amixon помогает в определении размеров больших вакуумных сушильных установок смешанного типа

Вакуумные смесители-сушилки и реакторы синтеза amixon® используются практически для всех типов сыпучих материалов и суспензий. Благодаря большой удельной поверхности теплообмена устройства amixon® также используются в качестве испарителей.

Компактные вакуумные сушилки amixon® характеризуются следующими свойствами:

исключительная энергоэффективность
очень бережное перемещение продукта
большая удельная поверхность теплообмена
очень высокая скорость сушки
идеальное качество смешивания
особо гигиеничный дизайн
Устройства amixon® также используются в качестве стерильных реакторов в биохимической и фармацевтической промышленности.

Как Amixon® может помочь в переводе результатов лабораторных исследований в технические масштабы?

При разработке новых продуктов или процессов необходимо параллельно анализировать вопросы технического внедрения. Масштабирование от пробирки до промышленной установки - дело не простое.

Пилотная установка используется для определения параметров процесса, которые приводят к таким же хорошим результатам, как и те, что были достигнуты исследователями в пробирке.

Компания amixon является производителем технологических систем и имеет собственные опытные установки. Системы там полностью функциональны. Они имеют такие размеры, что их можно использовать для проектирования крупных промышленных предприятий.

Практически все процессы смешивания/рафинирования сыпучих материалов и вакуумной сушки могут быть продемонстрированы с помощью amixon® в техническом центре. Давление в смесительной камере может изменяться от 5 мбар до 26 бар (абсолютное давление). Температура может изменяться от нуля до 350°C.

Это позволяет клиентам быстро определить, насколько хорошо и быстро реакция синтеза или процесс вакуумной сушки работает с их продуктом.

Как экстраполировать опытную установку на крупный завод?

Трудности возникают, когда создаваемая промышленная установка в 100 раз больше, чем технологическая машина в техническом центре. Для термокинетических вопросов анализ геометрического подобия не подходит. Здесь поможет практический опыт применения термодинамических расчетов.

amixon® помогает экстраполировать данные на технологические машины, которые во много раз больше, чем тестовая установка. Точность наших методов расчета была неоднократно подтверждена компанией amixon®. А именно, когда крупномасштабная система в промышленных условиях достигает или превосходит расчетную производительность.

Компания amixon® с радостью приглашает клиентов из разных стран принять участие в испытаниях и заранее обещает им очень хорошие результаты. Мы можем это сделать благодаря многолетнему опыту.

Испытания сушки в техническом центре amixon® всегда ориентированы на конкретные цели и обеспечивают высокий уровень знаний. amixon® защищает переданную вам информацию от третьих лиц. Это означает, что обмен информацией всегда остается конфиденциальным.

Испытания на высыхание отличаются от классических испытаний на смешивание. Время процесса значительно увеличивается. В техническом центре amixon® в процессе сушки регистрируется большое количество данных. Это в значительной степени автоматизировано.

Это оставит достаточно времени для обсуждения конструктивных деталей. Обязательно проведите подробную экскурсию по заводу. Некоторые клиенты используют это время для проведения пробных смешиваний для последующего процесса. Другие используют это время для проведения тестов на агломерацию.

Как рассчитать расход порошков в вертикальном смесителе amixon®?

Смесители amixon® смешивают трехмерно и обеспечивают идеальное качество смешивания, которое невозможно улучшить на практике. Это достигается за счет того, что смесительная спираль подает смесь вверх без застойных зон и позволяет ей стекать вниз под действием силы тяжести. Ток продукта I_v можно описать примерно следующим образом.

I_v: Производительность вертикальной смесительной спирали

D/ d: Диаметр спирали снаружи/ внутри

φ: Степень заполнения

S: Шаг спирали

n: Частота вращения

ζ: Коэффициент скорости

В связи с этим удельная производительность смесителей amixon® всегда одинакова, независимо от размера, при условии, что геометрические соотношения конгруэнтны.

Компания amixon® располагает различными реакторами синтеза/сушилками с вакуумным смешиванием в Падерборне. Некоторые из них имеют коническую камеру для смешивания. Некоторые имеют плоское дно.

Шнековый конвейерный смеситель.

технический центр amixon®.

Есть ли какие-то особенности у процессов, протекающих при высоких температурах и высоких давлениях?

В техническом центре amixon® можно также проводить испытания в экстремальных технологических условиях:

Системное давление в технологической камере до 25 бар: На теплопередачу влияют более толстые стенки контейнера. С другой стороны, температура в технологической камере может быть изменена чрезвычайно быстро путем изменения давления в системе. Если повысить давление в технологической камере, можно стимулировать, например, газо-твердые реакции. Например, процессы диффузии ....
Нагрев до 350°C: Обычные полимерные уплотнения выходят из строя, когда температура постоянно превышает 240 °C. В этом случае можно использовать только металлические уплотнительные системы или графитовые прокладки.
Тонкий вакуум 1 мбар абсолютного давления: При таком абсолютном давлении аппарат и все соединительные линии должны быть очень герметичными. В частности, это касается уплотнения вала мешалки.

Как можно визуализировать процесс вакуумной смешанной сушки?

Процесс сушки тестовой процедуры можно представить в виде диаграммы, как показано здесь. Время откладывается по оси абсцисс. По оси ординат откладываются различные физические величины:

Давление в системе в технологической камере,
масса высушенной жидкости,
температура высушиваемой массы и
температуры теплоносителя в подаче и обратке.

Перед началом процесса сушки вакуумный смеситель-сушилка обычно заполняется максимальным объемом партии. Как правило, объем смеси уменьшается по мере высыхания.

В редких случаях объем заполнения остается неизменным, хотя смесь становится более сухой и легкой. В очень редких исключительных случаях возможно даже увеличение объема во время сушки. Это увеличение объема должно быть учтено, так как миксеры/сушилки не должны быть переполнены.

Вид сверху на реактор amixon® объемом 20 м³

Как изменяется поверхность теплопередачи при уменьшении уровня заполнения?

Площадь теплообмена вакуумного сушильного аппарата изменяется в зависимости от уровня наполнения. В данном случае смесительная камера представляет собой конус с насаженным на него цилиндром. В следующем выводе рассчитывается площадь теплообмена для случая, когда объем наполнения меньше конической части смесительного сушильного аппарата. Сначала рассчитывается высота наполнения h_FK в конусе:

Площадь теплопередачи в конусе A_F равна только площади, которая находится в контакте с смесью.

Если во время процесса сушки степень заполнения в смесительной сушилке изменяется, то изменяется и площадь контакта темперируемого смесительного инструмента. Это обстоятельство не может быть описано как замкнутая функция. amixon^® измеряет площадь теплообмена смесительного инструмента в системе CAD для различных степеней заполнения. Данные регистрируются в табличном виде и интерполируются.

Насколько высока потребность в тепле, если сушилка с вакуумной смесью значительно больше, чем тестовая система?

Ниже вводятся два индекса: «R» (эталон) для пилотной установки и «T» (целевой) для промышленной установки. Время сушки — это время от начала испарения до его окончания. Принимаются следующие идеальные условия:

Условия процесса в испытательном устройстве идентичны условиям процесса в промышленном устройстве.
Испарение происходит при постоянной температуре.
Испарение происходит при постоянном давлении в системе.
Коэффициент теплопередачи одинаков в обоих устройствах.
Средняя разница температур между нагревательным средством и смесью одинакова.

По энтальпии испарения «h_v » при давлении насыщения «p_s » можно определить тепловой поток «Q_R » испытательного оборудования. Таким образом, тепловой поток через нагреваемую контактную поверхность «A_T » промышленного сушильного оборудования можно рассчитать следующим образом.

Сколько времени занимает процесс сушки на крупном заводе?

При условии, что плотность «ρ» влажного продукта в эталонном комплексе и в крупном производственном комплексе одинакова, масса продукта в крупном производственном комплексе может быть рассчитана, если известна степень заполнения «Φ».

Масса «m_T», которая должна быть испарена в промышленной установке, равна при конечной влажности «f_T1» и начальной влажности «f_T2» в начале сушки.

Время сушки в промышленной установке составляет

Какого размера должна быть система отопления для большой сушилки?

На следующей диаграмме показаны отдельные точки потребления. Каждый потребитель должен быть обеспечен достаточным количеством тепловой энергии. С помощью коэффициента расчета «S» рассчитывается тепловой поток в отопительной установке. Основой является тепловой поток «Q_vap», необходимый для испарения.

Массовый расход теплоносителя «Q_vap» рассчитывается на основе удельной теплоемкости «c_p», температуры входа теплоносителя «T_1,heat» и температуры выхода теплоносителя «T_2,heat». Термофлюид должен распределяться таким образом, чтобы все потребители были обеспечены в достаточной мере. Это означает, что все области технологического помещения должны обогреваться равномерно. Необходимо избегать конденсации. Влажный материал должен нагреваться в той же степени, в какой отводится энергия пара. Температура смеси соответствует температуре испарения при существующем вакууме.

экспериментальный реактор amixon®. Материал 2.4605 (сплав 59).

Фильтр паров в фармацевтическом исполнении. 4 металлических фильтрующих картриджа. Установка сбоку.

Какого размера должен быть паровой фильтр для большой сушилки?

Оценка необходимой площади фильтра на основе допустимой нагрузки фильтра «f_s»

С помощью объемного расхода «dV/dt», массового расхода «dm/dt» и плотности «ρ» пара.

Скорость загрязненного пылью сырого газа «v» составляет

Нагрузка на фильтрующую поверхность «f_s» определяется в единицах [м³/ч/м²].

Какого размера должен быть конденсатор для большого осушителя?

Испаренный пар очищается в фильтре пара и конденсируется в конденсаторе. При этом необходимо отвести тепловой поток «Q̇_kond». Для этого используется охлаждаемая конденсационная поверхность «A_kond».

С учетом коэффициента теплопередачи и средней разницы температур рассчитывается массовый расход охлаждающей среды «ṁ_cool»:

При определении значения «K» необходимо учитывать конструкцию конденсатора и ожидаемый коэффициент загрязнения.

Образцово-показательный: Трубчатый пучковый конденсатор K. Ley GmbH & Co. KG

Прямая линия идеализирует массовый расход конденсата

Что имеется в виду, когда измеренный массовый расход конденсата усредняется по прямой линии? Это грубое приближение позволяет провести сравнение с непрерывно работающим теплообменником с параллельным потоком. Влияние изменения параметров процесса может быть рассчитано с очень хорошим приближением.

Это соответствует первому этапу сушки после нагрева продукта.

Сколько времени займет процесс сушки в крупномасштабной системе, если изменить температуру теплоносителя?

Планируемая крупная сушильная установка может работать с более теплым или более холодным теплоносителем. В этом случае время сушки изменяется. Эти соображения аналогичны работе «теплообменника с параллельным потоком». Значение «T_2,heat» может быть итеративно вычислено только в цифровом виде. Таким образом, можно приблизительно построить интересную кривую. Она позволяет оценить время сушки при различных температурах теплоносителя.

Почему охлаждение сухого пороха занимает больше времени, чем нагревание влажного?

При оценке времени охлаждения «Δ t_T» предполагается, что в экспериментальной установке и в промышленной сушилке действуют одинаковые условия. Это относится как к коэффициенту теплопередачи, так и к средней разнице температур между теплоносителем и температурой продукта. Продукт в промышленной установке должен охлаждаться до той же конечной температуры, что и в экспериментальной установке.

Что можно заметить на этой диаграмме при охлаждении смеси?

Ниже показан типичный процесс охлаждения. Охлаждение сухого порошка занимает больше времени, чем нагрев влажного. Этому есть два объяснения:

Жидкость проводит тепло гораздо лучше, чем большинство твердых тел.
Жидкая пленка, окружающая влажную частицу, может смачивать теплопередающую стенку. Это благоприятствует теплопередаче. В отличие от этого, сухая частица соприкасается с контролируемой температурой поверхностью только в определенных точках.

В данном случае сушилка нагревалась с очень большой разницей температур. В самом начале термомасло было нагрето примерно до 120°C. В этом случае необходимо сначала охладить весь резервуар для хранения термомасла в потоке системы. В результате сухой порошок охлаждается с ярко выраженным гистерезисом.

Если бы в качестве теплоносителя использовалась вода, процесс охлаждения ускорился бы.

У вас есть еще вопросы? .... Вы можете связаться с нами в любое время.

Back