Mieszalnik kulowy
Mieszalniki kulowe homogenizują suche, wilgotne lub mokre proszki. Mogą również mieszać płyny. Pracują w trybie wsadowym. Kulista komora mieszania zawiera obracające się narzędzie mieszające, które miesza produkt w trzech wymiarach. Najlepszy efekt mieszania uzyskuje się, gdy oś obrotu jest ustawiona pod kątem. Zapewnia to bardzo równomierny przepływ i krótki czas mieszania. Mieszalniki kulowe zapewniają szczególnie dobre wyniki mieszania.
amixon® jest producentem mieszalników kulowych. Urządzenia można przetestować w centrum technicznym amixon® z materiałem mieszanym dostosowanym do potrzeb klienta. Na życzenie amixon® przeprowadza ocenę opartą na sztucznej inteligencji. Łączy ona 40 lat udokumentowanej wiedzy specjalistycznej amixon® z konkretnymi wymaganiami procesowymi klienta. Wynikiem jest uzasadniona rekomendacja dotycząca najlepiej dopasowanego systemu mieszania z programu amixon®.
Mieszalniki kulowe mogą również działać jako reaktory syntezujące lub próżniowe suszarki mieszające. W tym celu kula jest wykonana jako dwuścienna i przepływa przez nią nośnik ciepła. W ten sposób można wprowadzać lub usuwać ciepło.
Główne narzędzie mieszające obraca się w całym przekroju produktu. Opcjonalnie można zastosować rozdrabniacze. Działają one szybko, wytwarzają efekt ścinania i uderzenia oraz rozbijają aglomeraty. Jest to pomocne w przypadku nawilżania, zwilżania lub powlekania proszku. Pobór mocy wzrasta proporcjonalnie do około 3,5-krotnej mocy częstotliwości obrotowej.
Producenci oferują różne konstrukcje. Wał może być umieszczony ukośnie u góry lub u dołu kuli. Niektóre konstrukcje łączą główne narzędzie mieszające i rozdrabniacz w różnych pozycjach. Ważne jest, aby wszystkie narzędzia zachowały stabilność kształtu i zawsze utrzymywały tę samą odległość od ścianki kuli – nawet w przypadku ciężkich, przylegających produktów.
Napełnianie i opróżnianie
Napełnianie odbywa się od góry za pomocą jednego lub kilku króćców wlewowych. Odpowietrzenie również znajduje się u góry. Armaturę opróżniającą umieszczono u dołu i powinna ona mieć kształt wycięcia w kuli. Tylko w ten sposób możliwe jest opróżnienie bez pozostawiania martwej przestrzeni.
Czyszczenie i kontrola
Niektóre mieszalniki kulowe składają się z dwóch rozkładanych półkul. Inne posiadają drzwi inspekcyjne bez martwej przestrzeni. Do czyszczenia na mokro można stosować obrotowe dysze do mycia zbiorników. Niektóre konstrukcje pozwalają na pozostawienie dysz czyszczących w komorze mieszania.
Czyszczenie narzędzia mieszającego jest bardziej wymagające niż czyszczenie kuli. Narzędzie musi być proste, higieniczne i łatwo dostępne. Musi ono umożliwiać delikatne rozprowadzanie proszków o różnych właściwościach.
Klienci mogą testować procesy czyszczenia i opróżniania pozostałości bezpośrednio na urządzeniach testowych w centrum technicznym amixon®. W zależności od branży stosuje się czyszczenie na sucho, czyszczenie na mokro lub automatyczne czyszczenie na mokro. Często łączy się dwa lub więcej trybów czyszczenia.
Chłodzenie po czyszczeniu na mokro
Po czyszczeniu na mokro gorącą wodą mieszalnik musi ostygnąć przed rozpoczęciem kolejnego procesu mieszania. Kula drążona oddaje ciepło głównie poprzez promieniowanie i konwekcję. Chłodzenie przebiega powoli, ponieważ różnica temperatur stale maleje. Otwarcie komory mieszania przyspiesza chłodzenie, ale może spowodować uwolnienie pary do otoczenia. W takim przypadku zaleca się ukierunkowane odprowadzanie powietrza.
Dodawanie cieczy
W celu uzyskania jednorodnego zwilżenia proszków przed rozdrabniaczem umieszcza się lance z cieczą. Wysoka wydajność ścinania noży szybko tworzy produkt bez grudek. Czynniki mające wpływ to napięcie powierzchniowe cieczy, jej lepkość, porowatość proszku i oddziaływania międzyfazowe.
Dlaczego kula?
Kula ma najmniejszą powierzchnię spośród wszystkich pojemników o symetrii obrotowej o tej samej objętości. Ułatwia to czyszczenie. Jednak pojemnik w kształcie stożka może lepiej rozładowywać zawartość. Oba aspekty mają swoje zalety w zależności od produktu. Decydujące znaczenie ma pożądane bezpieczeństwo procesu i wymagane opróżnienie resztek.
Terminologia
Bardziej precyzyjne byłoby określenie „mieszalnik kulowy z dynamicznie poruszającymi się narzędziami mieszającymi”. Termin „mieszalnik kulowy” jest jednak używany w różnych branżach. W branży sanitarnej oznacza on np. armaturę, w której przepuszczalna kula miesza dopływającą wodę.