Существуют ли контейнерные смесители COM, которые можно стыковать напрямую с бочками или IBC?
Да. Существуют контейнерные смесители с большими отверстиями, которые можно напрямую соединять со стандартизованными транспортными и складскими ёмкостями, такими как бочки (например, 200-литровые стальные или пластиковые бочки) или IBC. При этом сама соответствующая ёмкость используется как смесительная камера, так что перегрузка в отдельную смесительную ёмкость не требуется.
В принципе утвердились два исполнения:
- Мешалка погружается в бочку или контейнер, гомогенизирует продукт и затем снова выводится наружу (типично до типоразмеров примерно 4 м³).
- Бочка поворачивается или переворачивается примерно на 180°, так что мешалка может гомогенизировать смешиваемые материалы в ёмкости; затем система возвращается в исходное положение.
В обоих случаях идеально смешанный продукт находится непосредственно в бочке или контейнере.
Техническая реализация
Зажимные, натяжные и посадочные системы
Специальные зажимные рычаги, натяжные устройства или клетчатые либо рамные конструкции надёжно фиксируют бочку или IBC на смесительном агрегате. В зависимости от системы применяются гидравлические, пневматические или механические зажимные губки, воспринимающие возникающие при смешивании силы (кручение, наклонные и качательные движения).
Адаптерные и модульные посадочные места
Для разных геометрий ёмкостей (круглые бочки, квадратные IBC, разная высота) применяются адаптерные плиты, вставные корзины или редукционные вставки. Они компенсируют различия в размерах и обеспечивают геометрическую совместимость со стандартным посадочным местом смесителя.
Кинематика движения
Обычными принципами смешивания являются гравитационное и 3D-смешивание или вращение вокруг наклонной оси. Ёмкость перемещается как единое целое, без погружения перемешивающего инструмента в продукт. Это обеспечивает интенсивное перемешивание, часто с оптимизированным для опорожнения положением ёмкости.
Признаки безопасности и оснащения
Закрытые защитные кожухи, контроль конечных положений, контроль балансировки и дисбаланса, а также опционально исполнения, соответствующие ATEX, являются современным уровнем техники при применениях с горючими пылями или растворителями.
Технологические преимущества
- Предотвращение перекрёстного загрязнения, поскольку продукт не покидает исходную ёмкость.
- Сниженные затраты на очистку, поскольку не требуется очищать контактирующие с продуктом стационарные смесительные ёмкости или стационарно установленные перемешивающие органы.
- Малопыльная или беспыльная обработка, особенно для токсичных или сильно пылящих порошков, поскольку система остаётся закрытой во время смешивания.
- Высокая прослеживаемость, поскольку каждая загрузка остаётся в соответствующей ёмкости.
- Интегрированная технологическая цепочка, поскольку одна и та же ёмкость может использоваться для транспортировки, хранения, смешивания и последующих этапов дозирования или фасовки.
- Пригодность для требовательных продуктов, например пылечувствительных, гигроскопичных или релевантных для GMP порошков в фармацевтике, тонкой химии и пищевой промышленности.
Требования и ограничения
Механическая устойчивость ёмкости
Бочка или IBC должны быть рассчитаны на динамические нагрузки процесса смешивания (вращение, качательное движение, ускоряющие силы). Для пластиковых IBC требуется соответствующее разрешение на использование ёмкости.
Герметичность
Системы крышек и зажимных колец должны закрываться пыле- и жидкостенепроницаемо, чтобы избежать утечек во время движения.
Допустимая общая масса
Общая масса заполненной ёмкости (включая адаптер) должна находиться в пределах грузоподъёмности привода смешивания, подъёмного и зажимного устройства.
Геометрическая совместимость
Размеры ёмкости должны соответствовать рабочему диапазону посадочных или зажимных систем, чтобы обеспечить центрическую ориентацию и стабильное положение центра тяжести.
Степень наполнения
Используемая степень наполнения составляет, как правило, 40–70 % объёма контейнера, чтобы оставался достаточный свободный объём для перемещения продукта и тем самым эффективного смесительного действия.
Да — так amixon® соединяет контейнерный смеситель COM напрямую с ёмкостями и IBC
amixon® изготавливает три вида контейнерных смесительных установок: (а) систему COM, (б) систему AM и (в) систему EM.
а) COM: контейнер является смесительной камерой
Эта концепция может быть реализована до размеров загрузки 4 м³.
У контейнерного смесителя amixon® COM контейнер для сыпучих материалов сам служит смесительной ёмкостью. Ленточная мешалка SinConcave®/SinConvex®-MultiPlane® вводится сверху в продукт, контейнер герметично закрывается по газу, и процесс смешивания выполняется непосредственно в ёмкости. Затем мешалка в реверсивном режиме медленно выводится из смешиваемого материала; контейнер извлекается, готовый смешанный продукт остаётся в нём.
Размерно точные Mixtainer® служат стандартными смесительными сосудами. Ёмкость становится тем самым дозирующим, смесительным, транспортным и накопительным сосудом для фасовочных машин, экструдеров или переработки жидких веществ — процесс смешивания встраивается непосредственно в производственную логистику на основе IBC.
Прецизионное смешивание вместо качания
В отличие от гравитационных или ротационных смесителей, у которых ёмкость перемещается как единое целое, COM работает с контролирующей пространство спиральной мешалкой. Благодаря этому составы компонентов с массовыми соотношениями до 1:100.000 технически идеально гомогенизируются — также при сильно различающихся насыпных плотностях, размерах частиц и при участии жидких или влажных компонентов. Опционально доступны режущие роторы и подача жидкости непосредственно в зоне действия режущих роторов. Трёхмерная тотальная циркуляция (на периферии вверх, в центре вниз) достигает высокого качества смешивания уже при низкой степени наполнения — в режиме смешивания без режущего ротора достаточно минимальной степени наполнения около 15 %, при включённом режущем роторе она должна составлять не менее 60 %; смесительная камера может быть рассчитана для применений в зоне 20 по ATEX.
Разделённое производство и гигиена
Контейнерный смеситель поддерживает разделённое заказное производство: взвешивание, смешивание и фасовка происходят в разных зонах. Пока в одной зоне идёт переналадка или очистка, производство в других зонах продолжается — заметный прирост производительности при часто меняющихся рецептурах. Для автоматической влажной очистки и сушки мешалки может быть пристыкован Washtainer®. По желанию установки отвечают стандартам EHEDG, FDA и 3-A Sanitary; типичные типоразмеры составляют примерно от 100 до 4.000 литров.
б) Экскурс: конусный смеситель AM 1500 с загрузкой и выгрузкой через контейнер
Эта система работает с недорогими стандартными контейнерами для сыпучих материалов. Благодаря малым патрубкам загрузки и выгрузки система работает практически без пыли.
Конусный смеситель amixon® типоразмера AM 1500 использует стандартные контейнеры для сыпучих материалов для загрузки и выгрузки. Благодаря этому можно разделить во времени и пространстве следующие этапы процесса:
- Загрузку и взвешивание сырья в недорогом стандартном контейнере (IBC).
- Смешивание в конусном смесителе.
- Выгрузку в тот же стандартный контейнер или в другой.
- Очистку смесителя, контейнеров и фасовочной машины.
Благодаря этому, например, загрузка может выполняться, пока смеситель ещё очищается, а фасовка идти, пока смеситель уже обрабатывает следующий заказ. Время ожидания минимизируется, производительность установки растёт.
При ограниченной высоте помещения AM 1500 направляется у стены через подъёмно-опускную систему: смеситель опускается для загрузки, контейнер устанавливается сверху на загрузочный патрубок, продукт втекает, арматура закрывается, и процесс смешивания начинается. После смешивания аппарат снова поднимается, пустой контейнер устанавливается снизу, выпускная арматура открывается, и сыпучий материал вытекает практически без остатка. Альтернативно можно выгружать в биг-бэги, мешки или перемещаемую по рельсам фасовочную машину. Большие смотровые двери обеспечивают эргономичную очистку; сухой и влажный режимы очистки реализуются за несколько минут.
Стандартные контейнеры для сыпучих материалов по сравнению со специальными контейнерами классических контейнерных смесителей недороги и могут храниться в большем количестве. Так предотвращается ситуация, когда доступность контейнеров становится узким местом в планировании производства.
в) EM: смешивание непосредственно в стандартной бочке
Для малых загрузок в стандартной бочке amixon® предлагает одновальный смеситель EM с полезным объёмом примерно от 5 до 200 литров. Смесительная камера вращается для загрузки и выгрузки, в качестве инфраструктуры достаточно ручной гидравлической тележки, весов и стандартных бочек. Концепция подходит для малого производства, премиксов и заказов на смешивание «точно в срок».
Какое сочетание COM, конусного смесителя AM и EM является наиболее экономичным решением, amixon® выясняет совместно с эксплуатирующей организацией в испытаниях в испытательном центре с оригинальным продуктом.