Quali vantaggi hanno i miscelatori verticali rispetto ai miscelatori orizzontali per lotti di grandi dimensioni?
Con lotti di grandi dimensioni i miscelatori verticali offrono diversi vantaggi di ingegneria di processo ed economici. Sono vantaggiosi in particolare quando sono dati volumi di lotto elevati, una superficie di appoggio limitata nonché requisiti elevati di svuotamento residuo e di integrità del prodotto.
Grazie alla loro costruzione verticale il volume utile viene scalato in primo luogo attraverso l'altezza e non attraverso la lunghezza del recipiente di miscelazione. Ne risulta uno sfruttamento efficiente della superficie di appoggio (footprint). Con volumi di lotto di più tonnellate i miscelatori verticali richiedono quindi una superficie a terra nettamente minore rispetto ai miscelatori orizzontali.
Minore consumo specifico di energia: poiché gli utensili di miscelazione di un miscelatore verticale ruotano di regola a basso numero di giri, il loro consumo specifico di energia è inferiore.
Trattamento delicato dei prodotti sensibili: i miscelatori verticali lavorano tipicamente con forze di taglio minori e con velocità periferiche degli utensili più basse. In questo modo la sollecitazione meccanica del prodotto si riduce. I miscelatori verticali sono particolarmente adatti a granulati e pellet sensibili alla rottura, a materiali fibrosi o fragili nonché a prodotti abrasivi, con i quali forze di taglio elevate porterebbero a un'usura eccessiva.
La minore sollecitazione per attrito e per taglio riduce inoltre il riscaldamento termico del materiale, il che è vantaggioso con ricette sensibili alla temperatura.
Elevata flessibilità nel grado di riempimento: i miscelatori verticali con camera di miscelazione conica possono essere esercitati già con un grado di riempimento del 10 % e forniscono in tal caso qualità di miscelazione ideali. I miscelatori orizzontali richiedono di regola gradi di riempimento minimi di circa il 30–40 % del volume nominale.
Vantaggi di manutenzione e di impiantistica: nei miscelatori verticali azionamento e supportazione possono di norma essere disposti al di sopra del livello del prodotto. Esistono un solo passaggio d'albero e una sola tenuta d'albero. Questo riduce il rischio di perdite, semplifica la manutenzione e prolunga la durata dei componenti.
Nonostante questi vantaggi i miscelatori verticali non sono ideali per tutte le applicazioni. Nei processi di miscelazione continui con tempi di miscelazione molto brevi, con forte immissione di liquido o con agglomerazione intensa i miscelatori orizzontali ad alta velocità sono spesso la scelta migliore. La decisione per un miscelatore verticale o orizzontale dovrebbe perciò essere sempre adattata al prodotto concreto, ai tempi di processo richiesti e alla periferia dell'impianto.
Verticale invece di orizzontale: gli argomenti costruttivi di amixon®
L'indipendenza dal grado di riempimento come vantaggio di sistema: miscelare indipendentemente dal grado di riempimento, svuotamento residuo 99,997 % e oltre.
I miscelatori verticali amixon® (miscelatore verticale a un albero, miscelatore verticale a due alberi, miscelatori conici KoneSlid®, SpherHelics® e Gyraton®) raggiungono le massime qualità di miscelazione su un ampio campo di grado di riempimento. Tipicamente i gradi di riempimento possono variare da circa il 10 al 100 %. La qualità di miscelazione raggiunta corrisponde a una distribuzione ideale, che nella pratica non può essere migliorata.
L'elica dell'organo miscelante SinConcave®/SinConvex® trasporta il prodotto verso l'alto nella periferia della camera di miscelazione. Al centro della camera il solido sfuso scorre verso il basso per effetto della gravità. Questo flusso totale funziona indipendentemente dal grado di riempimento. Le dimensioni dei lotti in un miscelatore possono così variare di un ordine di grandezza senza che l'omogeneità debba essere validata di nuovo.
Per quanto riguarda igiene e manutenzione vale: nei miscelatori orizzontali le estremità degli alberi attraversano lo spazio di prodotto su entrambi i lati. Le guarnizioni sono sottoposte alla pressione del solido sfuso. Questo aumenta il rischio di contaminazioni e l'onere di manutenzione.
Nel miscelatore verticale amixon®, invece, l'organo miscelante è supportato e azionato esclusivamente in alto. Non esiste alcun passaggio d'albero inferiore a contatto con il prodotto. La camera di miscelazione è saldata senza fughe e levigata, inoltre i sistemi di scarico sono realizzati privi di spazi morti. Questo costituisce la base per la conformità a EHEDG, FDA e 3-A nonché per una pulizia validabile.
Svuotamento e forma costruttiva
Il punto più basso del miscelatore verticale conico si trova al centro. I prodotti scorrevoli vengono svuotati là quasi completamente con l'assistenza della gravità. Con le forme costruttive coniche si raggiungono gradi di svuotamento 99,997 % e oltre. Anche i miscelatori a fondo piatto possono raggiungere gradi di svuotamento residuo così elevati, purché siano equipaggiati con utensili ComDisc®.
I miscelatori verticali di amixon® sono di regola costruiti in modo relativamente cubico. Su richiesta i miscelatori possono però essere realizzati anche particolarmente snelli o particolarmente bassi. In questo senso amixon® si adatta alle condizioni di spazio del cliente.
Grazie alla loro forma costruttiva compatta si integrano bene negli edifici esistenti.
Delicatezza sul prodotto con tempi di miscelazione brevi
I miscelatori verticali amixon® lavorano con velocità periferiche a basso numero di giri, tipicamente da circa 0,8 a 3,5 m/s. Non esistono le cosiddette zone di lancio o di urto. Il processo di miscelazione si svolge in modo delicato sulle particelle. Le strutture particellari si conservano così in larga misura e coating e agglomerati vengono preservati.
Il miscelatore verticale a due alberi HM e il miscelatore KoneSlid® raggiungono spesso la qualità di miscelazione obiettivo già in un terzo del tempo di miscelazione consueto.
Il confronto diretto amixon® lo esegue nel centro prove, con il prodotto originale e una valutazione documentata di qualità di miscelazione e delicatezza sul prodotto.
Messa in sicurezza nel centro prove amixon®
Prima dell'investimento viene la dimostrazione nel centro prove. Nella sede centrale di Paderborn sono disponibili 35 impianti di prova di diverse taglie.
Ulteriori centri prove si trovano in Giappone, India, Thailandia, Cina, Corea del Sud e Stati Uniti. Con questo amixon® sottolinea la propria posizione di trendsetter nel contesto competitivo dei miscelatori verticali per polveri.
Le prove si svolgono con i prodotti originali, con gradi di riempimento e dimensioni di lotto reali nonché nel campo di temperatura e di pressione previsto. Vengono valutate la qualità di miscelazione, la delicatezza sul prodotto, l'apporto di energia, la pulibilità e la riproducibilità.
I risultati vengono valutati e documentati insieme agli esperti amixon®. Ne nasce una base di decisione solida, che riduce i rischi tecnici ed economici prima dell'investimento.
L'hygienic design come base
Tutte le proprietà citate si basano sull'hygienic design amixon®.
Camera di miscelazione e organo miscelante sono saldati senza fughe e levigati.
L'organo miscelante è supportato solo in alto, così che il passaggio d'albero inferiore, critico, viene a mancare. Sistemi di scarico privi di spazi morti e lance di lavaggio integrate permettono una pulizia a secco e a umido validabile. Pulitori programmabili a getto orientato aiutano a ridurre il consumo di acqua. Si risparmia inoltre molto tempo, perché amixon® dispone di una tecnologia che consente di far evaporare l'acqua fredda dalla camera di miscelazione in modo completo e rapido, senza che debba essere apportato calore.
Ampi sportelli di ispezione Clever-Cut® con guarnizione OmgaSeal® permanentemente priva di spazi morti consentono un accesso ergonomico a tutte le superfici a contatto con il prodotto.