Skip to main navigation Przejdź do głównej treści Skip to page footer

Podsumowanie

Mieszalniki pionowe są mieszalnikami okresowymi z pionowym zbiornikiem, w których pojedyncze narzędzie mieszające zapewnia pionową cyrkulację produktu. Ten typ konstrukcji jest szczególnie odpowiedni do dodawania cieczy za pomocą lanc natryskowych oraz do równomiernego powlekania cząstek.

Informacje o mieszalniku pionowym: zasada działania, dodawanie cieczy i powlekanie

Mieszalnik pionowy jest mieszalnikiem okresowym z pionowym zbiornikiem, w którym pojedyncze narzędzie mieszające transportuje produkt od dołu do góry, a następnie pozwala mu swobodnie opadać pod wpływem grawitacji wzdłuż pionowej osi narzędzia mieszającego. Ta trójwymiarowa cyrkulacja obejmuje całą partię przy niskim nakładzie energii i niewielkim obciążeniu ścinającym – również wtedy, gdy składniki znacznie różnią się pod względem gęstości nasypowej, wielkości cząstek i właściwości przepływowych.

Doskonała cyrkulacja obejmująca całą przestrzeń mieszania sprawia, że ten typ konstrukcji jest szczególnie odpowiedni do dodawania cieczy. Za pomocą lanc natryskowych (metoda natryskowa) cyrkulujący produkt jest równomiernie zwilżany bez powstawania miejscowego nadmiernego zawilgocenia. O wyniku decydują przede wszystkim szybkość dozowania, wielkość kropli oraz stosunek ilości dodawanej cieczy do zdolności absorpcyjnej proszku (zwilżanie proszku, nawilżanie proszku). Jeśli w trakcie procesu powstają grudki, można je rozbić poprzez dodatkową deaglomerację.

Na tej samej zasadzie opiera się powlekanie, podczas którego cząstki są pokrywane warstwą o określonych właściwościach. W tym przypadku czas mieszania decyduje o grubości i równomierności warstwy. Kryteriami doboru są wielkość partii, zawartość wilgoci, skłonność produktu do przywierania oraz wymagany stopień powlekania.

Matryca doboru

KryteriumPytanie przewodnieKonsekwencje dla doboru
Udział cieczyJaki jest udział fazy ciekłej w masie partii?Przy udziale wynoszącym do kilku procent wystarcza dodawanie cieczy na poruszającą się powierzchnię produktu. Powyżej tego poziomu należy indywidualnie zaprojektować i przetestować miejsce dodawania, obraz natrysku oraz czas dodawania.
Lepkość i temperatura cieczyCzy ciecz można rozpylać w temperaturze dodawania?Oleje i tłuszcze należy w niektórych przypadkach dozować przez przewody i dysze z regulacją temperatury. W przeciwnym razie zamiast stożka natryskowego powstają krople, co prowadzi do miejscowego nadmiernego zawilgocenia.
Miejsce dodawaniaCzy ciecz jest rozpylana na cyrkulujący produkt, do strumienia produktu czy na ścianę zbiornika?Ciecz należy dodawać wyłącznie do produktu znajdującego się w ruchu. Rozpylanie na ścianę zbiornika lub nieruchomą warstwę prowadzi do przywierania i powstawania grudek.
Zdolność absorpcyjna proszku nośnikowegoIle cieczy może związać proszek, zanim stanie się lepki?Określa maksymalną ilość cieczy dodawanej do jednej partii oraz dopuszczalną szybkość dozowania. Granicę tę określa się doświadczalnie, a nie obliczeniowo.
Powstawanie grudekCzy produkt po zwilżeniu ma tendencję do tworzenia aglomeratów?Decyduje o tym, czy potrzebne są dodatkowe narzędzia deaglomerujące, czy wystarczający jest sam ruch mieszający.
Powlekanie: stan docelowyCzy cząstki mają zostać równomiernie powleczone, czy ciecz ma być jedynie wymieszana z produktem?Powlekanie wymaga określonego i jednakowego czasu przebywania wszystkich cząstek w strefie natrysku; samo wymieszanie cieczy z produktem tego nie wymaga.
Wrażliwość na ścinanieCzy należy zapobiec ponownemu ścieraniu naniesionej warstwy?Wymagana jest niska prędkość narzędzia oraz ograniczony czas mieszania końcowego; w przeciwnym razie dochodzi do ścierania powłoki.
Pył i frakcja drobnaCzy podczas zwilżania powstaje pył, czy też frakcja drobna zostaje związana?Frakcja drobna jest celowo wiązana; poprzez odpowiednie sterowanie procesem zapobiega się powstawaniu dodatkowej frakcji drobnej.
Czyszczenie po dodaniu tłuszczuCzyszczenie na sucho czy na mokro i w jakich odstępach czasu?Tłuste pozostałości wymagają czyszczenia na mokro. Dostępność dysz i lanc natryskowych staje się zatem kryterium doboru.
Praca z niepełnymi partiamiCzy maszyna jest eksploatowana również przy częściowym napełnieniu?Obraz natrysku i szybkość dozowania muszą być odpowiednie dla minimalnego stopnia napełnienia, a nie tylko dla pełnego obciążenia.

FAQ

Równomierna grubość powłoki przy powlekaniu cząstek proszku natryskiwaną zawiesiną lub roztworem w mieszalniku pionowym powstaje dzięki dopasowanemu stosunkowi szybkości natrysku do intensywności przemieszania produktu. Każda cząstka musi w czasie dozowania wystarczająco często przechodzić przez aktywną strefę natrysku. Ciecz musi trafiać na poruszającą się powierzchnię cząstek jako drobny, równomiernie rozłożony natrysk kropelkowy, a następnie mieć wystarczająco dużo czasu na rozprowadzenie oraz kontrolowane odparowanie, suszenie lub utwardzanie.

Zbyt wysokie szybkości natrysku, duże krople, niestabilne zawiesiny, zbyt długo lepkie powierzchnie, niewystarczające suszenie lub zbyt małe przemieszanie produktu sprzyjają powstawaniu aglomeratów i nierównomiernych powłok. Z kolei zbyt wysoka intensywność mieszania może ścierać świeżo naniesioną powłokę, powodować pękanie cząstek, tworzenie frakcji drobnej i podgrzewanie produktu.

Optymalne prowadzenie procesu łączy więc stabilne właściwości zawiesiny lub roztworu, drobne rozpylenie, odpowiednie położenie dyszy, kontrolowane prowadzenie temperatury, umiarkowane i ciągłe przemieszanie produktu, właściwe warunki utwardzania oraz wystarczająco długi, lecz nie nadmierny czas domieszania. Ostateczny dobór parametrów musi nastąpić z oryginalnym produktem. Grubości powłoki, rozkładu powłoki, udziału aglomeratów, ścierania, temperatury produktu i stabilności wyładunku nie można wiarygodnie przewidzieć jedną formułą. Wiarygodne wyniki powstają dzięki reprezentatywnym próbom powlekania, odpowiedniej analityce oraz systematycznej optymalizacji szybkości natrysku, wielkości kropel, właściwości zawiesiny, temperatury, intensywności mieszania i stopnia napełnienia.

Równomierna grubość powłoki przy powlekaniu cząstek proszku natryskiwaną zawiesiną lub roztworem powstaje dzięki delikatnemu, ciągłemu obiegowi produktu oraz precyzyjnie dopasowanemu nanoszeniu cieczy. Szybkość natrysku nie może przekraczać szybkości przemieszania mieszanego produktu. Każda cząstka powinna wielokrotnie przechodzić przez strefę natrysku i stopniowo przyjmować niewielkie ilości substancji powlekającej.

Mieszalniki pionowe amixon® mogą pracować z niskimi prędkościami obwodowymi narzędzia mieszającego i wytwarzają trójwymiarowy obieg produktu bez wyraźnych stref rzucania, uderzania czy zgniatania. Dzięki temu powłoki, aglomeraty, kryształy i cząstki suszone rozpyłowo mogą być przy odpowiednim doborze parametrów przetwarzane w sposób delikatny. Temperowanie i próżnia mogą przyspieszać odparowanie i utwardzanie powłoki oraz umożliwiają wielostopniowe procesy powlekania z powtarzalnym natryskiwaniem, rozprowadzaniem i kontrolowanym utwardzaniem.

Włączane rotory tnące mogą w razie potrzeby lokalnie rozbijać aglomeraty lub wspomagać rozprowadzanie wysokolepkich zawiesin, bez trwałego, silnego obciążania całej szarży. Ostateczny dobór szybkości natrysku, wielkości kropel, temperatury, próżni, intensywności mieszania i profilu etapowego jest ustalany z oryginalnym produktem w centrum prób i dokumentowany jako powtarzalna receptura sterownika PLC.

Czytaj więcej

Modelowa struktura prowadzi surowce po delikatnym przesiewaniu kontrolnym do stacji dozowania grawimetrycznego, a stamtąd poprzez krótkie, spokojne i zamknięte przekazania bezpośrednio do mieszalnika. Po mieszaniu następuje możliwie bezpośredni, równomierny wyładunek o niskiej wysokości spadku do napełniania lub kolejnego procesu.

Idealna struktura procesu łączy przesiewanie, dozowanie-ważenie, mieszanie i napełnianie poprzez krótkie, szczelne gazowo i pyłowo oraz higienicznie wykonane interfejsy. Kołnierze sanitarne i sterylizowalne przyłącza mogą być stosowane tam, gdzie wymaga tego produkt, wymaganie czyszczenia lub procesu.

Czytaj więcej

Najczęstszymi błędami są przepełnienie, niedopełnienie, mylenie masy z objętością roboczą, izolowana zmiana stopnia napełnienia oraz założenie, że dłuższe mieszanie może skompensować błędne napełnienie. Przepełnienie ogranicza ruch produktu; niedopełnienie może powodować strefy martwe, obciążenia udarowe i nierównomierne przetwarzanie.

Pionowa wężownica mieszająca SinConvex® transportuje produkt w górę wzdłuż ściany i umożliwia centralny przepływ powrotny. Zgodnie z równaniem transportu strumień objętościowy cyrkulacji rośnie wraz ze stopniem napełnienia; jednocześnie proporcjonalnie rośnie ilość wsadu. Przy geometrycznie porównywalnych warunkach specyficzna wydajność cyrkulacji może więc zostać zachowana w szerokim zakresie stopnia napełnienia.

Czytaj więcej

Pionowe mieszalniki dwuwałowe oferują przy mieszaniu i nawilżaniu proszków kohezyjnych intensywną, trójwymiarową cyrkulację oraz dobrą podstawę do równomiernego wprowadzania cieczy. Ponadto oferują konstrukcyjne zalety w ograniczaniu narostów i przy opróżnianiu. Właściwości płynięcia można charakteryzować w zdefiniowanych warunkach obciążenia, na przykład za pomocą aparatu ścinającego Jenikego, poprzez funkcję płynięcia. Ostateczny dobór mieszalnika, dozowania cieczy i wyładunku powinien być dla każdej receptury zwalidowany za pomocą praktycznych prób mieszania.

Pionowy mieszalnik dwuwałowy amixon® HM łączy intensywne trójwymiarowe przepływanie z dostosowywalnym, w razie potrzeby szczególnie delikatnym działaniem mieszającym. Nadaje się do homogenizacji i nawilżania proszków kohezyjnych oraz produktów wilgotnych, pastowatych i ciastowatych. Wężownicowe narzędzia mieszające SinConvex® i SinConcave® poprawiają przepływanie produktu i wspierają bardzo dobre opróżnianie, MultiPane® umożliwia szczególnie delikatną homogenizację wrażliwych cząstek, a rotory tnące mogą przyspieszać deaglomerację. ComDisc® wspiera daleko idące opróżnianie resztkowe, DosiFlap® umożliwia kontrolowane napełnianie Big Bagów i kontenerów, podczas gdy WaterDragon® łączy programowalne czyszczenie strumieniem celowanym ze skuteczną funkcją suszenia. Dzięki temu HM można dostosować do wysokich wymagań co do jakości mieszania, delikatności dla produktu, higieny, napełniania i dostępności instalacji.

Czytaj więcej

Wybór przemysłowego mieszalnika przypraw ze zintegrowanym dozowaniem cieczy wymaga całościowego spojrzenia na aspekty inżynierii procesowej, techniki dozowania, higieny, bezpieczeństwa i opłacalności. Najważniejsze kryteria zestawiono systematycznie poniżej.

amixon® łączy w tym celu spiralne mieszadło SinConcave®/SinConvex® z rotorami tnącymi: dodawanie oleju lub tłuszczu odbywa się lancą lub dyszą dwuczynnikową bezpośrednio w strefie działania rotora tnącego, co daje mikrodrobne rozprowadzenie bez miejscowego przezwilżenia, a komora mieszania pozostaje wolna od nalepów. Termostatowane zbiorniki cieczy utrzymują tłuszcze niezawodnie w niskiej lepkości.

Czytaj więcej

Do mieszanek przypraw z dodatkiem oleju nadają się przede wszystkim higieniczne mieszalniki precyzyjne, takie jak mieszalniki lemieszowe, spiralne i stożkowe oraz dwuwałowe mieszalniki łopatkowe, w połączeniu z precyzyjną techniką dysz, nożami i dokładną regulacją obrotów i dozowania, aby równomiernie rozprowadzić olej i uniknąć powstawania grudek.

amixon® dozuje oleje, tłuszcze i ciekłe aromaty bezpośrednio w strefę działania rotora tnącego, gdzie są rozprowadzane mikrodrobno; mieszadło SinConcave®/SinConvex® stale doprowadza świeży, niezwilżony proszek do strefy zwilżania, dzięki czemu komora mieszania pozostaje wolna od nalepów. Przy małych ilościach dodatku dysza dwuczynnikowa daje najdrobniejsze rozpylenie, a przy wyższych udziałach tłuszczu dodawanie odbywa się sekwencyjnie z fazami mieszania pośredniego. Zależnie od zadania stosowane są mieszalniki pionowe VM i HM, SpherHelics® i KoneSlid® lub mieszalniki stożkowe AM i AMK; intensywność mieszania jest płynnie regulowana, a stopień napełnienia swobodnie wybieralny między 10 a 100 %.

Czytaj więcej

Do wprowadzania olejów i tłuszczów do proszków zup instant nadają się przede wszystkim wewnętrzne łopatki mieszające, rotory tnące, głowice nożowe, spirale i narzędzia łopatkowe. Zależnie od receptury stosuje się narzędzia szybkoobrotowe, takie jak rotory tnące lub głowice nożowe, aby niezawodnie rozbić aglomeraty. Jeśli natomiast trzeba oszczędzić wrażliwe składniki, używa się łagodniejszych narzędzi, takich jak spirale lub lemiesze.

amixon® wprowadza oleje, tłuszcze i ciekłe aromaty do proszków bez grudek, dozując ciecz bezpośrednio w obszar najwyższej aktywności mieszania. Spiralne mieszadło SinConcave®/SinConvex® stale doprowadza świeży proszek do strefy zwilżania, podczas gdy rotor tnący drobno rozprowadza fazę ciekłą. Dzięki termostatowaniu, precyzyjnej strategii dozowania i dopasowanej intensywności mieszania równomiernie wprowadzić można także tłuszcze lepkie lub stałe. Metoda jest zaprojektowana z myślą o powtarzalnych, higienicznych i łagodnych wobec produktu procesach mieszania.

Czytaj więcej

Pionowe mieszalniki jednowałowe mogą być ogrzewane lub chłodzone poprzez płaszcz zbiornika, temperowane wały mieszające, temperowane narzędzia wężownicowe lub taśmowo-śrubowe, pokrywę oraz krytyczne elementy wewnętrzne. Podwójny płaszcz jest rozwiązaniem podstawowym; temperowane narzędzia wewnętrzne powiększają powierzchnię wymiany ciepła i są szczególnie interesujące dla suszenia próżniowego, produktów pastowatych, procesów krystalizacji i wymagających reakcji.

Pionowe mieszalniki jednowałowe amixon® mogą przejąć ogrzewanie i chłodzenie jako zintegrowaną funkcję procesową. Temperowanie sięga od ogrzewalnego lub chłodzalnego podwójnego płaszcza aż po pełne temperowanie wału mieszającego, ramion, wężownicy, otworów włazowych, elementów wyładowczych i filtrów oparowych. Jako nośniki ciepła służą woda, para lub olej termalny; w zależności od zaopatrzenia w media system może realizować zarówno zadania grzewcze, jak i chłodzące.

Czytaj więcej

Zwilżanie proszków olejami lub tłuszczami jest kluczowym etapem w wielu branżach, w tym spożywczej, paszowej, farmaceutycznej, chemicznej i kosmetycznej. Celem jest jednorodne, wolne od grudek rozprowadzenie lepkiej fazy ciekłej w proszku, bez niepożądanych aglomeratów.

amixon® rozwiązuje to przez połączenie mieszadła SinConvex® kontrolującego całą objętość z rotorem tnącym: ciecz jest dozowana lancą lub dyszą dwuczynnikową bezpośrednio w strefę działania rotora tnącego i rozprowadzana mikrodrobno, a komora mieszania pozostaje wolna od nalepów. Termostatowane płaszcze podwójne utrzymują tłuszcze niezawodnie w niskiej lepkości.

Czytaj więcej

Blog

Mieszalnik pionowy, mieszalnik kulowy: mieszalnik proszkowy amixon® z pionową lub nachyloną osią mieszania
Dynamiczne mieszalniki proszków są obsługiwane za pomocą obrotowych narzędzi mieszających. Mają one pionową lub poziomą oś obrotu. Czasami dostępne są również mieszalniki proszków, w których oś obrotu jest nachylona. W tym wpisie na blogu przyjrzymy się różnym projektom dostępnym na rynku.…

Czytaj więcej

Mieszanie materiałów sypkich, utrzymywanie struktury cząstek i unikanie zapylenia
Pył powstaje wszędzie tam, gdzie przetwarzane są produkty pylące. Jego nieprzyjemną cechą jest to, że może wydostawać się przez najmniejsze nieszczelności. Na przykład z big-bagów, mieszalników, silosów, rurociągów lub systemów napełniania. Pył może unosić się w powietrzu przez długi czas i…

Czytaj więcej

Pionowy mikser amixon® do przygotowywania przypraw
Fascynacja przyprawami polega na połączeniu olejków eterycznych, aromatów, przeciwutleniaczy, barwników, witamin i minerałów. Zamieniają przyjemność w zmysłowe doświadczenie. Niektóre przyprawy mają właściwości prozdrowotne. Inne mają działanie konserwujące.

Czytaj więcej

Mieszalnik dwuwałowy do powlekania cząstek materiałów sypkich
Mieszalniki dwuwałowe amixon® są stosowane do mieszanek piekarniczych, dodatków do pieczenia, powłok tłuszczowych, produktów instant i przekąsek. Mieszalniki są również używane do produktów krystalicznych. Cukier, cukier puder, sól lub pierwiastki śladowe. Cząstki mieszanki mogą być powlekane…

Czytaj więcej

Mieszalniki do proszków ceramicznych: precyzyjne przygotowanie proszku jako kluczowy proces w przemyśle ceramicznym
Ceramika techniczna należy do najbardziej wydajnych materiałów stosowanych w inżynierii. Jej wyjątkowe właściwości, takie jak odporność na temperaturę, twardość i odporność na korozję, nie zaczynają się jednak dopiero w piecu. O ich jakości decyduje proces mieszania.

Czytaj więcej