Непрерывное смешивание в сравнении с периодическим смешиванием

Смешивание порошков и сопутствующие процессы, такие как увлажнение, деагломерация, агломерация, нагрев, сушка, охлаждение, газообразование, склеивание и ......, могут происходить непрерывно или непрерывно.

Однако существуют и критерии исключения. Некоторые процессы смешивания могут осуществляться только с использованием одного из двух методов смешивания. В этой статье блога рассматриваются преимущества и недостатки обоих способов смешивания.

Смесители amixon^® используются как для порционного, так и для непрерывного смешивания. Оба процесса смешивания отвечают требованиям операторов:

высокое качество смешивания и надежная воспроизводимость
Высокая гибкость при изменении рецептуры
Надежный процесс смешивания, высокое качество смешивания достигается даже при колебаниях консистенции сыпучего материала
Хорошая разгрузка остатков защищает от загрязнения
хорошая доступность
хорошая очищаемость экономит время и затраты
отвечает самым высоким гигиеническим требованиям
Прочная, надежная конструкция машины гарантирует минимальные затраты на техническое обслуживание и
длительный срок службы

Общая категоризация

Если сравнить количество непрерывно работающих миксеров с количеством миксеров периодического действия во всех секторах, то можно сделать интересный вывод: миксеров периодического действия значительно больше, чем миксеров непрерывного действия. В глобальном ассортименте различных типов смесителей также преобладают смесители периодического действия.

В целом, для производства массовых продуктов предпочтительно непрерывное смешивание. Однако если необходимо смешать много компонентов, предпочтительнее использовать смеситель периодического действия. Смеситель периодического действия также предпочтителен, если требования к качеству смешивания очень высоки.

Смеситель периодического действия сравнительно прост в эксплуатации. На практике он обеспечивает значительно большую гибкость. Это еще одна причина, по которой системы периодического смешивания получили гораздо большее распространение.

Сравнение

В случае смесителя периодического действия - слева - работа ведется партиями. Только после заполнения отдельных компонентов смесительный инструмент начинает вращаться. Миксер изменяет положение всех частиц по отношению друг к другу за счет трехмерного перетекания товара. Состояние изменяется с "несмешанного" на "технически идеально смешанное". Только после этого происходит опорожнение.

При непрерывном смешивании - правильно - соответствующие компоненты непрерывно подаются в смеситель в правильном соотношении по массе. Потоки материала гомогенизируются в смесителе, а смешанный материал непрерывно выгружается. Градиент концентрации здесь ниже, поскольку так называемый непрерывный поток котла уже создал однородную основу смеси. Вводимые потоки материала сравнительно невелики по отношению к уже гомогенизированному содержимому емкости. Например, среднее время пребывания может составлять от 0,5 до 3 минут.

Здесь следует отметить, что различают два типа непрерывного смешивания порошков: Поток в трубе и поток в котле.

Время пребывания в смесителе непрерывного действия

Распределение времени пребывания смешанных материалов в смесителе непрерывного действия может быть описано гауссовой функцией нормального распределения. Нормальное распределение часто используется, когда время пребывания распределено более или менее симметрично вокруг среднего значения, особенно когда играют роль случайные флуктуации.

Колебания представляют собой сумму всех возможных ошибок: колебания дозировки, разница в концентрации компонентов, неоднородность компонентов сырья, сильная неоднородность (размеры и плотность частиц сильно различаются), ошибки при отборе проб, ошибки при анализе проб, ошибки измерения, ......

t: Временная переменная, описывающая время пребывания частицы в смесителе
μ: Среднее значение: Среднее время пребывания смеси в смесителе непрерывного действия
σ: Стандартное отклонение: мера ширины распределения времени пребывания.
σ²: Дисперсия: квадрат стандартного отклонения указывает на разброс времени пребывания вокруг среднего значения
e: Число Эйлера (около 2,718)
π: Циркулярный номер (приблизительно 3.14159).
f(t): Плотность вероятности для заданного времени пребывания t

Выражение описывает тот факт, что значения, близкие к среднему значению μ, имеют высокую вероятность, а значения, удаленные от него, - низкую.

Коэффициент нормализации гарантирует, что общая площадь под кривой соответствует значению 1. Сумма вероятностей равна ровно 100 %.

На диаграмме показан пример времени выдержки в смесителе непрерывного действия. Красная пунктирная линия показывает время пребывания большинства частиц смеси.

Смеситель потока amixon® типоразмера AMK 400 стоит на тензодатчиках. Четыре гравиметрических питателя подаются партиями сверху.

агломератор amixon® flow mixer type ring layer mixing agglomerator.

Преимущество отдается непрерывному процессу смешивания,

Когда требуется заданное короткое время выдержки
если деагломерация должна происходить за короткое время
при самопроизвольном агломерировании смеси
когда добавление жидкости вызывает самопроизвольную химическую реакцию
когда результат смешивания определяется точной величиной подводимой механической энергии
при протекании экзотермических реакций и необходимости отвода большого количества тепла
Если конечный продукт плохо течет (например, как высоковязкая паста или крем).
Когда конечный продукт состоит из нескольких компонентов
если рецептура стандартизирована и обеспечено качество компонентов
Когда производится большое количество одинаковой или схожей продукции, возможно, в три смены (сыпучие продукты, такие как основные продукты питания на зернозаводах, крахмал, корма для животных, основные химикаты, металлическое мыло, стиральный порошок, производные целлюлозы, полутвердые продукты, пластмассы, строительные материалы).
если смешанные товары должны быть упакованы непосредственно без промежуточного хранения
если .....

Смесители непрерывного действия и системы дозирования также доступны для проведения испытаний по смешиванию в техническом центре amixon®.

В этом случае целесообразно использовать порционное смешивание,

при сложных процессах приготовления, например, при многоступенчатом смешивании, или при смешивании с применением избыточного давления или вакуума
если перед заполнением необходимо провести лабораторный анализ
если служба контроля качества настаивает на контроле партий и
если очистка должна производиться после каждого приготовления
при наличии большого количества компонентов. Это касается детского питания, диетических питательных веществ, хлебопекарных добавок, препаратов специй, стабилизаторов, продуктов быстрого приготовления, приправ, .....
когда речь идет о продукции, изготавливаемой по индивидуальному заказу с постоянно меняющейся рецептурой (пищевые добавки, препараты специй для мясных предприятий, ароматизаторы для пищевой промышленности, блюда быстрого приготовления, напитки быстрого приготовления...)

Миксер KoneSlid® от amixon® является дальнейшим развитием нашего конусного миксера. Он смешивает особенно мягко и с очень коротким временем смешивания. Скорость вращения смесительного инструмента особенно низкая. Свободно текущие продукты полностью опорожняются за несколько секунд.

Смеситель KoneSlid®.

Конические смесители amixon® могут смешивать сыпучие материалы как партиями, так и непрерывно

Показанный здесь конический смеситель может удобно выполнять оба процесса смешивания, стоя на тензодатчиках. Непрерывная работа дозирующих систем является необходимым условием непрерывного смешивания.

Пожалуйста, ознакомьтесь с кратким содержанием в виде таблицы!

Для сыпучих материалов, которые очень трудно дозировать

В зависимости от типа непрерывного перемешивания могут быть определены спектры времени пребывания. Смесители непрерывного действия с большими спектрами времени пребывания способны компенсировать кратковременные ошибки дозирования.

Особенности непрерывного смешивания в виде классического "трубного потока" и классического "котлового потока" описаны в других разделах этого блога amixon®.

Если смеситель непрерывного действия очень большой, дозирование может осуществляться небольшими партиями. Однако размеры партий и время добавления должны быть точно определены.

Миксеры Gyraton® с полезным объемом 70 м³ способны гомогенизировать содержимое 40-футового глубоководного контейнера.

Экспериментальный смеситель типа Gyraton® с полезной емкостью 3 м³ на опытно-промышленной установке amixon®.

Сыпучие материалы прекрасно гомогенизируются в смесителе Gyraton®

Миксер Gyraton® был разработан для точной гомогенизации больших партий порошка. Один и тот же смеситель может смешивать как маленькие, так и большие партии с идеальной точностью. Для смесителя Gyraton®, как и для всех других смесителей amixon®, не имеет значения, являются ли сыпучие материалы сухими, влажными или мокрыми, хорошо или плохо текут, или являются гетерогенными. ....

Смесительная камера имеет компактную цилиндрическую конструкцию.
Приводной двигатель очень маленький,
Мощность привода очень низкая.
Частицы смеси почти не подвергаются нагрузке.
Смесь не нагревается во время смешивания.
Это делает эксплуатацию очень экономичной.

Смеситель Gyraton® подходит как для непрерывных, так и для прерывистых процессов смешивания. Имеются пробные смесители.

В чем заключается самая большая трудность при непрерывном смешивании сыпучих материалов?

Когда требуется высокое качество смешивания, точный массовый расход порошков имеет решающее значение. Все смешиваемые компоненты должны поступать в смеситель одновременно и в правильном соотношении. В отличие от жидкостей, сыпучие материалы гораздо сложнее дозировать. Ошибки при дозировании ухудшают качество смешивания.

Тем не менее, с появлением точных систем дозирования порошка стали использоваться непрерывно работающие системы смешивания. Современные системы дозирования сыпучих материалов распознают даже небольшие ошибки дозирования и очень быстро их исправляют. Массовые потоки точны даже на коротких временных интервалах.

С точки зрения качества смешивания предпочтительнее гравиметрические дозаторы. Они также известны как дозаторы с потерей веса. Как правило, чем лучше поток сыпучего материала, тем точнее работают системы непрерывного дозирования.

Чтобы не влиять на сигнал взвешивания, входной и выходной патрубки соединены разборными втулками. Внутри корпуса дозатора вращающийся вытеснитель обеспечивает равномерное разрыхление порошка. Благодаря этому дозирующий шнек получает разрыхленный продукт. Это благоприятно сказывается на управлении.

Уровень заполнения весового бункера дозатора непрерывно уменьшается. В показанном примере весовой бункер заполняется пневматически. Время заполнения должно быть как можно короче. В течение этого времени дозирующий шнек движется с постоянной скоростью без контроля. На практике с такой "слепой фазой" обычно можно смириться.

Этот гравиметрический питатель (марка AZO) был демонтирован для очистки. Он увлекается тензодатчиками.

Back