Niemal całkowite opróżnianie resztkowe uzyskuje się przede wszystkim w pionowych mieszalnikach stożkowych ze ślimakiem mieszającym umieszczonym centrycznie lub mimośrodowo, którego ślimak sięga do dolnej części stożka i blisko otworu wylotowego. Ilości resztkowe rzędu promila (poniżej około 0,1 % objętości użytkowej) są technicznie osiągalne przy odpowiedniej konstrukcji i właściwych właściwościach produktu.

Typy mieszalników stożkowych o wysokim stopniu opróżniania resztkowego

Pionowe mieszalniki stożkowo-ślimakowe

Ślimaki mieszające obracające się blisko ściany, wykonujące ruch planetarny, obejmują całą objętość zbiornika i pod koniec procesu mieszania aktywnie transportują produkt do najniższego punktu stożka.

Mieszalniki stożkowe łopatkowe i spiralne

Specjalnie ukształtowane łopatki lub spiralne narzędzia mieszające zapewniają intensywne wymieszanie oraz, w połączeniu z grawitacją, bardzo dobre grawitacyjne opróżnianie również z obszarów blisko ściany.

Mieszalniki stożkowe jedno- i wielowałowe

Mieszalniki wysokowydajne, w których mieszadła podczas opróżniania celowo przepychają produkt w kierunku otworu wylotowego – korzystne dla proszków kohezyjnych lub trudno płynących.

Mieszalniki dwustożkowe

Dzięki symetrycznej geometrii dwustożkowej i centralnemu opróżnianiu przy dolnym stożku, przy wystarczająco stromych kątach ścian możliwe jest niemal całkowite opróżnianie grawitacyjne.

Cechy konstrukcyjne umożliwiające niemal całkowite opróżnianie resztkowe

Geometria zbiornika

• Stożkowa dolna część zbiornika o stromych kątach nachylenia ścian, przekraczających kąt nasypu materiału sypkiego (typowo ok. 15–20° od pionu), dzięki czemu grawitacja przezwycięża tarcie statyczne, a produkt bezpiecznie zsuwa się w dół.
• Pozbawione stref martwych, zaokrąglone przejścia bez krawędzi, wnęk czy podcięć w obszarze stożka i stożka wylotowego.
• Centryczny wylot z minimalną objętością resztkową w obszarze wylotu.

Konstrukcja mieszadła

• Ślimaki mieszające lub łopatki prowadzone aż bezpośrednio nad wylot denny, tak aby żadne strefy produktu nie pozostawały nieruchome.
• Obiegowe ślimaki wykonujące ruch planetarny, obejmujące zarówno strefy centralne, jak i przyścienne, mechanicznie usuwające przywarcia.
• Wąskie szczeliny między mieszadłem a ścianą zbiornika, w razie potrzeby ze zgarniaczami, aby transportować przywierające warstwy produktu w kierunku wylotu.
• Wały mieszające łożyskowane wspornikowo (wykonanie Cantilever) bez dolnego łożyska prowadzącego w przestrzeni produktowej, dzięki czemu w obszarze wylotu nie pozostają żadne łożyska, uszczelnienia ani elementy konstrukcyjne stanowiące miejsca odkładania się osadu.

Organ wylotowy i armatura

• Organy odcinające zintegrowane licująco z konturem zbiornika (np. zawory segmentowe kulowe, klapy, zasuwy lub zamknięcia stożkowe), które w stanie zamkniętym kontynuują wewnętrzną geometrię stożka bez występów.
• Konsekwentne unikanie konstrukcyjnych wnęk w obszarze uszczelnienia wylotu, aby zapobiec strefom martwym i odkładaniu się produktu.
• Średnica i kształt wylotu dopasowane do właściwości płynięcia, wielkości cząstek i kohezji produktu, aby zminimalizować tworzenie się mostków i naskorupień.

Powierzchnie i środki dodatkowe

• Wysoka jakość powierzchni elementów mających kontakt z produktem (np. wartości chropowatości do Ra ≤ 0,8 µm), uzupełniona elektropolerowaniem lub odpowiednimi powłokami redukującymi siły adhezji.
• Opcjonalne zastosowanie urządzeń wibracyjnych lub opukujących, pneumatycznego doopróżniania lub ogrzewanych ścian zbiornika, zwłaszcza przy produktach wilgotnych, klejących lub silnie kohezyjnych.
• Przy krytycznych materiałach sypkich dodatkowe zgarniacze ścienne lub specjalnie ukształtowane mieszadła do celowego transportu przywierających warstw do otworu wylotowego.

Wpływ właściwości produktu

Nawet przy optymalnej konstrukcji osiągalny stopień opróżniania resztkowego zależy od właściwości płynięcia materiału sypkiego:

• Przy produktach sypkich i suchych typowe są ilości resztkowe rzędu promila.
• Przy materiałach kohezyjnych, wilgotnych lub skłonnych do naskorupienia konieczne są dodatkowe środki konstrukcyjne oraz, w razie potrzeby, wspomaganie procesowe, aby osiągnąć porównywalnie niską ilość resztkową.

Te środki konstrukcyjne i procesowe umożliwiają w nowoczesnych mieszalnikach stożkowych niemal całkowite opróżnianie resztkowe i jednocześnie zapewniają wysoką zdolność do czyszczenia oraz powtarzalne warunki procesowe.