amixon помогает в определении размеров больших вакуумных сушильных установок смешанного типа
Вакуумные смесители-сушилки и реакторы синтеза amixon® используются практически для всех типов сыпучих материалов и суспензий. Благодаря большой удельной поверхности теплообмена устройства amixon® также используются в качестве испарителей.
Компактные вакуумные сушилки amixon® характеризуются следующими свойствами:
- исключительная энергоэффективность
- очень бережное перемещение продукта
- большая удельная поверхность теплообмена
- очень высокая скорость сушки
- идеальное качество смешивания
- особо гигиеничный дизайн
- Устройства amixon® также используются в качестве стерильных реакторов в биохимической и фармацевтической промышленности.
Как Amixon® может помочь в переводе результатов лабораторных исследований в технические масштабы?
При разработке новых продуктов или процессов необходимо параллельно анализировать вопросы технического внедрения. Масштабирование от пробирки до промышленной установки - дело не простое.
Пилотная установка используется для определения параметров процесса, которые приводят к таким же хорошим результатам, как и те, что были достигнуты исследователями в пробирке.
Компания amixon является производителем технологических систем и имеет собственные опытные установки. Системы там полностью функциональны. Они имеют такие размеры, что их можно использовать для проектирования крупных промышленных предприятий.
Практически все процессы смешивания/рафинирования сыпучих материалов и вакуумной сушки могут быть продемонстрированы с помощью amixon® в техническом центре. Давление в смесительной камере может изменяться от 5 мбар до 26 бар (абсолютное давление). Температура может изменяться от нуля до 350°C.
Это позволяет клиентам быстро определить, насколько хорошо и быстро реакция синтеза или процесс вакуумной сушки работает с их продуктом.
Как экстраполировать опытную установку на крупный завод?
Трудности возникают, когда создаваемая промышленная установка в 100 раз больше, чем технологическая машина в техническом центре. Для термокинетических вопросов анализ геометрического подобия не подходит. Здесь поможет практический опыт применения термодинамических расчетов.
amixon® помогает экстраполировать данные на технологические машины, которые во много раз больше, чем тестовая установка. Точность наших методов расчета была неоднократно подтверждена компанией amixon®. А именно, когда крупномасштабная система в промышленных условиях достигает или превосходит расчетную производительность.
Компания amixon® с радостью приглашает клиентов из разных стран принять участие в испытаниях и заранее обещает им очень хорошие результаты. Мы можем это сделать благодаря многолетнему опыту.
Испытания сушки в техническом центре amixon® всегда ориентированы на конкретные цели и обеспечивают высокий уровень знаний. amixon® защищает переданную вам информацию от третьих лиц. Это означает, что обмен информацией всегда остается конфиденциальным.
Испытания на высыхание отличаются от классических испытаний на смешивание. Время процесса значительно увеличивается. В техническом центре amixon® в процессе сушки регистрируется большое количество данных. Это в значительной степени автоматизировано.
Это оставит достаточно времени для обсуждения конструктивных деталей. Обязательно проведите подробную экскурсию по заводу. Некоторые клиенты используют это время для проведения пробных смешиваний для последующего процесса. Другие используют это время для проведения тестов на агломерацию.
Как рассчитать расход порошков в вертикальном смесителе amixon®?
Смесители amixon® смешивают трехмерно и обеспечивают идеальное качество смешивания, которое невозможно улучшить на практике. Это достигается за счет того, что смесительная спираль подает смесь вверх без застойных зон и позволяет ей стекать вниз под действием силы тяжести. Ток продуктаIv можно описать примерно следующим образом.
Iv: Производительность вертикальной смесительной спирали
PHI: уровень заполнения
S: шаг спирали
n: частота вращения
SIDA: коэффициент скорости
В связи с этим удельная производительность смесителей amixon® всегда одинакова, независимо от размера, при условии, что геометрические соотношения конгруэнтны.
Компания amixon® располагает различными реакторами синтеза/сушилками с вакуумным смешиванием в Падерборне. Некоторые из них имеют коническую камеру для смешивания. Некоторые имеют плоское дно.
Шнековый конвейерный смеситель.
технический центр amixon®.
Есть ли какие-то особенности у процессов, протекающих при высоких температурах и высоких давлениях?
В техническом центре amixon® можно также проводить испытания в экстремальных технологических условиях:
- Системное давление в технологической камере до 25 бар: На теплопередачу влияют более толстые стенки контейнера. С другой стороны, температура в технологической камере может быть изменена чрезвычайно быстро путем изменения давления в системе. Если повысить давление в технологической камере, можно стимулировать, например, газо-твердые реакции. Например, процессы диффузии ....
- Нагрев до 350°C: Обычные полимерные уплотнения выходят из строя, когда температура постоянно превышает 240 °C. В этом случае можно использовать только металлические уплотнительные системы или графитовые прокладки.
- Тонкий вакуум 1 мбар абсолютного давления: При таком абсолютном давлении аппарат и все соединительные линии должны быть очень герметичными. В частности, это касается уплотнения вала мешалки.
Как можно визуализировать процесс вакуумной смешанной сушки?
Процесс сушки тестовой процедуры можно представить в виде диаграммы, как показано здесь. Время откладывается по оси абсцисс. По оси ординат откладываются различные физические величины:
- Давление в системе в технологической камере,
- масса высушенной жидкости,
- температура высушиваемой массы и
- температуры теплоносителя в подаче и обратке.
Перед началом процесса сушки вакуумный смеситель-сушилка обычно заполняется максимальным объемом партии. Как правило, объем смеси уменьшается по мере высыхания.
В редких случаях объем заполнения остается неизменным, хотя смесь становится более сухой и легкой. В очень редких исключительных случаях возможно даже увеличение объема во время сушки. Это увеличение объема должно быть учтено, так как миксеры/сушилки не должны быть переполнены.
Вид сверху на реактор amixon® объемом 20 м³
Как изменяется поверхность теплопередачи при уменьшении уровня заполнения?
Поверхность теплообмена вакуумной сушилки изменяется в зависимости от степени заполнения. В этом случае смесительная камера состоит из конуса с прикрепленным к нему цилиндром. В следующем выводе поверхность теплопередачи рассчитывается для случая, когда объем заполнения меньше конической части сушилки смесителя. Сначала рассчитывается высота заполнения hFK в конусе:
Теплопередающей поверхностью в конусеAF является только та поверхность, которая соприкасается со смесью.
Если в процессе сушки уровень наполнителя в смесительной сушилке меняется, то меняется и контактная поверхность закаленного смесительного инструмента. Эта ситуация не может быть описана как замкнутая функция. amixon® измеряет поверхность теплообмена смесительной формы в системе CAD для различных уровней заполнения. Данные табулированы и интерполированы.
Насколько высока потребность в тепле, если сушилка с вакуумной смесью значительно больше, чем тестовая система?
Ниже представлены два индекса: "R" (reference) - для пилотной установки и "T" (target) - для установки промышленного масштаба. Время высыхания - это время от начала испарения до его окончания. Предполагаются следующие идеальные условия:
- Условия процесса в тестере идентичны условиям процесса в большом приборе.
- Испарение происходит при постоянной температуре.
- Испарение происходит при постоянном давлении в системе.
- Коэффициент теплопередачи одинаков в обоих аппаратах.
- Средняя разница температур между теплоносителем и смесью одинакова.
Тепловой поток QR испытательной системы можно определить по энтальпии парообразования hv при давлении насыщенияps. Таким образом, тепловой поток через нагретую контактную поверхностьAT большой сушилки может быть рассчитан следующим образом.
Сколько времени занимает процесс сушки на крупном заводе?
Если предположить, что плотность RO влажного продукта на эталонном заводе и на крупномасштабном заводе одинакова, то масса продукта на крупномасштабном заводе может быть рассчитана, если известен уровень заполнения PHI.
Масса mT, подлежащая испарению в крупномасштабной установке, находится на уровнях влажности fT1 в конце и fT2 в начале сушки.
Время сушки в большой системе составляет
Какого размера должна быть система отопления для большой сушилки?
На следующей схеме показаны отдельные точки потребления. Каждый потребитель должен быть в достаточной степени обеспечен экстраполированной тепловой энергией. Расчетный коэффициент S используется для расчета теплового потока в системе отопления. Это основано на тепловом потоке Qvap, необходимом для испарения.
Массовый расход теплоносителя Qvap зависит от удельной теплоемкости cp, температуры на входе теплоносителя T1,heat и температуры на выходе теплоносителя T2,heat. Теплоноситель должен быть распределен таким образом, чтобы обеспечить достаточное снабжение всех потребителей. Это означает, что все участки технологической камеры должны нагреваться равномерно. Необходимо избегать образования конденсата. Влажные изделия должны нагреваться в той же степени, в какой рассеивается энергия паров. Температура смеси соответствует температуре испарения применяемого вакуума.
экспериментальный реактор amixon®. Материал 2.4605 (сплав 59).
Фильтр паров в фармацевтическом исполнении. 4 металлических фильтрующих картриджа. Установка сбоку.
Какого размера должен быть паровой фильтр для большой сушилки?
Оценка необходимой площади фильтра на основе допустимой нагрузки на фильтр fs
С объемным расходом dV/dt, массовым расходом dm/dt и плотностью ro пара.
Скорость запыленного сырого газа v составляет
Нагрузка на фильтрующую поверхность fs определяется в единицах [м³/ч/м²].
Какого размера должен быть конденсатор для большого осушителя?
Испаренный пар очищается в паровом фильтре и сжижается в конденсаторе. Тепловой поток Qkond должен быть рассеян. Для этого используется охлаждаемая поверхность конденсацииAkond.
Массовый расход охлаждающей жидкости mcool рассчитывается с учетом коэффициента теплопередачи и среднего перепада температур:
При определении значения K необходимо учитывать конструкцию конденсатора и ожидаемый коэффициент загрязнения.
Образцово-показательный: Трубчатый пучковый конденсатор K. Ley GmbH & Co. KG
Что имеется в виду, когда кривая сушки аппроксимируется прямой линией?
Эта грубая аппроксимация позволяет провести сравнение с непрерывно работающим теплообменником с параллельным потоком. Влияние изменения параметров процесса может быть рассчитано с очень хорошим приближением.
Это соответствует первому этапу сушки после нагрева продукта.
Сколько времени займет процесс сушки в крупномасштабной системе, если изменить температуру теплоносителя?
...., если сушильная система работает с более теплым или более холодным теплоносителем. Это рассмотрение аналогично работе теплообменника с параллельным потоком:
T2,heat можно только численно итерировать.
Это позволяет аппроксимировать интересную кривую. Это позволяет оценить время сушки при различных температурах теплоносителя.
Почему охлаждение сухого пороха занимает больше времени, чем нагревание влажного?
При оценке времени охлаждения DELTA tT предполагается, что в испытательной установке и в большой сушилке преобладают одинаковые условия. Это относится как к коэффициенту теплопередачи, так и к средней разнице температур между теплоносителем и температурой продукта.
Продукт на крупномасштабной установке должен быть охлажден до той же конечной температуры, которая была проверена на пилотной установке.
Что поражает в охлаждении смеси на этой диаграмме?
Типичный процесс охлаждения показан ниже. Сухому порошку требуется больше времени для остывания, чем влажному для нагревания. Это связано с тем, что частицы, окруженные влажной пленкой, соприкасаются с поверхностью термостатируемого аппарата на большой площади. Это благоприятствует теплопередаче. Сухая частица, напротив, касается закаленной поверхности только в определенных местах.
В этом случае сушилка нагревалась с очень большой разницей температур. Вначале термомасло было нагрето примерно до 120°C. В этом случае необходимо сначала охладить весь резервуар для хранения термомасла в подающей линии системы. Это означает, что сухой порошок охлаждается с ярко выраженным гистерезисом.
Если в качестве теплоносителя используется вода, процесс охлаждения ускоряется.
© Copyright by amixon GmbH