Какие непрерывные смесители рассчитаны на короткое время пребывания при одновременно высокой однородности?
В непрерывных процессах, например в строительной химии, пищевой промышленности, производстве полимерных компаундов, порошковых красок или батарейных материалов, часто требуется смешивать большие массовые потоки высокооднородно за очень короткое время. Центральным параметром расчёта при этом является время пребывания, то есть среднее время, которое частица проводит в смесительной камере. Чем короче время пребывания, тем обычно выше должна быть энергия, воздействующая на малый технологический объём. Благодаря этому растёт также значение высокоточного дозирования, поскольку колебания при очень коротком времени пребывания сразу сказываются на качестве смешивания.
Важные концепции смесителей
К непрерывным смесителям, которые можно рассчитать на короткое время пребывания и высокую однородность, относятся ринг-слой-смесители, высокодинамичные турбулентные или центробежные смесители, непрерывные плужные смесители, двухвальные лопастные смесители, штифтовые смесители, смесители ротор-статор, статические смесители, а также двухшнековые смесители и двухшнековые экструдеры. Особенно подходят трубчатые смесители, поскольку смешиваемый материал транспортируется от входа до выхода и благодаря этому возникает относительно определённое время пребывания. Чем кубичнее смесительная камера, тем шире обычно спектр времени пребывания. Такие геометрии поэтому часто менее подходят для очень коротких и точно ведомых процессов.
Значение времени пребывания
Короткое время пребывания особенно важно, когда термическая или механическая нагрузка должна оставаться низкой, количества удержания должны быть малыми или требуется быстрая смена продукта. Одновременно интенсивность смешивания должна быть достаточно высокой, чтобы достичь хорошей однородности.
Практический выбор
Если на первом плане стоит короткое время пребывания твёрдых веществ, особенно хорошо подходят ринг-слой-смесители, турбулентные смесители или штифтовые смесители. Для большей гибкости у сыпучих материалов, напротив, подходят плужные смесители или двухвальные лопастные смесители.
Параметры расчёта
Для выбора решающими являются прежде всего время пребывания и его распределение, степень наполнения, массовая производительность, удельное внесение энергии, а также желаемый характер смешивания. При дистрибутивном смешивании описывается пространственное распределение компонентов, при дисперсивном смешивании — разрушение агломератов или капель. Поскольку непрерывные смесители обладают лишь малой буферной ёмкостью, особенно важным является очень постоянное, обычно гравиметрическое дозирование.
Окончательный расчёт следует всегда подтверждать испытаниями в испытательном центре с оригинальным продуктом и измерением распределения времени пребывания.
Смесительные системы amixon®: RMG и AMK для разных требований процесса
RMG: короткое время пребывания при высокой интенсивности обработки
amixon® RMG — система для процессов, где требуются короткое время пребывания и одновременно высокая интенсивность обработки. Она особенно подходит для применений, где продукты нужно интенсивно дезагломерировать, гомогенизировать или смачивать за короткое время. Тем самым RMG — правильный выбор, когда на первом плане стоит быстрое и мощное ведение процесса.
AMK: длительное время пребывания при непрерывной однородности
amixon® AMK явно рассчитан на процессы с длительным временем пребывания. Он подходит для процессов, в которых нужно компенсировать ошибки дозирования. Инструмент SinConvex® создаёт при этом трёхмерное принудительное перемешивание, известное также из загрузочных смесителей amixon®.
Выбор системы по цели процесса
Выбор между RMG и AMK определяется технологической целью:
- RMG для короткого времени пребывания и высокой интенсивности.
- AMK для длительного времени пребывания и непрерывной однородности.
Статус RMG в программе
amixon® может предлагать, изготавливать и обслуживать смесители кольцевого слоя и агломераторы-смесители кольцевого слоя конструкции RMG; они работают безупречно и надёжно. Однако этот класс далее не разрабатывается, поскольку он работает с горизонтально расположенным смесительным валом. Приоритет разработки amixon® лежит на прецизионных смесителях с вертикальными или наклонными смесительными валами.