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
| Kryterium | Pytanie przewodnie | Konsekwencje dla doboru |
|---|---|---|
| Udział cieczy | Jaki 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 cieczy | Czy 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 dodawania | Czy 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 nośnikowego | Ile 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 grudek | Czy 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 docelowy | Czy 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 ścinanie | Czy 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 drobna | Czy 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 tłuszczu | Czyszczenie 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 partiami | Czy 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. |