Streszczenie
Osiągnięcie jednorodnych mieszanek w procesie przetwarzania proszku luzem wymaga nie tylko wydajnego mieszalnika pionowego, ale także metody kontrolowanego wyładowania, która pozwala zachować jednorodność mieszanki. Zawór obrotowy proszku zainstalowany pod wylotem mieszalnika delikatnie dozuje wymieszany produkt, nie powodując segregacji ani rozmieszania. W tym artykule wyjaśniono, jak mieszalniki pionowe współpracują z obrotowymi podajnikami śluzy powietrznej, dlaczego wyładunek obrotowy jest preferowany zamiast zasuw lub otwartych zsypów oraz jak określić zintegrowany system.
Co to jest mieszalnik pionowy w transporcie masowych proszków
Mieszalnik pionowy to urządzenie do mieszania okresowego lub ciągłego, które wykorzystuje obracającą się śrubę mieszadła lub pług w pionowym cylindrycznym naczyniu do podnoszenia i składania materiału, tworząc trójwymiarowe działanie mieszające.
Kluczowa charakterystyka:
-
Krótkie czasy mieszania, zazwyczaj od 3 do 15 minut, w zależności od receptury
-
Delikatne działanie minimalizuje ścieranie cząstek w przypadku kruchych kryształów lub granulek
-
Dostępne w wersji ze stali nierdzewnej 304 lub 316L z połyskiem lustrzanym do zastosowań sanitarnych
-
Może być pokryty płaszczem do ogrzewania lub chłodzenia podczas mieszania
-
Wypływ odbywa się zazwyczaj poprzez dolny, centralny kołnierz wylotowy
Mieszalniki pionowe są szeroko stosowane do mieszanek przyprawowych, premiksów piekarniczych, mieszania granulatów farmaceutycznych i przygotowywania przedmieszki dodatków.
Po zakończeniu mieszania zmieszany proszek należy wyładować, nie niszcząc jednorodności uzyskanej podczas mieszania.
Zapobieganie segregacji podczas wypisu
Swobodnie opadający proszek z otwartego dolnego wylotu może segregować według wielkości cząstek lub gęstości, szczególnie przy dużych wysokościach spadku. Obrotowy podajnik śluzy przyjmuje materiał z mieszalnika i wyładowuje go z kontrolowaną szybkością do następnego etapu procesu, takiego jak przenośnik ślimakowy pakowacza lub linia pneumatyczna, minimalizując odległość swobodnego spadania i ryzyko rozmieszania.
Utrzymywanie kontrolowanej szybkości posuwu
Zasuwy szybko zrzucają całą partię, co utrudnia dopasowanie wydajności sprzętu znajdującego się na dalszym etapie produkcji. Zawór obrotowy umożliwia ustawienie prędkości tłoczenia za pomocą VFD, dopasowując ją do natężenia wlotu urządzenia odbiorczego, zapobiegając obciążeniu udarowemu lub przepełnieniu.
Pochłanianie pyłu i izolacja ciśnieniowa
Jeśli w urządzeniu odbiorczym panuje niewielkie zasysanie lub nadciśnienie, zawór obrotowy utrzymuje granicę ciśnienia, utrzymując zmieszany proszek. Jest to istotne w przypadku rozładunku do pneumatycznej linii transportowej lub pyłoszczelnego leja wagowego.
Ochrona delikatnych mieszanek
Zawory obrotowe zapewniają delikatne przenoszenie wyporowe przy minimalnym ścinaniu w porównaniu do rozładowywaczy śrubowych, które agresywnie popychają materiał wzdłuż ściany rynny.
Typowa konfiguracja systemu
Najbardziej powszechnym układem jest mieszalnik pionowy odprowadzający proszek przez kołnierzowy dolny wylot do kroplowego zaworu obrotowego proszku.
Szczegóły konfiguracji:
-
Pasuje do dolnego kołnierza mieszalnika
zawór obrotowykołnierz wlotowy ANSI DIN lub JIS
-
Zawór obrotowy jest tak dobrany, aby opróżniać mieszalnik w wymaganym czasie cyklu, zwykle 1,5 do 2 razy dłuższym niż czas mieszania
-
VFD na zaworze obrotowym umożliwia powolny rozruch, aby zapobiec skokom momentu obrotowego na konstrukcji nośnej mieszalnika
-
Opcjonalne uszczelki powietrza przedmuchującego zapobiegają przedostawaniu się drobnego proszku do wnęk łożysk
-
W przypadku partii sanitarnych szybko czyszczące zawory obrotowe z bocznie wysuwanymi wirnikami przyspieszają zmianę receptur
W systemach ciągłego mieszania utrata masy podajnika lub zbiornika o stałym poziomie może nastąpić za zaworem obrotowym, aby utrzymać stały przepływ do pakowania lub dalszego przetwarzania.
Właściwe dobranie rozmiaru gwarantuje wyładowanie wsadu w rozsądnym czasie bez przeciążenia silnika.
Dane wejściowe do obliczeń:
-
Masa partii w kilogramach lub funtach
-
Gęstość nasypowa zmieszanego proszku kg na litr
-
Docelowy czas rozładowania w minutach, typowo od 5 do 15 minut
-
Wymagana wydajność Q równa się objętości partii podzielonej przez czas rozładowania razy współczynnik bezpieczeństwa od 1,1 do 1,2
Przykład:
Partia mieszanki przypraw o masie 500 kg i gęstości nasypowej 0,55 kg na litr zajmuje około 909 litrów. Aby rozładować w ciągu 10 minut, zawór obrotowy musi dostarczać co najmniej 5,45 metra sześciennego na godzinę. Wybierz następny standardowy rozmiar DN200 lub DN250 z odpowiednimi obrotami i współczynnikiem wypełnienia kieszeni.
Potwierdź również wartość znamionową różnicy ciśnień zaworu obrotowego i zgodność temperaturową z mieszanym produktem, zwłaszcza jeśli mieszalnik jest wyposażony w płaszcz i produkt jest ciepły.
Względy sanitarne i ATEX
W przypadku mieszanek spożywczych i farmaceutycznych należy określić:
-
Części stykowe SS316L o Ra mniejszym lub równym 0,8 mikrometra
-
Uszczelnienia zgodne z FDA, wykonane z silikonu EPDM lub PTFE
-
Konstrukcja zapewniająca szybkie czyszczenie i demontaż rotora bez użycia narzędzi
-
Kompatybilność z kulką natryskową CIP, jeśli mieszalnik jest czyszczony na miejscu
W przypadku palnych składników mieszanin, takich jak proszki witaminowe lub dodatki organiczne, należy określić zawory obrotowe z certyfikatem ATEX dla strefy 21 lub 22 z opcjami uziemienia wirnika odpornego na iskry i odstępami do gaszenia płomienia.
Często zadawane pytania
Czy zamiast zaworu obrotowego pod mieszadłem mogę zastosować zasuwę?
Tylko jeśli jednorodność mieszanki nie jest krytyczna i nie ma różnicy ciśnień. Zasuwy przesuwne powodują segregację przy swobodnym spadku i nie mogą kontrolować szybkości wyładunku. W przypadku większości mieszanych proszków zalecany jest obrotowy podajnik śluzy powietrznej.
Czy zawór obrotowy powoduje rozmieszanie
Minimalny. Wyporowe działanie zaworu obrotowego faktycznie pomaga zachować integralność mieszanki w porównaniu ze śrubami o wysokim ścinaniu lub długimi opadami swobodnego spadku.
Jak często należy czyścić zawór obrotowy pomiędzy partiami
Postępuj zgodnie ze swoim planem GMP lub HACCP. Zawory obrotowe umożliwiające szybkie czyszczenie umożliwiają demontaż wirnika w ciągu kilku minut bez odłączania orurowania wlotowego lub wylotowego.
Czy ten sam zawór obrotowy może obsłużyć partie o wielu rozmiarach?
Tak, jeśli rozmiar jest dostosowany do największej partii. Użyj sterowania VFD, aby dostosować prędkość rozładunku dla mniejszych partii.
Czy Doebritz dostarcza mieszalniki pionowe i zawory obrotowe w pakiecie
Doebritz specjalizuje się w proszkowych zaworach obrotowych, młynach stożkowych, kruszarkach brył i powiązanym sprzęcie rozdrabniającym. Współpracujemy z certyfikowanymi producentami mieszadeł OEM i możemy zaprojektować przejście kołnierzy interfejsu i logikę sterowania jako kompletny system montowany na płozach.
Wniosek
Połączenie mieszalnika pionowego z zaworem obrotowym proszku o odpowiedniej wielkości zapewnia jednolite mieszanki i kontrolowane, delikatne wyładowanie bez segregacji i utraty pyłu. Obrotowy podajnik śluzy powietrznej zachowuje jakość osiągniętą podczas mieszania, zapewniając jednocześnie dokładność dozowania i izolację ciśnienia, jakiej wymagają nowoczesne systemy transportu materiałów sypkich.
Skontaktuj się z firmą Doebritz Shanghai Co Ltd, aby omówić przepis na mieszankę, poprosić o obliczenie czasu rozładunku lub uzyskać wycenę obrotowego podajnika śluzy powietrznej dopasowanego do wylotu mieszalnika pionowego.
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!