эффект смешивания
При смешивании порошков эффект смешивания — это способность перемещать частицы порошка таким образом, чтобы они равномерно распределялись в порошковой смеси. Высокий эффект смешивания достигается, когда все участки партии промываются равномерно и полностью.
Смешивание основано на физическом принципе диффузии. В то время как диффузия газов происходит быстро, диффузия жидкостей происходит значительно медленнее, а диффузия твердых веществ возможна только в незначительной степени. Движущей силой является выравнивание концентрации, при котором молекулы случайным образом перемещаются, чтобы достичь более энергетически выгодного состояния однородного распределения.
При смешивании твердых веществ молекулярная диффузия практически не играет никакой роли. Промышленные процессы смешивания обеспечивают однородность в основном за счет относительных движений между частицами. Они возникают, когда сыпучие материалы попадают в поток. В зависимости от процесса поток вызывается гравитацией, принудительным движением или перемещением, например, в смесителях свободного падения, горизонтальных или вертикальных принудительных смесителях, смесительных силосах или смесительных кучах.
Эффект смешивания описывает эффективность перемещения частиц с точки зрения их способности создавать случайное и равномерное распределение всех компонентов. Высокий эффект смешивания достигается, когда все области партии промываются равномерно и полностью, не образуются мертвые зоны, а частицы статистически хорошо распределяются за счет наложения различных механизмов потока, таких как конвекция, дисперсия и диффузия частиц.
В вертикальных смесителях amixon® степень перемещения частиц можно количественно оценить с высокой точностью. Для этого производительность транспортировки оценивается с помощью формулы транспортировки шнеков, установленной для крутых шнеков. Этот показатель служит индикатором эффективности смешивания. Поскольку в результате процесса потока практически не образуется мертвое пространство, идеальное качество смешивания достигается за короткое время и при очень низком удельном энергопотреблении.
Q = (π · D2 / 4) · S · n · φ · ζ
Q … теоретическая производительность
D … диаметр шнека
S … Шаг (Pitch) шнека
n … Частота вращения шнека
φ … Степень заполнения шнекового хода (обычно 100%)
π … число пи
ζ … Коэффициент корректировки/эффективность транспортировки
Эффект смешивания можно усилить с помощью дополнительных мер:
- Увеличение скорости перемещения частиц
- увеличить частоту вращения транспортерного шнека,
- оптимизировать зазор между трубой и шнеком
- оптимизировать шаг винта
- Установка «разрушителей потока»
- ……
Эффект смешивания можно дополнительно улучшить за счет использования сухих или жидких ускорителей смешивания. Они локально повышают плотность энергии в пограничных областях частиц или изменяют взаимодействие между ними.