Jakie zalety oferuje pionowy mieszalnik dwuwałowy wobec mieszalnika jednowałowego przy wsadach o dużej objętości?
Pionowy mieszalnik dwuwałowy oferuje przy wsadach o dużej objętości zalety przede wszystkim w zakresie czasu mieszania, jednorodności i łagodności wobec cząstek. Jest to szczególnie istotne, gdy mieszanina nie może się ogrzewać albo gdy aglomerowane rozpyłowo produkty instant, receptury musli lub inne kruche struktury mają być homogenizowane łagodnie.
Wyższa intensywność mieszania przy krótkim czasie mieszania
Dwa pionowo ułożone, oddziałujące na siebie wały mieszające wytwarzają nakładające się obszary działania z trójwymiarowym przemieszczaniem i efektami przeciwprądowymi. Mieszanina jest jednocześnie przewalana w górę, w dół i promieniowo, dzięki czemu:
- czas mieszania w porównaniu z układami jednowałowymi wyraźnie maleje (w praktyce często o około 50 do 70 %),
- osiągana jest bardzo wysoka jednorodność także przy złożonych recepturach,
- jednostkowe wprowadzanie energii na tonę produktu pozostaje niskie, ponieważ prędkości obrotowe mogą być umiarkowane mimo dużego działania mieszającego.
Całkowity czas cyklu określany jest przy tym raczej przez napełnianie, opróżnianie i czyszczenie; zaleta wydajnościowa leży przede wszystkim w krótszej właściwej fazie mieszania.
Łagodność wobec cząstek i obchodzenie się z recepturami niejednorodnymi
Dzięki równomiernie rozłożonemu działaniu mieszającemu i możliwości pracy z niskimi prędkościami obwodowymi wrażliwe struktury cząstek dają się mieszać bardzo łagodnie:
- porowate, aglomerowane rozpyłowo proszki instant zachowują swoje właściwości instant,
- pieczone lub ekstrudowane produkty zbożowe (na przykład składniki musli) są rozprowadzane jednorodnie, bez nadmiernego łamania.
Jednocześnie pionowe mieszalniki dwuwałowe osiągają przy wsadach o silnie różnych gęstościach nasypowych, wielkościach cząstek lub właściwościach przepływowych krótsze czasy mieszania i stabilniejsze rozprowadzenie:
- segregacja jest w znacznym stopniu tłumiona,
- bardzo małe ilości dodatków dają się niezawodnie homogenizować w dużych ilościach nośnika,
- homogenizowane mogą być również materiały wilgotne lub pastowate oraz mieszaniny kondycjonowane.
Aspekty ekonomiczne
Przy wsadach o dużej objętości pionowe mieszalniki dwuwałowe oferują zalety ekonomiczne:
- mniejsze jednostkowe zużycie energii na wsad dzięki krótkim czasom mieszania i efektywnemu prowadzeniu przepływu,
- w stosunku do wielkości wsadu często mniejsza wysokość zabudowy i zwarta powierzchnia zabudowy w porównaniu z innymi wysokowydajnymi systemami mieszania.
Przeciwstawiają się temu wyższe koszty inwestycji oraz bardziej złożony układ napędu i synchronizacji. W praktyce przemysłowej pionowe mieszalniki dwuwałowe uważane są dlatego za rozwiązanie technicznie przewyższające dla wsadów o dużej objętości, gdy stawiane są wysokie wymagania wobec jednorodności, łagodności wobec produktu, elastyczności procesu i powtarzalnej jakości mieszania.
W ten sposób amixon® porównuje pionowy mieszalnik dwuwałowy HM z mieszalnikiem jednowałowym VM przy wsadach o dużej objętości
Zarówno pionowy mieszalnik dwuwałowy HM, jak i mieszalnik jednowałowy VM opierają się na mieszadle helikalnym SinConcave®/SinConvex®. Wytwarzają one obwodowy przepływ w górę i centralny przepływ w dół, dzięki czemu powstaje trójwymiarowe pełne przemieszczanie objętości. Obie konstrukcje osiągają w ten sposób technicznie idealną mieszaninę losową w wyjątkowo dużym zakresie stopnia napełnienia od około 10 do 100 % – bez utraty jakości mieszania. Obie pracują wolnoobrotowo z prędkościami obwodowymi od około 0,8 do 3,5 m/s.
Co czyni HM lepszym od zwykłych mieszalników pionowych
HM wykorzystuje dwa równolegle ułożone mieszadła spiralne, których pola przepływu nakładają się na siebie. Dzięki temu:
- czas mieszania skraca się w porównaniu z układami jednowałowymi typowo o czynnik 2 do 3,
- jednostkowe wprowadzanie energii do produktu wyraźnie maleje,
- osiągane są bardzo wysokie jednorodności w krótkim czasie przy jednocześnie maksymalnej łagodności wobec produktu.
Dwa wały pozwalają na sześcienną, względnie płaską geometrię zbiornika. Przy wsadach o dużej objętości dostępna przestrzeń zabudowy jest wykorzystywana efektywniej niż przy klasycznych wysokocylindrycznych mieszalnikach pionowych. Stopnie opróżniania resztkowego 99,997 % i lepiej są – zależnie od rozwiązania i narzędzi ComDisc® – realistycznie osiągalne i przewyższają typowe wartości wielu mieszalników standardowych.
Rola i cechy szczególne VM
VM osiąga tę samą jakość mieszania jak HM, potrzebuje na to jednak około dwu- do trzykrotnego czasu mieszania i odpowiednio wyższego wprowadzania energii. Jest więc sensowny wtedy, gdy czas mieszania i wprowadzanie energii są mniej krytyczne albo gdy na pierwszym planie stoją koszty inwestycji. Oba systemy dostępne są w drobno stopniowanych wielkościach między około 100 a 50.000 l i mogą być wyposażone w powierzchnie płaszcza z możliwością grzania lub chłodzenia.
Projektowanie higieniczne i zdolność do czyszczenia
Wszystkie wymienione systemy mieszania podlegają projektowaniu higienicznemu amixon®:
- komora mieszania i mieszadło są spawane bez szczelin i szlifowane; mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry, krytyczny pod względem zanieczyszczeń dolny przepust wału jest zbędny,
- duże drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z uszczelnieniami OmgaSeal® umożliwiają ergonomiczny dostęp i trwale pozbawione stref martwych zamknięcia,
- pozbawione stref martwych organy wylotowe, zintegrowane lance myjące i opcjonalnie w pełni automatyczne czyszczenie na mokro wspierają walidowalne czyszczenie zgodnie ze standardami EHEDG, FDA i 3-A; aparaty są zgodne ze strefą ATEX 20 i mogą być wyposażone w narzędzia MultiPlane®.
Tym samym HM i VM oferują połączenie wyjątkowo dużego użytecznego zakresu stopnia napełnienia, bardzo wysokiej jakości mieszania, maksymalnej łagodności wobec produktu i wzorcowego ukształtowania higienicznego, które wychodzi poza to, co osiągają typowe mieszalniki pionowe.