Podsumowanie
Mieszalniki stożkowe są mieszalnikami okresowymi ze stożkowym zbiornikiem i spiralnym narzędziem mieszającym. Stożkowa geometria samoczynnie kieruje produkt do wylotu i umożliwia niemal całkowite opróżnianie przy szerokim użytkowym zakresie stopnia napełnienia.
Informacje o mieszalniku stożkowym: zasada działania, ekonomiczność i dobór
Mieszalnik stożkowy jest mieszalnikiem okresowym ze stożkowym zbiornikiem, w którym jedno lub dwa spiralne narzędzia mieszające – na przykład narzędzia mieszające Helix – unoszą i przemieszczają produkt. Stożkowa geometria samoczynnie kieruje produkt do wylotu; dzięki temu opróżnianie może odbywać się bez dodatkowego mechanicznego usuwania produktu i zapewnia wysoki stopień opróżniania z pozostałości.
Pod względem ekonomicznym ten typ konstrukcji wyróżnia się przede wszystkim trzema cechami: niskim jednostkowym zużyciem energii, krótkim czasem mieszania przy łagodnym traktowaniu produktu oraz szerokim użytkowym zakresem stopnia napełnienia. Ta sama maszyna może przetwarzać niepełne partie bez pogorszenia jakości ocenianej zgodnie z kryteriami jakości mieszania. W przypadku częstych zmian produktu konstrukcja bez martwych stref oraz ergonomiczne czyszczenie dodatkowo bezpośrednio zwiększają dostępność instalacji.
Przy doborze należy uwzględnić zakres wielkości partii, właściwości przepływowe i skłonność produktu do przylegania, dopuszczalne obciążenie ścinające, dodawanie cieczy oraz wymagania dotyczące czyszczenia i inspekcji. W przypadku szybkich zmian partii należy również sprawdzić dostępność zbiornika i narzędzia mieszającego na potrzeby kontroli wzrokowej i kontroli przez przetarcie.
Macierz doboru
| Kryterium | Pytanie przewodnie | Konsekwencje dla doboru |
|---|---|---|
| Zakres wielkości partii | Jaki jest stosunek najmniejszej do największej partii? | Szeroki zakres wymaga konstrukcji o dużym użytkowym zakresie stopnia napełnienia. W przeciwnym razie potrzebne są dwie maszyny. |
| Właściwości przepływowe i kohezja | Czy produkt swobodnie przepływa, czy ma tendencję do tworzenia mostów i przylegania? | Produkty kohezyjne wymagają narzędzi zapewniających wymuszony transport w całej przestrzeni mieszania. Zasady oparte na grawitacji, takie jak mieszalniki swobodnego spadania, nie są odpowiednie. |
| Dodawanie cieczy | Czy dodawane są ciecze i w jakiej proporcji? | Już przy udziale wynoszącym kilka procent należy przewidzieć układ natryskowy, określoną szybkość dozowania oraz dodatkowy rotor tnący do rozbijania aglomeratów. |
| Wrażliwość na ścinanie | Czy należy zapobiegać uszkodzeniu granulatów, płatków lub włókien? | Zamiast dodatkowych rotorów tnących należy stosować narzędzia o dużej objętości i niskiej prędkości obwodowej. Geometria narzędzia staje się kryterium doboru. |
| Opróżnianie z pozostałości | Jaka ilość pozostałości jest dopuszczalna pod względem ekonomicznym i w odniesieniu do przenoszenia produktu? | Stożkowa geometria z zamknięciem dennym w najniższym punkcie. |
| Reżim czyszczenia | Czyszczenie na sucho, czyszczenie wilgotne czy czyszczenie wodą w systemie zamkniętym? | Czyszczenie wodą wymaga geometrii bez martwych stref, nachylonych powierzchni i zdefiniowanej dostępności. Modernizacja istniejących instalacji jest możliwa, ale należy ocenić jej opłacalność ekonomiczną. |
| Częstotliwość zmian produktu | Ile zmian produktu odbywa się w tygodniu i jaki nakład pracy związany z czyszczeniem jest z tym związany? | Przy wysokiej częstotliwości o ekonomiczności decyduje w coraz mniejszym stopniu czas mieszania, a w coraz większym czas przezbrajania i czyszczenia. |
| Praca okresowa lub ciągła | Zdefiniowane partie recepturowe czy stały strumień masowy? | Praca okresowa w przypadku zmian receptury i wymaganej identyfikowalności każdej partii. Praca ciągła przy stałej recepturze i wysokiej wydajności. |
| Regulacja temperatury, suszenie, inertyzacja | Czy należy doprowadzać lub odprowadzać ciepło, usuwać wilgoć albo inertyzować proces? | Płaszcz podwójny i poziom ciśnienia należy określić na wczesnym etapie. Jeśli suszenie jest częścią procesu, należy wybrać mieszalnik-suszarkę zamiast mieszalnika. |
| Ochrona przeciwwybuchowa | Jakie strefy występują wewnątrz i na zewnątrz oraz jaka jest minimalna energia zapłonu produktu? | Określa koncepcję napędu, łożysk i uszczelnienia. Tych parametrów nie można później zmienić, dlatego należy je określić na początku procesu doboru. |