Оценка качества смесителя (миксера) осуществляется по разным физическим величинам:
А. Однородность смешивания: проанализируйте физическую величину качества материала и получите ее с помощью теории вероятностей. Равномерность смешивания определяется типом смесителя.
B. Мертвый угол: относится к физическому явлению, при котором материал не может участвовать в смешивании в контейнере для смешивания. Процент мертвого угла – это физическая величина, позволяющая оценить качество смесителя.
C. Время смешивания: физическая величина для оценки скорости смешивания, которая относится к времени от начала смешивания различных материалов до момента, когда смешивание достигнет необходимой однородности. Время смешивания определяется типом и моделью миксера.
Основные принципы выбора смесителя (миксера):
При выборе смесителя, прежде всего, необходимо понимать место операции смешивания во всем производственном процессе, цель смешивания, требуемую степень смешивания, физические свойства и производительность обработки порошка и гранул и другие соответствующие условия работы.
К таким условиям труда в основном относятся:
1. Прерывистый или непрерывный режим работы.
2. Чувствителен ли материал к сдвигу
3. Является ли он коррозионным или требует специальных конструкционных материалов.
4. Разрешить ли уменьшение размера частиц
5. Отвод или добавление тепла
6. Экологические требования
7. Требования к техническому обслуживанию и очистке миксера и т. д.
При этом необходимо подобрать подходящий тип смесителя согласно характеристикам самого смесителя.
В целом выбор можно сделать по следующим трем основным принципам:
Выбирайте в соответствии с требованиями процесса смешивания.
Подбор в соответствии с требованиями к качеству смеси.
В соответствии с выбором стоимости смешанного процесса.
1. Выбор в соответствии с требованиями процесса смешивания:
При выборе смесителя редко можно определить тип смесителя исключительно на основании качества смеси, полученной в серии независимых экспериментов. Обычно качество смеси и совместимость различных типов смесителей с процессом рассматриваются вместе, а несовместимое смесительное оборудование исключается в первую очередь при первоначальном выборе. Эти совместимости в основном относятся к следующему:
чистота продукта
Во многих промышленных процессах чистота продукта имеет большее значение, чтобы избежать загрязнения между партиями, смесительное оборудование необходимо тщательно очищать после каждого использования. Чтобы адаптироваться к этим условиям, внутренняя форма смесителя должна быть гладкой, внутренняя поверхность должна быть отполирована с высокой точностью и легко чиститься. Во избежание возможного загрязнения смазочного масла подшипники и уплотнения не должны непосредственно контактировать со смесью или опираться на нее. Смесители с вращающимся барабаном, то есть обычные двухконусные смесители, смесители типа V- и т. д., могут отвечать вышеуказанным требованиям, иметь простую форму, а внутренняя часть смесителя не контактирует с вращающейся частью.
Низкоскоростное конвективное смесительное оборудование со сложной крыльчаткой-не только имеет проблемы с очисткой, но и все конвективное смесительное оборудование имеет возможность контакта между смесью и поверхностью смазки, например, горизонтальные ленточные смесители, конические смесители и т. д. Кроме того, многие смесители не подходят для производственных сред, где характеристики продукта часто меняются и требуют тщательной очистки.
Защитная оболочка смесителя
При выборе миксера помимо обеспечения высокой-чистоты необходимо также учитывать экологические проблемы, такие как утечка пыли и загрязнение окружающей среды. С точки зрения здоровья, безопасности и экономики, утечка пыли должна быть сведена к минимуму, а все порошки должны быть запечатаны в закрытом контейнере для смешивания для работы. Однако во время операций загрузки и выгрузки закрытый контейнер необходимо открывать. В это время некоторое количество мелкой пыли будет переливаться и рассеиваться в окружающем воздухе, поэтому необходимо принять соответствующие меры для минимизации загрязнения.
распыление
Иногда процесс смешивания должен избегать или способствовать уменьшению размера частиц, то есть эффекту дробления смесителя. В нормальных условиях «мягкая» работа барабанного миксера и низкоскоростного конвекционного миксера не приведет к явному измельчению; но смесительное оборудование с высокоскоростным-импеллером, воздействующим на частицы, или смесительное оборудование с сильным сдвиговым эффектом обеспечивает сильное измельчение. эффект. Поэтому, если требуется, чтобы дробящий эффект смесителя был небольшим, следует избегать использования высокоскоростных-смесителей с крыльчаткой и смесительного оборудования с небольшим зазором между крыльчаткой и внутренней стенкой смесителя.
проблема с повышением температуры
Пульверизирующие смесители с большим потреблением энергии могут привести к объективному повышению температуры смеси. Если предварительный нагрев смеси в миксере приведет к ее разложению, данный тип смесительного оборудования использовать не следует. Среди них, в отдельных случаях, повышение температуры, создаваемое высокоскоростным лопастным смесителем, может быть использовано для приближения определенного компонента смеси к температуре плавления и обеспечения физического соединения компонентов смеси.
проблема с износом
Для частиц с высокой производительностью измельчения проблема износа смесителя более важна, чем измельчение частиц, и даже контакт с летучей золой таких смесей может привести к повреждению подшипников. В этом отношении преимуществом является смесительное оборудование с вращающимся барабаном, поскольку смесь не контактирует со смазываемыми поверхностями, а простая стенка барабана может быть защищена износостойким футеровочным покрытием.
Смешанный влажный порошок
Для смешивания влажного порошка можно использовать конвекционное смесительное оборудование, не зависящее от естественной циркуляции, то есть смесительное оборудование с принудительной конвекцией. Если в роторном барабанном смесителе повышена влажность, во избежание агломерации и агломерации большого количества материалов в смесителе можно установить мешалку.
непрерывная работа
Во время непрерывного смешивания характеристики смеси не будут часто меняться, и функция очистки миксера не имеет большого значения. Ключом является рабочее время с функциями непрерывной зарядки и разрядки.
Кроме того, стандарты проектирования оборудования для непрерывного смешивания также сильно отличаются от оборудования для смешивания периодического действия. Основные проявления таковы: в случае выбора различных типов систем управления подачей смесители непрерывного действия иногда ожидают, что внутри смесителя будет происходить большое количество обратного смешивания.
2. Подбор по требованиям к качеству смеси:
Качество смешивания смеси и эффективность миксера дополняют друг друга. Только при качественном перемешивании смеси можно достичь эффективности смесительного оборудования. Разумным критерием для сравнения эффективности смесителя является качество балансовой смеси. Время, необходимое различным миксерам для достижения этого состояния равновесия, сильно различается, и стандартную смесь можно использовать для всесторонней оценки ее эффективности путем сравнения производительности каждого миксера.
Смесительное оборудование с диффузионным перемешиванием или сдвиговым перемешиванием в качестве основного механизма смешивания часто имеет классификацию, тогда как смесительное оборудование с конвективным перемешиванием в качестве основного механизма смешивания менее классифицировано. Смеситель, работающий на вращении или перемешивании, например, вращающийся корпус или смеситель с вертикальной мешалкой, может обеспечить определенную степень классификации, но смеситель с лопастной крыльчаткой, такой как ленточный смеситель-, может снизить тенденцию к классификации.
Кроме того, степень классификации зависит и от характеристик компонентов. Когда добавляемый материал слишком мелкий или влажный, чтобы ухудшить текучесть, качество смеси, получаемой смесителем разной структуры, не будет сильно отличаться. В настоящее время выбор структуры будет в основном определяться в соответствии с ценой и требованиями к процессу. Однако, если материал имеет хорошую текучесть и широкое просеивание, его необходимо выбирать в смесителе, который не имеет явления сортировки, чтобы получить лучший эффект смешивания.
При выборе смесителя для вязкого порошка в первую очередь следует учитывать скорость смешивания, которая важнее качества сбалансированной смеси. Также следует отметить, что скорость перемешивания одного и того же миксера в разных направлениях может быть разной. Например, скорость смешивания роторного барабанного смесителя относительно высокая в радиальном направлении, тогда как скорость смешивания в осевом направлении относительно низкая. Однако для смеси с хорошими свойствами текучести скорость смешивания мало зависит от метода начальной подачи из-за высокой подвижности отдельной частицы.
В то же время при оценке производительности смесителя нельзя игнорировать характеристику работы, заключающуюся в том, что смеситель должен быть полностью пуст. Это связано с тем, что операция опорожнения часто предназначена для диффузии частиц вниз по наклонным поверхностям и часто включает в себя сдвиг основной части смеси. и эти факторы будут способствовать классификации, возможно, что исходная высококачественная смесь-в смесителе будет разрушена в процессе выгрузки.
В-третьих, в соответствии с выбором стоимости смешанного процесса:
При наличии двух и более смесителей, способных удовлетворить требования процесса и обеспечить качество смеси, выбор смесителя будет зависеть от удельной стоимости операции смешивания. На этом этапе важно полностью и правильно оценить стоимость смешивания. Обычно смешивание порошков составляет небольшой процент от общих затрат на производство продукта, и смешивание становится дорогостоящим процессом только в том случае, если время производства длительное из-за того, что продукция не-не соответствует-спецификациям.
Поэтому выбор смесительного оборудования, отвечающего качественным характеристикам смеси и хорошо согласованного с общим процессом, важнее небольшой экономии эксплуатационных расходов.
Стоимость процесса смешивания можно разложить на три части: A — инвестиционная амортизация; Б — энергопотребление; С, заработная плата.
Для процесса периодического смешивания порошкообразных и сыпучих материалов разница между удельными эксплуатационными затратами при использовании конвекционного смесителя и барабанного смесителя очень мала. При определении общей стоимости процесса смешивания в большинстве случаев доминирующими являются затраты на рабочую силу, а меры, позволяющие снизить трудоемкость, позволяют снизить удельные эксплуатационные затраты.
Одним из мероприятий по снижению трудоемкости является снижение рабочей частоты цикла смешивания, то есть соответствующее увеличение производительности нижнего технологического потока, то есть соответствующее увеличение установленной мощности смесителя. Однако экономия рабочей силы приведет к увеличению расходов на амортизацию, поэтому время цикла необходимо оптимизировать. Возможны соответствующие конструкции с избыточной-емкостью, например, смесители с более низкой скоростью смешивания.
Второй мерой по снижению трудоемкости является использование операций непрерывного смешивания. Трудозатраты в этом случае невелики, а основная роль смесителя – выполнять роль буферной емкости, сглаживающей колебания скоростей подачи ингредиентов. А непрерывная операция смешивания не приведет к увеличению расходов на амортизацию и одновременно снизит затраты на рабочую силу. Однако следует подчеркнуть, что когда основное внимание уделяется контролю потока частиц из системы хранения в оборудование, стоимость вспомогательного оборудования возрастает.
