Краткое описание
Вертикальные смесители — это смесители периодического действия с вертикальной емкостью, в которых один смешивающий инструмент обеспечивает вертикальную циркуляцию продукта. Такая конструкция особенно хорошо подходит для добавления жидкостей с помощью распылительных форсунок и равномерного нанесения покрытий на частицы.
Полезная информация о вертикальном смесителе: принцип работы, добавление жидкостей и нанесение покрытий
Вертикальный смеситель представляет собой смеситель периодического действия с вертикальной емкостью, в которой один смешивающий инструмент перемещает продукт снизу вверх, после чего под действием силы тяжести продукт свободно перемещается вниз вдоль вертикальной оси смешивающего инструмента. Такая трехмерная циркуляция охватывает всю партию при низких энергозатратах и небольшой сдвиговой нагрузке — даже если компоненты значительно различаются по насыпной плотности, размеру частиц и характеристикам текучести.
Эффективная циркуляция продукта по всему объему смешивания делает эту конструкцию особенно подходящей для добавления жидкостей. С помощью распылительных форсунок (метод распыления) циркулирующий продукт равномерно смачивается без локального переувлажнения. Определяющими факторами для результата являются скорость дозирования, размер капель и соотношение между количеством добавляемой жидкости и поглощающей способностью порошка (смачивание порошка, увлажнение порошка). Если при этом образуются комки, их можно разрушить посредством дополнительной дезагломерации.
На том же принципе основано нанесение покрытий, при котором частицы покрываются слоем заданной толщины. В этом случае время смешивания определяет толщину и равномерность покрытия. Критериями выбора являются размер партии, содержание влаги, склонность продукта к налипанию и требуемая степень покрытия.
Матрица выбора
| Критерий | Ключевой вопрос | Влияние на выбор |
|---|---|---|
| Доля жидкости | Какова доля жидкой фазы относительно массы партии? | При содержании до нескольких процентов достаточно добавлять жидкость на движущуюся поверхность продукта. При более высокой доле необходимо отдельно проектировать и испытывать точку подачи, схему распыления и продолжительность добавления. |
| Вязкость и температура жидкости | Может ли жидкость распыляться при температуре добавления? | В некоторых случаях масла и жиры необходимо дозировать через терморегулируемые трубопроводы и форсунки. В противном случае вместо факела распыла образуются капли, что приводит к локальному переувлажнению. |
| Точка добавления | Жидкость распыляется на циркулирующий продукт, в поток продукта или на стенку емкости? | Жидкость следует добавлять исключительно в движущийся продукт. Распыление на стенку или неподвижный слой приводит к налипанию и образованию комков. |
| Поглощающая способность порошка-носителя | Какое количество жидкости может связать порошок до того, как станет липким? | Определяет максимальное количество жидкости на партию и допустимую скорость дозирования. Этот предел определяется экспериментально, а не расчетным путем. |
| Образование комков | Склонен ли продукт после смачивания к образованию агломератов? | Определяет, необходимы ли дополнительные инструменты для дезагломерации или достаточно самого движения продукта при смешивании. |
| Покрытие: требуемый результат | Требуется равномерное покрытие частиц или только введение жидкости в смесь? | Для нанесения покрытия необходимо обеспечить определенное и одинаковое время пребывания всех частиц в зоне распыления; для простого введения жидкости в смесь это не требуется. |
| Чувствительность к сдвигу | Необходимо ли предотвратить истирание уже нанесенного покрытия? | Требуются низкая скорость смешивающего инструмента и ограниченное время последующего смешивания, иначе происходит истирание покрытия. |
| Пыль и мелкодисперсная фракция | Образуется ли пыль при смачивании или мелкодисперсная фракция связывается? | Мелкодисперсная фракция целенаправленно связывается; управление процессом позволяет целенаправленно предотвращать образование дополнительной мелкодисперсной фракции. |
| Очистка после добавления жиров | Сухая или влажная очистка и с какой периодичностью? | Жировые остатки требуют влажной очистки. Поэтому доступность форсунок и распылительных устройств становится критерием выбора. |
| Работа с неполными партиями | Эксплуатируется ли машина также при частичном заполнении? | Схема распыления и скорость дозирования должны быть рассчитаны на минимальную степень заполнения, а не только на полную загрузку. |