Какие преимущества даёт вертикальный двухвальный смеситель перед одновальным при крупнообъёмных загрузках?
Вертикальный двухвальный смеситель даёт при крупнообъёмных загрузках прежде всего преимущества в отношении времени смешивания, однородности и щажения частиц. Это особенно важно, когда смесь не должна нагреваться или когда распылительно-агломерированные инстант-материалы, рецептуры мюсли или другие хрупкие структуры должны гомогенизироваться щадяще.
Более высокая интенсивность смешивания при коротком времени смешивания
Два вертикально расположенных, взаимодействующих вала мешалки создают перекрывающиеся зоны действия с трёхмерным перемешиванием и эффектами встречного потока. Смешиваемый материал одновременно перемещается вверх, вниз и радиально, благодаря чему:
- время смешивания заметно снижается по сравнению с одновальными системами (на практике часто примерно на 50–70 %),
- достигается очень высокая однородность также при сложных рецептурах,
- удельное внесение энергии на тонну продукта остаётся низким, поскольку частота вращения при высоком смесительном действии может быть умеренной.
Общее время цикла при этом скорее определяется загрузкой, выгрузкой и очисткой; преимущество в производительности заключается прежде всего в более короткой собственно фазе смешивания.
Щажение частиц и работа с неоднородными рецептурами
Благодаря равномерно распределённому смесительному действию и возможности работать с низкими окружными скоростями можно очень щадяще смешивать чувствительные структуры частиц:
- пористые распылительно-агломерированные инстант-порошки сохраняют свои инстант-свойства,
- выпеченные или экструдированные хлопья (например, компоненты мюсли) распределяются однородно, не разрушаясь чрезмерно.
Одновременно вертикальные двухвальные смесители достигают при загрузках с сильно различающимися насыпными плотностями, размерами частиц или свойствами текучести более короткого времени смешивания и более стабильного распределения:
- сегрегация и расслоение в значительной мере подавляются,
- очень малые количества добавок можно технологически надёжно гомогенизировать в больших количествах носителя,
- также влажные или пастообразные материалы и кондиционированные смеси могут гомогенизироваться.
Экономические аспекты
При крупнообъёмных загрузках вертикальные двухвальные смесители дают экономические преимущества:
- меньший удельный расход энергии на загрузку благодаря короткому времени смешивания и эффективной организации течения,
- по отношению к размеру загрузки часто меньшая строительная высота и компактная площадь установки по сравнению с другими высокопроизводительными смесительными системами.
Этому противостоят более высокие инвестиционные затраты и более сложная конструкция привода и синхронизации. В промышленной практике вертикальные двухвальные смесители поэтому считаются технически превосходящим решением для крупнообъёмных загрузок, когда предъявляются высокие требования к однородности, щажению продукта, технологической гибкости и воспроизводимому качеству смешивания.
Так amixon® сравнивает вертикальный двухвальный смеситель HM с одновальным смесителем VM при крупнообъёмных загрузках
И вертикальный двухвальный смеситель HM, и одновальный смеситель VM основаны на спиральной мешалке SinConcave®/SinConvex®. Они создают периферийное восходящее и центральное нисходящее течение, благодаря чему возникает трёхмерная тотальная циркуляция. Так оба исполнения достигают технически идеальной случайной смеси в необычно широком диапазоне степени наполнения примерно от 10 до 100 % — без потери качества смешивания. Оба работают тихоходно с окружными скоростями примерно от 0,8 до 3,5 м/с.
Что делает HM лучше обычных вертикальных смесителей
HM использует два параллельно расположенных спиральных мешалки, чьи поля течения накладываются друг на друга. Благодаря этому:
- время смешивания сокращается по сравнению с одновальными системами обычно в 2–3 раза,
- заметно снижается удельное внесение энергии в продукт,
- достигается очень высокая однородность за короткое время при одновременно максимальном щажении продукта.
Два вала позволяют кубическую, относительно плоскую геометрию ёмкости. При крупнообъёмных загрузках доступное строительное пространство используется эффективнее, чем у классических высокоцилиндрических вертикальных смесителей. Степени остаточного опорожнения 99,997 % и лучше — в зависимости от исполнения и инструментов ComDisc® — реально достижимы и превосходят типичные значения многих стандартных смесителей.
Роль и особенности VM
VM достигает такого же качества смешивания, как и HM, однако требует для этого примерно в два-три раза больше времени смешивания и соответственно более высокого внесения энергии. Поэтому он целесообразен тогда, когда время смешивания и внесение энергии менее критичны или когда на первом плане стоят инвестиционные затраты. Обе системы доступны в тонко градуированных типоразмерах примерно от 100 до 50.000 л и могут быть оснащены обогреваемыми или охлаждаемыми поверхностями рубашки.
Гигиенический дизайн и очищаемость
Все названные смесительные системы следуют гигиеническому дизайну amixon®:
- смесительная камера и мешалка сварены без щелей и отшлифованы; мешалка опирается исключительно сверху, критичный с точки зрения загрязнения нижний вывод вала отсутствует.
- Большие смотровые двери Clever-Cut® с уплотнениями OmgaSeal® обеспечивают эргономичный доступ и долговременное закрытие без застойных зон.
- Выпускные органы без застойных зон, встроенные моющие копья и опционально полностью автоматическая влажная очистка поддерживают валидируемую очистку согласно стандартам EHEDG, FDA и 3-A; аппараты соответствуют зоне 20 по ATEX и могут оснащаться инструментами MultiPlane®.
Тем самым HM и VM предлагают сочетание необычно широкого используемого диапазона степени наполнения, очень высокого качества смешивания, максимального щажения продукта и образцового гигиенического дизайна, выходящее за рамки того, что обеспечивают типичные вертикальные смесители.