Rodzaje urządzeń do miksowania

Sprzęt miksujący odgrywa istotną rolę w różnych branżach. Niezależnie od tego, czy jest to pola chemiczne, farmaceutyczne, żywności lub inne, wydajny i niezawodny sprzęt do mieszania jest niezbędny. Istnieje wiele rodzajów sprzętu do miksowania, każdy z własną unikalną zasadą pracy i zakresem zastosowania.

Ten blog będzie szczegółowo zbadać wspólne rodzaje urządzeń do miksowania, w tym ich zasady robocze, obszary aplikacji, zalety i wady, oraz przedstawi praktyczne sugestie dotyczące wyboru sprzętu do mieszania, aby pomóc czytelnikom lepiej zrozumieć i zastosować sprzęt mieszający w celu poprawy wydajności produkcji i jakości produktu.

Definicja sprzętu do miksowania

Sprzęt miksujący to urządzenie, które wykorzystuje działanie mechaniczne lub inne siły zewnętrzne do wykonania dwóch lub więcej materiałów dystrybuowanych na poziomie molekularnym, cząstek lub makroskopowych. Z perspektywy inżynierii proces mieszania zwykle obejmuje następujące kluczowe mechanizmy:

• Mieszanie konwekcyjne: ogólny przepływ materiałów

• Mieszanie ścinania: różnica prędkości między sąsiednimi warstwami

• Mieszanie dyspersyjne: rozpad aglomeratów

• Dyfuzja molekularna: spontaniczny ruch w skali molekularnej

Klasyfikacja sprzętu do miksowania

Klasyfikacja metodą mieszania

Zgodnie z metodą mieszania sprzęt mieszania można głównie podzielić na trzy kategorie: mieszanie mechaniczne, przewracanie grawitacji i mikser statyczny. Wśród nich mechaniczne urządzenia do miksowania obejmują mikser wiosłowy, mikser wstążki, mikser planetarny i mikser kotwiczny; Sprzęt do odwracania grawitacji obejmuje głównie mikser typu V, mikser podwójnego stożka i nachylony mikser perkusyjny; Mikser statyczny obejmuje typy rurociągu i płyt.

Aby wyraźniej pokazać te klasyfikacje, możesz zapoznać się z poniższą tabelą:

Klasyfikacja według dziedzin aplikacji sprzętu do mieszania

Oprócz klasyfikacji metodą mieszania, pole aplikacji jest kolejnym standardem klasyfikacji dla mikserów. Zgodnie z klasyfikacją pola aplikacji, sprzęt do mieszania można podzielić na trzy kategorie: sprzęt do mieszania płynów, sprzęt do mieszania proszku i sprzęt do emulgowania. Wśród nich sprzęt do miksowania płynów obejmuje niskie mieszadły, dyspersory i homogenizatory na wysokim poziomie; Sprzęt do mieszania proszku zawiera głównie miksery wstążkowe, miksery stożkowe i miksery spiralne; Sprzęt emulsyjny obejmuje homogenizatory, emulgatory i dyspergatory.

Szczegółowe wyjaśnienie głównych urządzeń do miksowania

Homogenizator

Homogenizator to urządzenie, które miesza płyny o różnych fazach (takich jak ciecz ciecz lub stały-ciecz) i udoskonala wielkość cząstek. Stosuje wysokie ciśnienie, aby płyn przeszedł przez wąską szczelinę i wykorzystuje efekty siły ścinającej, turbulencji i kawitacji, aby płyny o różnych fazach osiągają jednolity stan mieszania. Główne elementy homogenizatora obejmują pompy tłoka pod wysokim ciśnieniem, zawory homogenizujące i systemy chłodzenia.

Homogenizatory można podzielić na dwie kategorie: homogenizatory pod wysokim ciśnieniem i homogenizatory o ultra-wysokim ciśnieniu. 

Ciśnienie robocze homogenizatorów wysokociśnieniowych wynosi zwykle od 10-60 MPa, co jest odpowiednie do homogenizacji żywności, takich jak produkty mleczne i soki. Ciśnienie robocze homogenizatorów ultra-wysokiej ciśnienia może osiągnąć 100-350 MPa, który jest odpowiedni do homogenizacji i emulgowania na poziomie nano, takich jak przygotowanie nośników na poziomie nano-poziomu, kosmetyki itp. Poniższa tabela zawiera główne różnice między homogenizerami wysokiego ciśnienia i Ultra-High-Pressure Homogenizer

Zasada pracy homogenizatora jest następująca:

1. Materiał jest wciśnięty do zaworu homogenizującego za pomocą pompy wysokociśnieniowej.

2. Materiał jest przyspieszany w wąskiej szczelinie zaworu homogenizującego, tworząc szybki strumień.

3. Szybki strumień uderza w siedzenie zaworu, generując mocną siłę ścinającą i turbulencje, które udoskonalają i równomiernie miesza materiał.

4. Po tym, jak materiał przechodzi przez zawór homogenizujący, ciśnienie gwałtownie spada, generując efekt kawitacyjny, który dodatkowo promuje udoskonalenie i homogenizację materiału.

5. Homogenizowany materiał jest chłodzony przez układ chłodzenia, aby zapobiec pogorszeniu materiału.

Pole zastosowania homogenizatora jest bardzo szerokie, w tym:

• Przemysł spożywczy: takie jak homogenizacja produktów mlecznych, napojów, przypraw itp.

• Przemysł chemiczny: takie jak dyspersja i homogenizacja pigmentów, powłok, atramentów itp.

• Przemysł farmaceutyczny: takie jak homogenizacja i emulgowanie przygotowań do leków, szczepionek itp.

• Przemysł kosmetyczny: takie jak przygotowanie i homogenizacja emulsji, kremów itp.

Cechy techniczne homogenizatora obejmują:

1. Dobry efekt homogenizacji: może udoskonalić płyny o różnych fazach do poziomu mikronu, a nawet nanometru, znacznie poprawiając jednolitość i stabilność układu.

2. Wysokie zużycie energii: Ponieważ proces homogenizacji wymaga wysokiego ciśnienia, zużycie energii jest wysokie, ale zużycie energii można zmniejszyć poprzez optymalizację parametrów projektowych i operacyjnych.

3. Czysty i higieniczny: homogenizator przyjmuje w pełni zamknięty projekt, który może osiągnąć czystą produkcję i spełniać wymagania higieny branży żywności, farmaceutycznej i innych.

4. Ciągła produkcja: homogenizator może osiągnąć ciągłe żywienie i rozładowywanie, które jest odpowiednie do produkcji przemysłowej na dużą skalę.

   
   

W celu dalszego poprawy efektu i wydajności homogenizacji można przyjąć następujące środki:

1. Zoptymalizuj projekt zastawki homogenizacji, takimi jak przy użyciu wieloetapowych zaworów homogenizacji, specjalnych materiałów i obróbki powierzchni itp., Aby zwiększyć intensywność siły ścinającej i turbulencji.

2. Użyj wielostopniowej homogenizacji, to znaczy materiał przechodzi przez wiele zaworów homogenizacji w sekwencji, stopniowo udoskonalnia i homogenizuje, i poprawia efekt homogenizacji.

3. Połącz inne technologie, takie jak homogenizacja wspomagana ultradźwiękiem, homogenizacja błony itp., Aby jeszcze bardziej poprawić wydajność i jednolitość homogenizacji.

4. Zoptymalizuj parametry procesu, takie jak ciśnienie, temperatura, przepływ itp., Zgodnie z właściwościami materiału i wymagań produktu, aby poprawić efekt i wydajność homogenizacji.

Emulgator

Emulgator to urządzenie, które miesza dwa lub więcej niemieszczonych cieczy i przygotowuje stabilną emulsję. Proces emulgowania udoskonalono rozproszone kropelki fazowe i rozprasza je w fazę ciągłą poprzez działania mechaniczne (takie jak ścinanie, turbulencje itp.), A jednocześnie zmniejsza napięcie międzyfazowe, dodając emulgatory, takie jak środki powierzchniowo czynne, aby zapobiec zakłóceniu krople, i wreszcie tworzy stabilne emulsyjne. Główne elementy emulgatora obejmują lufę emulsyfikacyjną, mieszadło, pompę homogenizującą i urządzenie chłodzące.

Typowe rodzaje emulgatorów to:

1. Emulator o wysokim ścinaniu: Wykorzystuje szybką obrotową głowicę ścinającą, aby wygenerować mocną siłę ścinającą i turbulencję w cieczy, tak aby kropelki były udoskonalane i rozproszone. Jest odpowiedni dla układów ciecz-ciecz o niskiej i średniej lepkości. Głowica ścinania emulgatora ścinania zwykle przyjmuje ząbkowaną lub porowatą strukturę w celu zwiększenia siły ścinania i intensywności turbulencji.

2. Emulsyfikator ultradźwiękowy: Wykorzystuje efekt kawitacji ultradźwiękowej do generowania drobnych pęcherzyków w cieczy. Kiedy pękają pęcherzyki, generują silną siłę uderzenia i turbulencje, które udoskonalają i rozprasza kropelki. Jest odpowiedni do wysokiej lepkości i emulgowania na poziomie nano. Emulsyfikatory ultradźwiękowe są zwykle wyposażone w ultradźwiękowe generatory i sondy o dużej mocy, aby osiągnąć emulgowanie o wysokiej efektywności i wysokiej nungorzności.

3. Emulator membrany: Używa membrany mikroporowatej do wyciągnięcia i ścinania rozproszonej fazy w drobne kropelki. Jest odpowiedni do przygotowania emulsji monodyspersyjnych i kontrolowanych przez rozmiar. Emulator membrany może precyzyjnie kontrolować wielkość cząstek i rozkład emulsji poprzez regulację parametrów, takich jak wielkość porów membranowych, ciśnienie przezbłonowe i szybkość ścinania.

4. Emulsem homogenizacji pod wysokim ciśnieniem: wstępna emulsja jest pompowana do zaworu homogenizacji za pomocą pompy pod wysokim ciśnieniem, a kropelki są ścinane, udoskonalane i rozproszone pod wysokim ciśnieniem. Jest odpowiedni do systemów o wysokiej wartości i trudnych do emulsyjnych systemów. Emulsywory homogenizacji pod wysokim ciśnieniem są zwykle wyposażone w wieloetapowe zawory homogenizacyjne i systemy chłodzenia, aby osiągnąć wysokowydajność i emulgowanie o wysokiej uniwersytecie.

5. Mikser emulgujący próżni : emulgowanie homogenizacji w warunkach próżniowych może skutecznie usuwać pęcherzyki w układzie i poprawić stabilność i jednolitość emulsji. Mikser emulgujący próżniowy jest zwykle wyposażony w składniki, takie jak pompy próżniowe, pompy homogenizacyjne i zawory homogenizacyjne, które mogą osiągnąć wiele funkcji, takich jak odgazowanie, homogenizacja i emulgowanie emulsji.

   
   

Charakterystyka i zastosowania różnych rodzajów emulgatorów:

Zakres aplikacji emulgatorów jest bardzo szeroki, taki jak żywność, kosmetyki, medycyna, pestycydy, powłoki i inne branże, stosowane do przygotowywania różnych produktów emulsji, takich jak mleko, krem, sos sałatkowy, produkty do pielęgnacji skóry, emulsje lecznicze, zawiesiny pestycydowe itp.

Korzystając z emulgatora, musisz zwrócić uwagę na następujące punkty operacyjne:

1. Wybierz odpowiednie sprzęt do emulgowania i parametry procesu, takie jak prędkość, temperatura, czas itp. I optymalizuj je zgodnie z właściwościami surowców i wymagań produktu.

2. Kontroluj stosunek surowca i kolejność dodawania, takie jak dodanie fazy ciągłej, a następnie zdyspergowana faza, która pomoże poprawić wydajność i stabilność emulgowania.

3. W razie potrzeby można dodać emulgatory, stabilizatory i inne dodatki w celu poprawy tworzenia i stabilności emulsji. Powszechnie stosowane emulgatory obejmują lecytynę żółtka jaj, Tween, gliceryd kwasów tłuszczowych itp., A powszechnie stosowane stabilizatory obejmują gumę ksantanową, karageenan, karboksymetylocelulozę itp.

4. Zwróć uwagę na kontrolę temperatury podczas emulgowania, aby uniknąć nadmiernej temperatury, powodując pogorszenie emulsji lub demulsyfikacja. Zasadniczo temperatura emulgowania nie powinna przekraczać 60 ° C, a materiały wrażliwe na ciepło wymagają niższych temperatur.

5. Po emulgowaniu można przeprowadzić po leczeniu, takie jak homogenizacja i sterylizacja w celu dalszej poprawy jakości i stabilności emulsji. Ciśnienie homogenizacji wynosi na ogół 10-60MPa, temperatura sterylizacji wynosi na ogół 110-130 ° C, a czas wynosi 2-10 sekund.

   
   

W celu dalszego poprawy efektu i wydajności emulgowania można przyjąć następujące środki:

1. Zoptymalizuj konstrukcję urządzeń emulsyfikacyjnych, takich jak użycie hodowli mieszających specjalnie, wieloetapowe emulgowanie, homogenizacja pod wysokim ciśnieniem itp., Aby zwiększyć siłę ścinania i intensywność turbulencji.

2. Zoptymalizuj proces emulgowania, taki jak emulgowanie dwuetapowe, emulgowanie mikrokanałów, emulgowanie błony itp., Aby poprawić wydajność emulgowania i jednolitość.

3. Racjonalnie wybierają emulgatory i stabilizatory, takie jak wybór emulgatorów zgodnie z wartością bilansu hydrofilowego lipofilowego (wartość HLB) oraz wybór stabilizatorów zgodnie z rodzajem emulsji i wartości pH w celu poprawy tworzenia i stabilności emulsji.

4. Skorzystaj z technologii monitorowania i automatycznego sterowania online, takich jak analiza wielkości cząstek online, pomiar lepkości online, automatyczne zwalnianie i kontrola temperatury, aby osiągnąć optymalizację w czasie rzeczywistym i kontrolę jakości procesu emulgowania.

Mikser

Mikser to urządzenie, które miesza dwa lub więcej materiałów i osiąga jednolitą dyspersję. Jest szeroko stosowany w procesach miksowania wielofazowego, takich jak stałe, ciekłobójcze i gaz-ciecz. Cechy strukturalne miksera obejmują:

1. Zmieszanie lufy: używane do trzymania materiałów do mieszania, a kształt i rozmiar są określane zgodnie z wymaganiami procesu i skalą produkcyjną. Wspólne kształty lufy mieszającej obejmują cylindryczny, stożkowy, kwadratowy itp., A materiały obejmują stal nierdzewną, szkliwo, włókno szklane itp.

2. Agitator: Zainstalowany w lufie miksującej materiały są mieszane i rozpraszane przez ruch obrotowy. Wspólne typy obejmują typ wiosła, rodzaj kotwicy, rodzaj wstążki spiralnej itp. Geometryczny kształt, rozmiar i układ mieszadła mają istotny wpływ na efekt mieszania.

3. Urządzenie napędowe: Zapewnia moc wymaganą przez agitator, taką jak silnik, reduktor itp. Tryb zasilania, prędkości i transmisji urządzenia napędowego należy wybrać zgodnie z wymaganiami dotyczącymi skali i procesów miksera.

4. Urządzenie wlotowe i wylotowe: używane do dodawania i rozładowania materiałów, takich jak mułaki, zawory, pompy itp. Pozycja, rozmiar i rodzaj urządzenia wlotowego i wylotowego muszą być zaprojektowane zgodnie z charakterem materiału i wymagań produkcyjnych.

   
   

Zasada robocza miksera jest generowanie siły ścinania, turbulencji i konwekcji w materiale poprzez ruch obrotowy mieszadła, tak że materiał był stale rozproszony i mieszany, a ostatecznie osiągnął jednolity stan rozkładu. Rodzaj i struktura mieszadającego mają istotny wpływ na efekt mieszania i należy go wybrać i zoptymalizować zgodnie z właściwościami materialnymi i wymaganiami procesu. Typy i charakterystyka wspólnych agitatorów pokazano w poniższej tabeli:

Miksery nadają się do szerokiej gamy materiałów, w tym:

• Sproszkowane i ziarniste materiały stałe, takie jak proszki, granulki, włókna itp. Powszechnie stosowane miksery stałe, obejmują miksery typu V, miksery podwójne stożki, miksery wstążkowe itp.

• Materiały ciekłe, takie jak roztwory, zawiesiny, emulsje itp. Powszechnie stosowane miksery ciekłobdowe obejmują agitatory łopatki, miksery statyczne, emulgatory itp.

• Materiały gazowe, takie jak powietrze, para itp., Są używane do osiągnięcia mieszania gazu-ciecz. Powszechnie stosowane miksery gazowe obejmują bąbelki, mieszadające, rurowe miksery statyczne, miksery strumieniowe itp.

Wydajność miksera zależy głównie od następujących czynników:

1. Mechanizm mieszania: różne mechanizmy mieszania (takie jak mieszanie konwekcji, mieszanie ścinania, mieszanie dyfuzji itp.) Odpowiadają różnym wydajności mieszania. Mieszanie konwekcyjne opiera się głównie na makroskopowym przepływie materiałów w celu osiągnięcia mieszania, mieszanie ścinania polega głównie na sile ścinającej w celu zniszczenia aglomeracji materiałowej w celu osiągnięcia mieszania, a mieszanie dyfuzji opiera się głównie na mikroskopowym ruchu materiałów w celu osiągnięcia mieszania.

2. Typ mieszadła: Wybór prawego typu mieszadła (taki jak typ wiosła, typ kotwicy, typ wstążki itp.) Może znacznie poprawić wydajność mieszania. Geometria, rozmiar i układ agitatora wpłyną na efekt mieszania.

3. Prędkość mieszania: im wyższa prędkość mieszania, tym wyższa wydajność mieszania, ale zbyt duża prędkość może spowodować pęknięcie lub pogorszenie materiału. Prędkość mieszania musi być zoptymalizowana zgodnie z właściwościami materiału i wymagań mieszania. Ogólnie rzecz biorąc, liczba bezwymiarowa (taka jak grzmot

Wniosek

Krótko mówiąc, istnieje wiele rodzajów sprzętu do miksowania, każdy z własną unikalną zasadą pracy i polem aplikacji. Zrozumienie cech i zalet różnych urządzeń do miksowania, wybór odpowiedniego sprzętu i optymalizacja parametrów procesu jest niezbędne do poprawy wydajności mieszania i jakości produktu.

Mikser emulgujący Weejing przyjmuje zaawansowaną technologię projektowania i produkcyjną, ma doskonałą wydajność, jest szeroko stosowany w żywności, kosmetykach, medycynie i innych branżach i jest głęboko zaufany przez klientów. Jeśli potrzebujesz pomocy w wyborze i aplikacji, prosimy o kontakt z WeJing, z całego serca zapewnimy Ci profesjonalne wsparcie techniczne i usługi.