Ghid de proiectare a rezervorului de amestec: dimensionare, agitatoare, jachete, detalii sanitare

Un procesor de lactate a comandat odată un rezervor de amestec de 3.000 L, l-a umplut la 2.600 L și a așteptat încă 25 de minute pentru ca laptele praf să se dizolve. Rezervorul nu era prea mic. Era Agitatorul. Un singur rotor s-a așezat la 900 mm de partea inferioară pe o unitate cu viteză fixă, fără deflectoare, astfel încât pulberea a călărit un vârtej de suprafață lent în loc să fie trasă în jos umezită.

Acest caz rezuma disciplina: Proiectarea rezervorului de amestec este mai întâi o problemă de fluid și în al doilea rând, o problemă de fabricație. Două vase cu carcasă identică se pot comporta complet diferită odată ce tipul de rotor, setul de deflectoare, nivelul de umplere și suprafața mantalei se schimbă. Luați decizii în ordinea de mai jos și majoritatea surprizelor dispar înainte ca desenele să fie lansate.

Remediați datoria înainte ca cineva să deseneze rezervorul

Notați datele procesului înainte de geometrie. Cele cinci elemente de mai jos sunt cele mai des sărite și decid tot ce urmează.

Numerele care merită blocate mai întâi

• Vâscozitatea la temperatură procesului, nu la temperatură ambiantă, deoarece un produs care 200 cP la rece poate scădea la 20 cP la 60 °C.
• Conținutul de solide, dimensiunea particulelor și decalajul densitate dintre pulbere lichide, care decid dacă aveți nevoie de curgere simplă.
• Volumul minim și maxim al lotului, deoarece un rezervor dimensionat pentru 5.000 L se amestecă frecvent prost la 1.000 L.
• Timpul de amestecare și obiectivul de omogenitate, de exemplu 95% uniformitate în 10 minute.
• Rata de încălzire sau răcire, plus metoda de curățare, deoarece ambele schimbă elementele interne.

De asemenea, ajuta să fii precis ce face de fapt un rezervor de amestecare : carcasa stochează produsul, în timp ce rotorul, deflectoarele și forma inferioară creează modelul de curgere care face treaba. Un rezervor specific doar de volum este un recipient, nu un mixer.

Dimensiuni: volum, nivel de umplere și spațiu de cap

Volumul total și volumul de lucru sunt numere diferite, iar confuzia lor este cea mai frecventă eroare de dimensiuni. Un vas agitat rulează în mod normal la 70-80% din volum total , cu spațiul rămas rezervat pentru spumă, stropire și bila de pulverizare.

Din tabel decurg două reguli practice. Un vas cu o înălțime a lichidului de peste aproximativ 1,5 ori diametrul său are nevoie de obicei de două rotoare pe un arbore, iar un rezervor care rulează constant sub 40% din volumul său de lucru este un candidat pentru un vas mai mic sau un agitator cu intrare laterală.

Interne și geometrie de jos

Elementele interne sunt ieftine de adăugat în etapa de extragere și costisitoare de modernizare odată ce rezervorul este introdus.

• Patru deflectoare la 90 de grad, decalate față de priză, rămân implicite pentru sarcina cu vâscozitate scăzută; ele transformă turbionarea într-o cifră de afaceri de sus în jos.
• Un fund plat cu un scurt drenează mai bine decât un fund plat și lasă mai puțin călcâi între loturi.
• Utilizați o ieșire de scurgere completă, în cel mai jos punct, mai degrabă decât o țeavă de scufundare ridicată care să prinde produsul.
• Montarea cu intrarea de sus se potrivește navelor de aproximativ 1 până la 30 m³, în timp ce agitatoarele cu intrarea laterală câștigă locul în rezervoare înalte, unde lungimea arborelui devine nepractică.

Buzunarele pentru senzori, supapele de probă și duzele de rezervă ar trebui să fie desenate acum. Fiecare adăugat mai târziu înseamnă încă o sudură, o altă lustruire și o altă verificare de curățare.

Potrivirea rotorului cu fluidul

Întrebarea de bază este dacă procesul are nevoie de curgere sau forfecare. Lichidele cu vâscozitate scăzută au nevoie de rotație în vrac, produsele cu vâscozitate ridicată necesită contact cu pereții, iar lichidele nemiscibile sau pulberile greu de umezit necesită forfecare la vârful lamei.

• Sub aproximativ 100 cP: hidrofoil sau rotoare cu pale înclinate, dimensionate mai degrabă pentru rata de pompare decât pentru cai putere.
• 100–5.000 cP: turbine cu pale înclinate cu un raport diametru-rezervor mai mare, adesea în două etape.
• Peste 5.000 cP: ancore, porți sau panglici elicoidale care rulează aproape de perete, care îmbunătățesc și transferul de căldură al mantalei.
• Sarcina de emulsie și dispersie: capete rotor-stator, uneori funcționând sub vid.

Pentru o amestecare simplă cu vâscozitate scăzută, un vas agitat cu un singur perete este adesea cel mai economic răspuns, bugetul economisit fiind însoțit de deflectoare și o cutie de viteze dimensionată corect. Un rezervor de amestecare SS304 de la 500 la 5.000 L acoperă sau gamă largă de băuturi, sos și loturi de substanțe chimice ușoare atunci când agitatorul este potrivit cu fluidul.

Rezervor de amestecare cu un singur strat SS304 500L–5000L pentru detergenti Rezervor de amestecare din oțel inoxidabil pentru detergent cu vâscozitate scăzută, băuturi și loturi de substanțe chimice ușoare, cu agitare personalizabilă cu paletă sau ancoră și capacități de 500–5.000 L. Vizualizare produs →

Când procesul sunt cu adevărat nevoie de forfecare mare

Capetele rotor-stator se rotesc la viteze de vârf de aproximativ 15–25 m/s și reduc picăturile sau aglomeratele în intervalul 2–50 µm, motiv pentru care sunt specificate pentru emulsii, gume și dispersii de pigment, mai degrabă decât pentru amestecarea în vrac. Ele nu sunt un remediu pentru curgerea slabă: un cap cu forfecare înaltă în interiorul unui rezervor neconfundat încă lasă zone moarte în colțuri.

Rezervor de emulsionare cu forfecare mare de 3000 RPM cu sistem rotor-stator Omogenizator rotor-stator cu forfecare mare pentru emulsii stabile, creme și reduceri particulelor, cu părți de contact SS316L și viteze până la 3.000 RPM. Vizualizare produs →

Transfer de căldură: jachete, serpentine și abordare a temperaturii

Dacă produsul trebuie încălzit sau răcit, zona jachete este adesea factorul limitativ, deoarece buclă de control poate funcționa doar cu suprafața pe care o construiți. Jachetele cu gropițe sunt alegerea obișnuită pentru vasele până la aproximativ 20 m³, serpentinele semi-conducte suportă presiuni mai mari, iar serpentinele interne adaugă suprafață cu costul accesului de curățare.

• Potriviți mediile: abur pentru încălzire rapidă, apă fierbinte pentru utilizare blândă, glicol pentru răcire sub mediu.
• Verificați abordarea temperaturii, deoarece o abordare de 10 °C necesită mult mai multă zonă decât una de 40 °C.
• Izolați carcasa și mantaua pentru a reduce condensul și pentru a stabiliza temperatura lotului.

Un vas cu manta cu o manta cu gropite si un agitator cu viteza variabila gestioneaza atat amestecul, cat si rampa de temperatura intr-o singura unitate, ceea ce elimina pasul de transfer intre vase si curatarea care vine cu el.

Vas de amestec termic cu manta de 1000 L pentru incalzire uniforma Vas cu mâna de gropiță pentru siropuri și rășini chimice, utilizând controlul temperaturii PLC, senzori PT100 și izolație din vată de rocă pentru a reduce punctele fierbinți în timpul încălzirii. Vizualizare produs →

Materiale, finisaj și curatare

Alegerea gradului următor și substanțe chimice de curatare, nu obiceiul. SS34 acoperă produse0 produse lactate, băuturi și produse chimice ușoare, în timp ce SS316L este alegerea mai sigură pentru expunerea la clorură, produse acide, lucru de înaltă puritate și durată de viață mai lungă.

• Un finisaj intern de aproximativ Ra 0,4–0,8 µm se potrivește majorității sarcinilor sanitare; munca farmaceutică necesită adesea lustruire în oglindă.
• Înclinați partea inferioară spre ieșire și colțurile ale razei, astfel încât să nu se poată acumula.
• Verificați acoperirea mingii de pulverizare pe întregul volum de lucru, inclusiv învelișul superior și partea inferioară a capului superior.
• Eliminați picioarele moarte de pe duzele instrumentelor, deoarece acestea sunt o sursă comună de constatări repetate de contaminare.

Acționare, etanșări și control

Specificați cuplul și debitul, nu RPM. Cutia de viteze trebuie să aibă un factor de funcționare de cel puțin 1,5 față de cuplul de amestecare calculat, deoarece cuplul de pornire într-un lot vâscos stabilitatea poate fi de câteva ori mai mare decât valoarea de rulare. Pentru etanșare, o etanșare mecanică sanitară sau o etanșare cu buze cu spălare ține lubrifiantul departe de produs.

• Un sistem de acțiune cu frecvență variabilă permite unui rezervor să servească mai multe rețete și evită forfecarea excesivă a produselor sensibile la forfecare.
• Celulele de sarcină, o sondă PT100 și un senzor de conductivitate sau pH transformă vasul într-o etapă de proces monitorizată.
• Controlul rețetei pe un PLC cu înregistrarea datelor simplifică înregistrările loturilor și verificarea curățării.

Șase erori care apar după pornire

1. Dimensiunea pe volum total, apoi ne întrebăm de ce o jumătate de lot nu se amestecă niciodată.
2. Omiterea deflectoarelor pe un produs cu vâscozitate scăzută, astfel încât se formează un vârtej de suprafață și pulberile plutesc.
3. Montarea rotorului prea sus de partea inferioară, lăsând un strat de sedimente care nu se ridică niciodată.
4. Subdimensionarea zonei jachetei, apoi încercarea de a o corecta cu o supapă de control mai mare.
5. Ignorarea acoperirii CIP pentru capul superior și duze.
6. Cumpărarea RPM în loc de cuplu și debit, care apare mai târziu ca suprasarcină a motorului într-un lot rece și vâscos.

O listă de verificare de aprobat înainte de fabricare

• Date de sarcină: curba de vâscozitate, solide, interval de lot, țintă de timp de amestecare.
• Geometrie: volumul de lucru, raportul de înălțime a lichidului, dimensiunea și numărul deflectorului, tipul rotorului, diametrul și distanța de jos.
• Transfer termic: tip manta, suprafata, mediu, apropierea temperaturii, izolatie.
• Materiale și finisaj: grad, rugozitate suprafeței, tratament sudură, panta de scurgere.
• Acționare și etanșări: cuplu, factor de serviciu, tip de etanșare, gama VFD.
• Instrumentare și curățare: duze cu senzori, dispozitive de pulverizare, filozofie de control.

Designul bun al rezervorului de amestec este în mare parte sau chestiune de ordine: reparați sarcina, dimensionați geometria, alegeți rotorul pentru fluid, apoi confirmați că mantaua, finisarea și antrenarea pot oferi ceea ce a cerut procesul. Faceți cei patru pași corecti și un vas de 1.000 L se va comporta exact așa cum s-a prevăzut la 600 L, la 60 °C și la zecelea ciclu de curatare.

YME Equipment Co., Ltd construiește vase sanitare cu un singur perete, cu mantă, cu forfecare înaltă și vase de amestec în vid pentru produse lactate, băuturi, bere, biotehnologie și produse chimice. Dacă aveți date privind taxele și un interval de lot, trimite-le echipei de ingineri și verificați agitatorul și jacheta față de numere înainte ca desenele să fie înghețate.