Quali vantaggi offre un miscelatore verticale a due alberi rispetto a un miscelatore a un albero per lotti di grande volume?
Con lotti di grande volume un miscelatore verticale a due alberi offre vantaggi soprattutto in termini di tempo di miscelazione, omogeneità e delicatezza sulle particelle. Questo è particolarmente rilevante quando la miscela non deve riscaldarsi o quando devono essere omogeneizzati in modo delicato prodotti istantanei agglomerati a spruzzo, ricette per muesli o altre strutture fragili.
Intensità di miscelazione più elevata con tempo di miscelazione breve
Due alberi di miscelazione disposti verticalmente, che interagiscono tra loro, generano zone d'azione sovrapposte con ristratificazione tridimensionale ed effetti di controcorrente. Il prodotto viene rimescolato contemporaneamente verso l'alto, verso il basso e in senso radiale, per cui:
- il tempo di miscelazione si riduce notevolmente rispetto ai sistemi a un albero (nella pratica spesso di circa il 50–70 %),
- si raggiunge un'omogeneità molto elevata anche con ricette complesse,
- l'apporto specifico di energia per tonnellata di prodotto resta basso, perché i numeri di giri possono essere moderati nonostante l'elevato effetto di miscelazione.
Il tempo di ciclo complessivo è determinato piuttosto da riempimento, svuotamento e pulizia; il vantaggio di portata sta soprattutto nella fase di miscelazione propriamente detta, più breve.
Delicatezza sulle particelle e gestione di ricette eterogenee
Grazie all'effetto di miscelazione distribuito in modo uniforme e alla possibilità di lavorare con basse velocità periferiche, le strutture particellari sensibili si possono miscelare in modo molto delicato:
- le polveri istantanee porose, agglomerate a spruzzo, mantengono le loro proprietà istantanee,
- i cereali cotti al forno o estrusi (per esempio componenti di muesli) vengono distribuiti in modo omogeneo, senza rompersi eccessivamente.
Al tempo stesso i miscelatori verticali a due alberi raggiungono, con lotti che presentano densità apparenti, dimensioni delle particelle o proprietà di scorrimento molto diverse, tempi di miscelazione più brevi e una distribuzione più stabile:
- segregazione e separazione vengono in larga misura soppresse,
- quantità di additivo molto piccole si possono omogeneizzare in sicurezza di processo in grandi quantità di supporto,
- possono essere omogeneizzati anche prodotti umidi o pastosi e miscele condizionate.
Aspetti economici
Con lotti di grande volume i miscelatori verticali a due alberi offrono vantaggi economici:
- consumi specifici di energia più bassi per lotto grazie a tempi di miscelazione brevi e a una conduzione efficiente del flusso,
- in rapporto alla dimensione del lotto spesso un'altezza costruttiva minore e una superficie di installazione compatta rispetto ad altri sistemi di miscelazione ad alte prestazioni.
A ciò si contrappongono costi di investimento più elevati e una struttura di azionamento e di sincronizzazione più complessa. Nella pratica industriale i miscelatori verticali a due alberi valgono perciò come la soluzione tecnicamente superiore per lotti di grande volume, quando vengono posti requisiti elevati a omogeneità, delicatezza sul prodotto, flessibilità di processo e qualità di miscelazione riproducibile.
Così amixon® confronta il miscelatore verticale a due alberi HM con il miscelatore a un albero VM per lotti di grande volume
Sia il miscelatore verticale a due alberi HM sia il miscelatore a un albero VM si basano sull'utensile elicoidale SinConcave®/SinConvex®. Generano un flusso ascendente periferico e un flusso discendente centrale, da cui nasce un flusso totale tridimensionale. Entrambe le forme costruttive raggiungono così una miscela casuale tecnicamente ideale su un campo di grado di riempimento straordinariamente ampio, da circa il 10 al 100 % – senza perdita di qualità di miscelazione. Entrambe lavorano a basso numero di giri, con velocità periferiche da circa 0,8 a 3,5 m/s.
Ciò che rende l'HM migliore dei consueti miscelatori verticali
L'HM utilizza due organi miscelanti elicoidali disposti in parallelo, i cui campi di flusso si sovrappongono. In questo modo:
- il tempo di miscelazione si riduce rispetto ai sistemi a un albero tipicamente di un fattore 2–3,
- l'apporto specifico di energia nel prodotto diminuisce notevolmente,
- si raggiungono omogeneità molto elevate in tempi brevi, con al tempo stesso la massima delicatezza sul prodotto.
I due alberi permettono una geometria del recipiente cubica e relativamente bassa. Con lotti di grande volume lo spazio disponibile viene sfruttato in modo più efficiente rispetto ai classici miscelatori verticali a cilindro alto. Gradi di svuotamento residuo 99,997 % e oltre sono realisticamente raggiungibili – a seconda del dimensionamento e degli utensili ComDisc® – e superano i valori tipici di molti miscelatori standard.
Ruolo e particolarità del VM
Il VM raggiunge la stessa qualità di miscelazione dell'HM, ma necessita per questo di un tempo di miscelazione da due a tre volte superiore e di un apporto di energia corrispondentemente più elevato. È quindi sensato quando tempo di miscelazione e apporto di energia sono meno critici o quando i costi di investimento sono in primo piano. Entrambi i sistemi sono disponibili in taglie finemente graduate tra circa 100 e 50.000 l e possono essere equipaggiati con superfici a camicia riscaldabili ovvero raffreddabili.
Hygienic design e pulibilità
Tutti i sistemi di miscelazione citati seguono l'hygienic design amixon®:
- Camera di miscelazione e organo miscelante sono saldati senza fughe e levigati; l'organo miscelante è supportato esclusivamente in alto, una tenuta d'albero inferiore critica per la contaminazione viene a mancare.
- Ampi sportelli di ispezione Clever-Cut® con guarnizioni OmgaSeal® consentono un accesso ergonomico e chiusure permanentemente prive di spazi morti.
- Sistemi di scarico privi di spazi morti, lance di lavaggio integrate e, in opzione, la pulizia a umido completamente automatica sostengono una pulizia validabile secondo gli standard EHEDG, FDA e 3-A; gli apparecchi sono conformi alla zona ATEX 20 e possono essere equipaggiati con utensili MultiPlane®.
HM e VM offrono così una combinazione di campo di grado di riempimento utilizzabile straordinariamente ampio, qualità di miscelazione molto elevata, massima delicatezza sul prodotto e configurazione igienica esemplare, che va oltre ciò che offrono i tipici miscelatori verticali.