Среди многочисленных моделей промышленных смесителей для растворов наиболее популярны диспергаторы и миксеры-гомогенизаторы вакуумного типа. Широкое распространение оборудования объясняется универсальностью эксплуатации. Сегодня аппараты востребованы в самых разных отраслях современной промышленности, где решаются задачи по повышению эффективности производства.
Промышленные смесители предназначены для изготовления суспензий путем перемешивания жидкостей и твердых порошков; применяются для увеличения скорости протекания реакций и смешивания способных к взаимному растворению веществ. Внедрение оборудования в технологические линии предприятий позволяет ускорить массообмен и теплообмен.
Каким критериям отвечает качественный аппарат?
Независимо от размера, аппарат проектируется с расчетом на свободный визуальный осмотр рабочей емкости со стороны персонала. Это требуется для своевременного выявления и оперативного устранения протечек. Для работы со щелочами и агрессивными кислотами (серной или азотной), обеспечивается полная герметичность.
Люки, соединительные трубки и приборы для контроля или измерений ставятся по периферии. Для создания отдельных комплектующих в основном используют коррозионностойкую сталь . Выбор в пользу нержавеющей стали объясняется чистотой, стойкостью к коррозии и долгим сроком службы. На поверхности изделий из данного материала почти не размножаются бактерии.
Диспергаторы
Диспергаторы применяют для производства высокодиспергированных продуктов. Использование аппаратов исключает вероятность перегрева и гарантирует безопасную обработку. Выделяют 3 разновидности диспергаторов – ультразвуковые, роторно-статорные и работающие под высоким давлением.
Наибольший спрос наблюдается на роторно-статорные смесители. В этом случае измельчение осуществляется под механическим воздействием. Оборудование состоит из 2 ключевых узлов: вращающиеся роторы и неподвижные статоры. Форма зубцов инструментов определяется задачами аппаратов.
Конфигурация роторов бывает W/П/М-образной. Комплектующие прячутся внутри корпусов. У машин для пищевых комбинатов детали, которые контактируют с ингредиентами, обладают химической инертностью. Ряд смесителей оснащается 2 или 3 парами ротор-статор, что требуется для тонких эмульсий или суспензий.
Принцип работы оборудования. Из входного патрубка сырье уходит в камеру для смешивания. Перемешивание осуществляется крыльчаткой с перфорацией. Затем материалы посредством помпы перемещаются в центр емкости диспергации. Под воздействием высокой скорости происходит отброс смеси к периферии.
Далее выполняется переход через образуемую ротором и статором щель (величина зависит от состава исходного сырья и итоговой степени диспергации). Остатки твердых включений раздробляются ротором. Отметим, что принцип действия изменяется в зависимости от функционала и конструктивного исполнения аппарата.
Особенности конструкции
Конструкция напрямую зависит от модели машины. В частности, возможен такой вариант. Электродвигатель заданной мощности ставится горизонтально. Ротор фиксируется на удлиненном валу мотора. Крепление элемента производится шпонками, винтами, болтами и гайками с контргайками.
Ротор изготавливается в виде диска. С одной из сторон находятся лопасти крыльчатки, а другой – зубцы. Сам диск размещается в корпусе и закрывается крышкой. Изделие с уплотнительным кольцом берет на себя функции статора и тоже имеет зубчики (нередко располагаются в 2, 3 и больше рядов).
В центральной части крышки размещается отверстие. Через него подается среда. Там же монтируется крепежная арматура для подсоединения труб. Сбоку смесителя предусматривается выходной патрубок. Во избежание преждевременного выхода из строя электродвигателя устанавливается отбойное кольцо.
При необходимости аппарат комплектуется автономным водяным охлаждением. На машину крепится бак с индикатором уровня воды. Если смеситель подключается к трубопроводу, нужно учитывать давление и температуру жидкости. Показатели не должны отклоняться от установленных значений.
Для улучшения эффективности и повышения функциональности оборудование комплектуется дополнительными опциями. К примеру, преобразователи частоты с пускозащитными устройствами. Аппаратура способствует плавному запуску двигателей и сводит на нет вероятность перегрузок.
При необходимости используются двигатели во взрывозащищенном исполнении. Существует 2 вида взрывобезопасности – абсолютная и регулируемая (предполагает ограничение масштабов поражения).
Что учесть при выборе?
- Функциональное назначение.
- Номинальная мощность.
- Наличие температурных датчиков, средств автоматизации или портов для подключения к ПК.
- Условия и режим эксплуатации.
- Рабочий объем.
Вакуумные миксеры-гомогенизаторы
Гомогенизатор представляет собой специальное оборудование, которое используют для получения однородной дисперсионной системы (однофазной и многофазной). Последние включают сторонние частицы различных веществ (так называемые дисперсные фазы).
Понятие «гомогенный» означает, что дисперсные фазы распределяются равномерно. Если взять любой единичный объем среды, концентрация везде одинакова. Поскольку получаемые с помощью гомогенизаторов системы должны отличаться устойчивостью, гомогенизация почти всегда сопровождается диспергированием.
Какие операции выполняют вакуумные миксеры-гомогенизаторы?
- Вакуумирование – удаляет воздух, повышает стабильность и снижает температуру.
- Смешивание – обеспечивает равномерность перемешивания, предотвращает пригорание к стенкам.
- Гомогенизация – гарантирует стабильность, однородность и отсутствие расслаивания продукта.
Важной особенностью смесителей считается поддержка нагрева, плавления, перемешивания и охлаждения. За циркуляцию и выгрузку отвечают насосы-гомогенизаторы. Во-первых, это значительно увеличивает чистоту продукции. Во-вторых, сокращает расходы на техническое обслуживание.
Чтобы исключить человеческий фактор, на оборудование устанавливаются средства контроля и автоматизации. В целях предотвращения брака многие аппараты функционируют полностью автоматически. Персонал лишь выставляет настройки и забирает готовую продукцию.
Сфера применения
В молочной промышленности вакуумными машинами пользуются для выпуска кефира, сгущенки, сливок, плавленых сырков и мягких творогов. На масложировых комбинатах смесители нужны для приготовления паст, майонезов и масел. Оборудование эффективно и при изготовлении джемов, томатных соусов или детских пюре.
В кондитерских цехах аппараты создают кремы, начинки и глазури. Фармацевтические заводы делают с помощью оборудования гели и лечебные мази, а химические – клеи, дезинфицирующие средства и бытовую химию. Наконец, косметические компании внедряют аппараты в свои линии, чтобы выпускать гели, бальзамы и шампуни.
