. A questo scopo si utilizzano chopper ad alta velocità. Sono installati sul lato della camera di miscelazione e sono azionati da un motore separato. Il funzionamento deve durare solo il tempo necessario a sciogliere tutti gli agglomerati, mai di più. Possono modificare negativamente la struttura delle particelle e la loro distribuzione dimensionale. Gli esagoni rotanti ad alta velocità (chiamati anche teste di coltello, chopper, acceleratori di miscelazione, rotori di taglio, vorticatori o dispersori a cesoia) sono utili anche quando i materiali liquidi devono essere distribuiti omogeneamente in polvere. Ulteriori informazioni al riguardo sono disponibili in questo post del blog.
I rotori di taglio possono accelerare enormemente i processi di miscelazione e contribuire a produrre una qualità di miscelazione ideale. Per molti utenti si pone una questione pratica: "Qual è il livello minimo di riempimento necessario affinché uno strumento di deagglomerazione ad alta velocità abbia un effetto sufficientemente buono?".
Per quanto riguarda il miscelatore a sfere, c'è una caratteristica particolare. Contrassegnato in rosso, l'albero del rotore di taglio è installato sullo stesso asse dell'albero principale del miscelatore. L'area centrale a bassa portata del miscelatore principale è compensata dall'effetto vorticoso del chopper. Se il chopper fosse installato il più lontano possibile dal centro dell'unità di miscelazione principale, funzionerebbe in modo più efficiente.
In questo contesto, è chiaro che un miscelatore conico ha la massima flessibilità per quanto riguarda la miscelazione di lotti di dimensioni diverse. In ultima analisi, un confronto costi-benefici decide quale sistema di miscelazione l'operatore vuole installare nel suo impianto. La flessibilità che deriva dall'uso di un miscelatore a cono è descritta in un post separato del blog.
Ciascuno dei "miscelatori verticali" qui illustrati ha la stessa capacità utile: un massimo di 2000 litri. In pratica, i miscelatori monoalbero fortemente inclinati (VM) sono raramente utilizzati. Anche il miscelatore sferico (SM) si incontra raramente nella pratica. Le curve nei grafici mostrano il livello di riempimento a diversi livelli di riempimento. La linea rossa indica il livello minimo di riempimento se un rotore di taglio deve deagglomerare efficacemente. Se il rotore di taglio di un miscelatore di polveri deve sviluppare tutte le sue prestazioni anche a livelli di riempimento molto bassi, il miscelatore conico AM di amixon® è la scelta migliore. Questo miscelatore si è affermato in tutto il mondo in un'ampia gamma di dimensioni fino a 40 m³.
Prove nel centro tecnico amixon®
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miscelatore sperimentale amixon® tipo KoneSlid® con 400 litri di capacità utile.
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