Jakie zalety oferują mieszalniki kuliste dla wrażliwych, kruchych aglomeratów?
Mieszalniki kuliste należą do kategorii mieszalników pionowych. Są one zaprojektowane specjalnie do homogenizowania wrażliwych lub kruchych aglomeratów z wysoką jakością mieszania, bez istotnego naruszania ich rozkładu uziarnienia i struktury wewnętrznej. Opiera się to na ich kulistej geometrii oraz na kinematyce mieszania o niskim ścinaniu, opartej na grawitacji.
Wymieszanie odbywa się przede wszystkim przez obrót centrycznie zainstalowanego mieszadła. Materiał sypki jest przez to poruszany grawitacją i trójwymiarowym przemieszczaniem.
Pomimo niewielkiego obciążenia mechanicznego trójwymiarowy ruch w kulistej komorze mieszania pozwala osiągnąć skuteczną redystrybucję osiową, promieniową i diagonalną. Homogenizacja opiera się na łagodnym przemieszczaniu i wzajemnym wpływaniu strumieni materiału przy niskich prędkościach obwodowych.
Zamknięta, kulista geometria nie ma narożników, krawędzi ani stref martwych, co umożliwia opróżnianie resztkowe uwarunkowane geometrią oraz łagodne traktowanie produktu. W połączeniu z grawitacją pozwala to na opróżnianie niemal bez pozostałości, takie jak przy produktach płynnych, na przykład wodzie. Przy zwykłych produktach pylistych nie jest to możliwe.
Przyjazność dla czyszczenia i GMP: gładkie powierzchnie wewnętrzne mają z reguły tylko jeden lub dwa przepusty wału z uszczelnieniami. Mieszalniki kuliste dają się czyścić podobnie dobrze jak mieszalniki stożkowe lub cylindryczne.
Dostosowywalna intensywność mieszania i dobra skalowalność: poprzez obroty, stopień napełnienia i czas mieszania można celowo nastawić wprowadzanie energii do produktu. Intensywność można przy tym zmniejszyć tak dalece, że następuje jedynie łagodne ślizganie cząstek – idealnie dla aglomeratów szczególnie łamliwych. Jednocześnie te parametry procesu dają się dobrze skalować, tak że ustalone w laboratorium łagodne warunki mieszania można w sposób powtarzalny przenieść na skalę produkcyjną.
W sumie mieszalniki kuliste oferują zatem technologicznie odpowiednie rozwiązanie do homogenizowania aglomeratów wrażliwych mechanicznie, gdy na pierwszym planie stoją zachowanie ziarna, czystość produktu oraz wysoka, powtarzalna jakość mieszania – w szczególności wtedy, gdy główne mieszadło wykonane jest jako mieszadło wstęgowe. Najczęściej jednak mieszalniki kuliste wyposażone są w zmodyfikowane mieszadła kotwicowo-pierścieniowe. Wtedy przesuwają masy proszku przed sobą i niepożądanie je zagęszczają.
Mieszalnik kulisty SpherHelics® SH firmy amixon® jest idealnym rozwiązaniem dla kruchych aglomeratów
Geometria przeciw pękaniu cząstek
Dzięki swojej formie pustej kuli SH unika konstrukcyjnie tych obszarów, w których kruche aglomeraty mogłyby zostać uszkodzone. Nie ma narożników, krawędzi ani stref zgniatania. Spiralne mieszadło wytwarza trójwymiarowy przepływ produktu o krótkich czasach mieszania i niskim wprowadzaniu energii. Komora mieszania i mieszadło są spawane bez szczelin i szlifowane. Ponadto mieszadło jest łożyskowane i napędzane wyłącznie od góry.
Umożliwia to łagodne i oszczędzające produkt mieszanie.
Prędkość obwodowa jest nastawialna w zakresie od około 0,8 do 3,5 m/s. W praktyce mieszalniki SpherHelics® pracują przeważnie wolnoobrotowo, tak że proszki suszone rozpyłowo, granulaty ze złoża fluidalnego, aglomeraty instant i powłoki zachowują swoją strukturę. W razie potrzeby ten sam aparat może pracować celowo deaglomerująco, z załączalnym rotorem tnącym.
Wyładunek produktu jest bez pozostałości i bez segregacji. Elementy ComDisc® przeciągają w ostatniej fazie opróżniania po dnie, tak że wyładowane zostają także ostatnie resztki. Armatura DosiFlap® bez stref martwych umożliwia bezpośrednie i niskopylące napełnianie. Wielkości sięgają od 100 do 7.000 litrów pojemności użytkowej. Komora mieszania jest zaprojektowana dla strefy ATEX 20, a na życzenie dostępna jako zgodna z EHEDG, FDA i 3-A. Dostępne są również programowalne lance myjące do czyszczenia na mokro.
Alternatywa dla wyjątkowo szybkiego opróżniania bez pozostałości
Jeżeli wymagane jest szczególnie szybkie opróżnianie produktu, jako uzupełnienie nadaje się KoneSlid® KS. Jest zaprojektowany do produktów z suszenia rozpyłowego, złoża fluidalnego i suszenia taśmowego, osiąga dobrą jakość mieszania po 20 do 30 obrotach i opróżnia się w kilka sekund, bez stożka nasypowego i bez segregacji. Która forma konstrukcyjna oferuje najlepsze połączenie wskaźnika pękania i czasu taktu, wyjaśnia amixon® w centrum prób z produktem oryginalnym i udokumentowanymi wynikami prób.
Zabezpieczenie w centrum prób amixon®
Przed inwestycją przydatność można zabezpieczyć w centrum prób amixon®. Gotowe jest tam 35 instalacji próbnych w różnych wielkościach. Uzupełniają je centra prób w Japonii, Indiach, Tajlandii, Chinach, Korei Południowej i USA. Próby odbywają się z produktem oryginalnym, przy realnych stopniach napełnienia i w przewidzianym zakresie temperatury i ciśnienia. Oceniane są jakość mieszania, łagodność wobec produktu, wprowadzanie energii, zdolność do czyszczenia i powtarzalność. Wyniki są oceniane i dokumentowane wspólnie z ekspertami amixon®.
Projektowanie higieniczne jako podstawa
Wszystkie wymienione właściwości opierają się na projektowaniu higienicznym amixon®. Komora mieszania i mieszadło są spawane bez szczelin i szlifowane. Mieszadło jest łożyskowane wyłącznie od góry, tak że krytyczny pod względem zanieczyszczeń dolny przepust wału jest zbędny. Duże drzwi inspekcyjne Clever-Cut® z uszczelnieniem OmgaSeal® umożliwiają dobry dostęp do powierzchni mających kontakt z produktem. Pozbawione stref martwych organy wylotowe i zintegrowane lance myjące umożliwiają walidowalne czyszczenie na sucho i na mokro według wymagań EHEDG, FDA i 3-A.