Шаровой смеситель

Шаровые смесители - это машины для гомогенизации/смешивания сухих, влажных или мокрых порошков. Шаровые смесители также могут смешивать жидкости. Шаровые смесители обычно используются для порционного смешивания. Внутри шара находится смесительная камера. Смесительный инструмент вращается в смесительной камере и расслаивает смесь в трех измерениях. Этот процесс приводит к очень высокой эффективности смешивания, если ось вращения перемешивающего инструмента не является ни горизонтальной, ни вертикальной. Наилучший эффект смешивания достигается при наклонном расположении. Шаровые смесители также могут использоваться в качестве реакторов синтеза или вакуумных смесительных сушилок. В этом случае шар имеет двойные стенки. Через двойную оболочку проходит теплоноситель. Таким образом, происходит массо- и теплообмен.

Шаровые смесители оснащены как минимум одним вращающимся перемешивающим инструментом. Он используется для полного перемешивания всего объема шара. В качестве опции могут поставляться дополнительные перемешивающие инструменты. Как правило, это быстро вращающиеся измельчители или ножи. Они имеют меньший эффективный диаметр и вызывают деагломерацию в процессе смешивания.

Производители шаровых смесителей выпустили на рынок различные конструкции шаровых смесителей. Некоторые производители устанавливают вал смесителя под углом к шару. Другие устанавливают вал смесителя под углом к шару. Другие устанавливают вал смесителя под углом сверху, а дополнительный инструмент для дезагломерации - под шаром. Еще одни устанавливают и основной смесительный инструмент, и инструмент для деагломерации над шаром.
 

Основные инструменты для смешивания в шаровых смесителях

Производители шаровых смесителей разработали различные геометрии инструментов. Некоторые разработали основной смесительный инструмент в виде пространственно изогнутой арматуры. Другие - в виде спирали. Другие используют лопатообразные инструменты. Решающим фактором является то, что вращающиеся в сфере перемешивающие инструменты всегда имеют одинаковое расстояние от сферы, независимо от положения перемешивающего инструмента. Одинаковое расстояние между стенкой шара и смесительным инструментом должно быть обеспечено и при смешивании тяжелых или липких материалов. В связи с этим смесительные инструменты должны быть сконструированы таким образом, чтобы быть особенно стабильными по размерам.
 

Заполнение смесью

Смешиваемые компоненты засыпаются в смесительную камеру сверху. Для этого должна быть предусмотрена как минимум одна заливная горловина. Некоторые шаровые смесители также имеют несколько заливных отверстий. Запорный клапан может быть выполнен в виде поворотного клапана, плоского золотника или сегментного шарового клапана. В отличие от сливного клапана, наполнительный клапан не должен работать без мертвого пространства. В верхней части шара также имеется сопло для выпуска воздуха.
 

Опорожнение смеси

Запорный клапан расположен в нижней части сферической смесительной камеры. В закрытом состоянии он должен иметь форму шарового выреза. Только в такой конструкции отсутствует мертвое пространство. Это означает, что все объемные фракции в сфере перемешиваются - даже непосредственно над запорным клапаном.
 

Очистка и осмотр смесительной камеры

Некоторые шаровые смесители имеют две полусферы, которые можно открыть для осмотра. Другие производители устанавливают в смесительной камере круглые или овальные смотровые люки. В них также не должно быть зазоров. Для влажной очистки в смесительной камере устанавливаются форсунки для промывки вращающихся баков.

Вопрос: Какие преимущества дает сфера в качестве смесительного бака?

Объем сферы с радиусом r можно рассчитать по следующей формуле:

V = 4/3 * r³ * PI

Площадь поверхности сферы радиусом r можно рассчитать по следующей формуле:

O = 4 * r² * PI

Если сравнивать различные вращательно-симметричные тела между собой, то сфера имеет наименьшую удельную площадь поверхности. Это говорит о том, что сферическую смесительную камеру легче чистить, чем цилиндрическую или коническую. С другой стороны, можно предположить, что коническая камера смешивания способствует удалению остатков в большей степени, чем шаровая. Производители стремятся к тому, чтобы их смеси были как можно менее загрязненными. Все большую роль в этом играет полное опорожнение смесительной системы.

Очистка и осмотр смесительного инструмента

Гораздо более важный аспект связан с очисткой динамически движущегося смесительного инструмента. Эта часть шарового смесителя намного сложнее, чем смесительная камера. Поэтому к ней предъявляются особые требования:

• Смесительный инструмент должен иметь простую геометрию
• Смесительный инструмент должен иметь минимально возможную площадь поверхности
• Смесительный инструмент должен быть сконструирован таким образом, чтобы все зоны были легко и эргономично доступны.
• Смесительный инструмент должен быть сконструирован таким образом, чтобы оптимальные результаты смешивания достигались эффективно и быстро.

Для каждой категории смесей можно найти оптимальную конструкцию. Мы рекомендуем посетить amixon® и опробовать имеющиеся тестовые смесители (цилиндрические, сферические, конические). amixon® предлагает первоклассные возможности для смешивания, увлажнения, сушки и выгрузки различных смесей.

В дополнение к испытаниям на смешивание компания amixon рекомендует очистить смеситель после испытаний.

Различные материалы для смешивания требуют различных программ очистки. Это касается

1. сухая чистка
2. чистка влажными салфетками
3. ручной влажной очистки
4. механической влажной очистки.

(2), (3) и (4) также включают в себя важный вопрос высушивания остатков воды.

Нередко все четыре вышеупомянутых режима очистки применяются поочередно в рамках одной и той же смешанной операции. В зависимости от степени загрязнения и допустимого уровня загрязнения

Добавление и распределение жидкости в шаровом смесителе

На практике, помимо смешивания разнообразных порошков, необходимо также их однородное смачивание. Так называемые жидкостные шланги подаются в зону действия быстро вращающегося мелющего инструмента. Таким образом, быстро достигается однородный конечный продукт без агломератов.
 

Примечание к термину «шаровой смеситель».

Термин «полый шаровой смеситель с динамически движущимися перемешивающими инструментами» был бы более правильным, чем «шаровой смеситель».

Термин «шаровой смеситель» также используется в сантехническом секторе. Это модифицированный кран-фитинг. Шар с множеством отверстий соединен с рычагом и может смешивать и регулировать поток холодной и горячей воды.