Видове оборудване за смесване

Смесването на оборудване играе жизненоважна роля в различни индустрии. Независимо дали в химически, фармацевтични, хранителни или други полета, ефективното и надеждно смесително оборудване е задължително. Има много видове смесително оборудване, всеки със собствен уникален принцип на работа и обхват на приложение.

Този блог ще проучи задълбочено общите видове смесителни оборудвания, включително техните работни принципи, области на приложения, предимства и недостатъци, и ще предостави някои практически предложения за избор на смесване на оборудване, за да помогне на читателите да разберат по -добре и прилагат смесване на оборудване, за да подобрят ефективността на производството и качеството на продукта.

Определение за смесване на оборудване

Смесителното оборудване е устройство, което използва механично действие или други външни сили, за да направи два или повече материала, равномерно разпределени на молекулярно, частици или макроскопично ниво. От инженерна гледна точка процесът на смесване обикновено включва следните ключови механизми:

• Конвективно смесване: Общият поток от материали

• Смесване на срязване: разликата в скоростта между съседни слоеве

• Дисперсивно смесване: разпадане на агломератите

• Молекулярна дифузия: спонтанно движение в молекулна скала

Класификация на смесително оборудване

Класификация чрез метод за смесване

Според метода на смесване, оборудването за смесване може да бъде разделено главно на три категории: механично смесване, гравитационно преливане и статичен миксер. Сред тях механичното оборудване за смесване включва миксер за гребла, миксер на панделка, планетарен миксер и котвен миксер; Гравитационното прелитащо оборудване включва главно V-тип миксер, смесител с двоен конус и наклонен смесител на барабана; Статичният миксер включва типове тръбопроводи и плочи.

За да покажете по -ясно тези класификации, можете да се обърнете към следната таблица:

Класификация по полета на приложението на смесване на оборудване

В допълнение към класификацията чрез разбъркване на метода, полето на приложението е друг стандарт за класификация за миксерите. Според класификацията на полето за приложение, оборудването за смесване може да бъде разделено на три категории: оборудване за смесване на течност, оборудване за смесване на прах и оборудване за емулгиране. Сред тях оборудването за смесване на течности включва агитатори с ниска скорост, дисперсатори с високо срязване и хомогенизатори; Оборудването за смесване на прах включва главно смесители на ленти, конусни смесители и спираловидни смесители; Оборудването за емулгиране включва хомогенизатори с високо налягане, емулгатори и дисперсатори.

Подробно обяснение на основното оборудване за смесване

Хомогенизатор

Хомогенизаторът е устройство, което смесва течности от различни фази (като течност-течност или твърда течност) и прецизира размера на частиците. Той прилага високо налягане, за да накара течността да премине през тясна пропаст и използва сила на срязване, турбулентност и кавитационни ефекти, за да накара течностите на различни фази да достигнат равномерно състояние на смесване. Основните компоненти на хомогенизатора включват бутални помпи с високо налягане, хомогенизиращи клапани и охлаждащи системи.

Хомогенизаторите могат да бъдат разделени на две категории: хомогенизатори с високо налягане и хомогенизатори с ултра високо налягане. 

Работното налягане на хомогенизаторите с високо налягане обикновено е между 10-60MPa, което е подходящо за хомогенизиране на храни като млечни продукти и сокове. The working pressure of ultra-high-pressure homogenizers can reach 100-350MPa, which is suitable for nano-level homogenization and emulsification, such as the preparation of nano-level drug carriers, cosmetics, etc. The following table lists the main differences between high-pressure homogenizers and ultra-high-pressure homogenizers:

Принципът на работа на хомогенизатора е следният:

1. Материалът се натиска в хомогенизиращия клапан чрез помпа с високо налягане.

2. Материалът се ускорява в тясната празнина на хомогенизиращия клапан, за да се образува високоскоростна струя.

3. Високоскоростната струя удря седалката на клапана, генерирайки силна сила на срязване и турбулентност, която усъвършенства и равномерно смесва материала.

4. След като материалът преминава през хомогенизиращия клапан, налягането намалява рязко, генерирайки ефект на кавитация, което допълнително насърчава усъвършенстването и хомогенизирането на материала.

5. Хомогенизираният материал се охлажда от охладителната система, за да се предотврати влошаването на материала.

Полето на приложение на хомогенизатора е много широко, включително:

• Хранителна промишленост: като хомогенизация на млечни продукти, напитки, подправки и др.

• Химическа индустрия: като дисперсия и хомогенизация на пигменти, покрития, мастила и др.

• Фармацевтична индустрия: като хомогенизация и емулгиране на лекарствени препарати, ваксини и др.

• Козметична индустрия: като приготвяне и хомогенизиране на емулсии, кремове и др.

Техническите характеристики на хомогенизатора включват:

1. Добър ефект на хомогенизация: Той може да усъвършенства течностите от различни фази до нивото на микрона или дори нанометъра, като значително подобрява равномерността и стабилността на системата.

2. Висока консумация на енергия: Тъй като процесът на хомогенизиране изисква високо налягане, консумацията на енергия е висока, но консумацията на енергия може да бъде намалена чрез оптимизиране на параметрите на дизайна и експлоатацията.

3. Чисто и хигиенично: Хомогенизаторът приема напълно затворен дизайн, който може да постигне чисто производство и да отговори на изискванията за хигиена на хранителната, фармацевтичната и други индустрии.

4. Непрекъснато производство: Хомогенизаторът може да постигне непрекъснато хранене и изхвърляне, което е подходящо за мащабно индустриално производство.

   
   

За да се подобри допълнително ефектът и ефективността на хомогенизацията, могат да бъдат приети следните мерки:

1. Оптимизирайте дизайна на хомогенизационния клапан, като например използване на многоетапни клапани за хомогенизация, специални материали и повърхностна обработка и др., За да увеличите силата на срязване и интензитета на турбулентност.

2. Използвайте многоетапна хомогенизация, тоест материалът преминава през множество клапани за хомогенизация в последователност, постепенно прецизира и хомогенизира и подобрява ефекта на хомогенизация.

3. Комбинирайте други технологии, като ултразвукова асистирана хомогенизация, хомогенизация на мембраната и др. За по -нататъшно подобряване на ефективността и равномерността на хомогенизацията.

4. Оптимизирайте параметрите на процеса, като налягане, температура, поток и т.н., съгласно свойствата на материала и изискванията на продукта, за да подобрите ефекта и ефективността на хомогенизацията.

Емулгатор

Емулгаторът е устройство, което смесва две или повече несмесими течности и подготвя стабилна емулсия. Процесът на емулгиране прецизира диспергираните фазови капчици и ги разпръсква в непрекъснатата фаза чрез механични действия (като срязване, турбулентност и др.), И в същото време намалява междуфазното напрежение чрез добавяне на емулгатори като повърхностноактивни вещества, за да се предотврати капчиците да се съберат и накрая образуват стабилна емулсия. Основните компоненти на емулгатора включват емулгиране на цевта, агитатор, хомогенизираща помпа и охлаждащо устройство.

Общите видове емулгатори са:

1. Високо срязващо емулгатор: Той използва високоскоростна въртяща се срязваща глава, за да генерира силна сила на срязване и турбулентност в течността, така че капчиците да се прецизират и диспергират. Подходящ е за течно-течни системи с нисък до среден вискозитет. Главата на срязване на емулгатора с висока срязване обикновено приема назъбена или пореста структура, за да увеличи интензитета на срязване и турбулентност.

2. Ултразвуков емулгатор: Той използва ефекта на ултразвукова кавитация, за да генерира малки мехурчета в течността. Когато мехурчетата се спукат, те генерират силна сила на въздействие и турбулентност, което усъвършенства и разпръсква капчиците. Подходящ е за висок вискозитет и емулгиране на нано ниво. Ултразвуковите емулгатори обикновено са оборудвани с ултразвукови генератори с висока мощност и сонди за постигане на емулгиране с висока ефективност и висока единица.

3. Мембранен емулгатор: Той използва микропореста мембрана, за да екструдира и срязва дисперсираната фаза в малки капчици. Подходящ е за приготвяне на монодисперсни и контролирани от размера емулсии. Мембранният емулгатор може да контролира точно размера на частиците и разпределението на емулсията чрез регулиране на параметрите като размера на порите на мембраната, трансмембранното налягане и скоростта на срязване.

4. Емулгатор на хомогенизация с високо налягане: Предварителната емулсия се изпомпва в клапана за хомогенизация с помощта на помпа с високо налягане, а капчиците се срязват, прецизират и диспергират под високо налягане. Подходящ е за високо-вискозитет и трудно-емулгиращи системи. Емулгаторите на хомогенизация с високо налягане обикновено са оборудвани с многоетапни клапани за хомогенизация и охлаждащи системи за постигане на високоефективна и високоелична емулгиране.

5. Вакуум емулгиращ миксер : Емулгирането на хомогенизация при вакуумни условия може ефективно да премахне мехурчетата в системата и да подобри стабилността и равномерността на емулсията. Вакуумният емулгиращ смесител обикновено е оборудван с компоненти като вакуумни помпи, хомогенизационни помпи и хомогенизационни клапани, които могат да постигнат множество функции като дегасиране, хомогенизация и емулгиране на емулсията.

   
   

Характеристики и приложения на различни видове емулгатори:

Обхватът на прилагането на емулгатори е много широк, като храна, козметика, медицина, пестициди, покрития и други индустрии, използвани за приготвяне на различни емулсионни продукти, като мляко, сметана, дресинг за салата, продукти за грижа за кожата, лечебни емулсии, суспензии на пестициди и др.

Когато използвате емулгатор, трябва да обърнете внимание на следните оперативни точки:

1. Изберете подходящо емулгиране на оборудване и параметри на процеса, като скорост, температура, време и т.н., и ги оптимизирайте според свойствата на суровините и изискванията на продукта.

2. Контролирайте съотношението на суровината и ред на добавяне, като например добавяне на непрекъсната фаза първо, а след това и разпръснатата фаза, което ще помогне за подобряване на ефективността и стабилността на емулгирането.

3. Ако е необходимо, могат да се добавят емулгатори, стабилизатори и други добавки, за да се подобри образуването и стабилността на емулсията. Често използваните емулгатори включват яйчен жълтък лецитин, между, глицерид с мастни киселини и др., И често използваните стабилизатори включват ксантанова дъвка, карагенан, карбоксиметил целулоза и др.

4. Обърнете внимание на контрола на температурата по време на емулгиране, за да избегнете прекомерна температура, причинявайки влошаване на емулсията или демулсиране. Като цяло температурата на емулгиране не трябва да надвишава 60 ° C, а чувствителните към топлина материали изискват по-ниски температури.

5. След емулгиране може да се извърши след лечение като хомогенизация и стерилизация, за да се подобри по-нататъшното качество и стабилността на емулсията. Налягането на хомогенизация обикновено е 10-60MPa, температурата на стерилизация обикновено е 110-130 ° C, а времето е 2-10 секунди.

   
   

За да се подобри допълнително ефектът и ефективността на емулгирането, могат да бъдат приети следните мерки:

1. Оптимизирайте проектирането на емулгиращо оборудване, като например използване на разбъркващи гребла, многоетапна емулгиране, хомогенизация с високо налягане и др. За да увеличите силата на срязване и интензивността на турбулентността.

2. Оптимизирайте процеса на емулгиране, като емулгиране в две стъпки, микроканална емулгиране, мембранна емулгиране и др., За да подобрите ефективността и равномерността на емулгирането.

3. Рационално избират емулгатори и стабилизатори, като избор на емулгатори според стойността на хидрофилно-липофилния баланс (стойност на HLB) и избора на стабилизатори според типа на емулсията и стойността на pH, за да подобрят образуването и стабилността на емулсията.

4. Използвайте онлайн мониторинг и автоматични технологии за контрол, като анализ на размера на частиците, измерване на онлайн вискозитета, автоматично партида и контрол на температурата, за да постигнете оптимизация в реално време и контрол на качеството на процеса на емулгиране.

Миксер

Смесител е устройство, което смесва два или повече материала и постига равномерна дисперсия. Той се използва широко в многофазни процеси за смесване като твърдо твърд, течност-течност и газова течност. Структурните характеристики на миксера включват:

1. Смесване на цевта: Използва се за задържане на материалите, които да бъдат смесени, а формата и размерът се определят според изискванията на процеса и производствената скала. Общите форми на смесване на цевта включват цилиндрични, конични, квадратни и др., А материалите включват неръждаема стомана, емайл, фибростъкло и др.

2. Агитатор: Инсталиран в смесителната цев, материалите се смесват и диспергират чрез ротационно движение. Общите типове включват тип гребло, тип котва, тип спирална лента и др. Геометричната форма, размер и оформление на агитатора оказват важно влияние върху смесителния ефект.

3. Задвижващо устройство: Осигурява мощността, изисквана от агитатора, като двигател, редуктор и др. Режимът на захранване, скорост и предаване на устройството трябва да бъде избран според мащаба и изискванията на процеса на миксера.

4. Входящо и изходно устройство: Използва се за добавяне и изхвърляне на материали, като шапки, клапани, помпи и др. Позицията, размерът и вида на входното и изходното устройство трябва да бъдат проектирани според естеството на изискванията за материали и производство.

   
   

Принципът на работа на миксера е да генерира сила на срязване, турбулентност и конвекция в материала чрез въртящото се движение на агитатора, така че материалът да се разпръсква и смесва и накрая достига равномерно състояние на разпределение. Видът и структурата на агитатора оказват важно влияние върху ефекта на смесване и той трябва да бъде избран и оптимизиран според свойствата на материала и изискванията на процеса. Общите типове агитатори и характеристики са показани в следната таблица:

Смесителите са подходящи за широк спектър от материали, включително:

• Прахообразни и гранулирани твърди материали, като прахове, гранули, влакна и др. Обикновено използваните твърди твърди смесители включват V-тип смесители, смесители с двойни конуси, миксери на ленти и др.

• Течни материали, като разтвори, суспензии, емулсии и др. Обикновено използвани смесители с течна течност включват агитатори на гребла, статични смесители, емулгатори и др.

• Газообразни материали, като въздух, пара и др., Се използват за постигане на смесване на газ-течност. Често използваните смесители на газ-течност включват бълбукащи агитатори, тръбни статични смесители, струйни смесители и др.

Ефективността на миксера зависи главно от следните фактори:

1. Механизъм за смесване: Различни механизми за смесване (като смесване на конвекция, смесване на срязване, дифузионно смесване и т.н.) съответстват на различна ефективност на смесване. Смесването на конвекцията се разчита главно на макроскопския поток от материали за постигане на смесване, смесване на срязване се разчита главно на силата на срязване, за да се унищожи материалната агломерация за постигане на смесване, а дифузионното смесване главно разчита на микроскопичното движение на материали за постигане на смесване.

2. Тип агитатор: Изборът на правилния тип агитатор (като тип гребло, тип котва, тип лента и т.н.) може значително да подобри ефективността на смесване. Геометрията, размерът и оформлението на агитатора ще повлияят на смесителния ефект.

3. Разбъркваща скорост: Колкото по -висока е скоростта на разбъркване, толкова по -висока е ефективността на смесване, но твърде висока скорост може да доведе до счупване или влошаване на материала. Скоростта на разбъркване трябва да бъде оптимизирана според свойствата на материала и изискванията за смесване. Като цяло, безразмерно число (като гръм

Заключение

Накратко, има много видове оборудване за смесване, всеки със собствен уникален принцип на работа и поле за приложение. Разбирането на характеристиките и предимствата на различното смесително оборудване, избирането на подходящо оборудване и оптимизиране на параметрите на процеса са от съществено значение за подобряване на ефективността на смесване и качеството на продукта.

Емулгиращият миксер на Wejing приема усъвършенствана технология за проектиране и производство, има отлични показатели, широко се използва в храни, козметика, медицина и други индустрии и се доверява дълбоко на клиентите. Ако имате нужда от помощ при избор и приложение, моля, свържете се с Wejing, ние от все сърце ще ви предоставим професионална техническа поддръжка и услуги.