Kokius pagrindinius techninius parametrus reikėtų peržiūrėti perkant pramoninį juostinį maišytuvą?

Kodėl efektyvus darbinis tūris yra svarbesnis nei bendras tūris

Efektyvus darbinis tūris, o ne bendras indo tūris, lemia, kiek produkto galite tolygiai sumaišyti.Juostelių maišytuvai yra skirti veikti apibrėžtame užpildymo diapazone, paprastai 40–80 % viso lovio geometrinio tūrioPerpildymas sumažina cirkuliacijos efektyvumą, nes Juostelės maišytuvas negali tinkamai apimti visos gaminio masės. Nepakankamas užpildymas taip pat pablogina našumą, nes nepakankamas medžiagos kiekis neleidžia juostelėms sukurti reikiamo konvekcinio srauto modelio.

„ROSS Mixers“ pramonės rekomendacijose pabrėžiama, kad optimaliam maišymui reikia bent 30–40 % vardinio tūrinio pajėgumo atitinkančios partijos medžiagos. 1000 litrų bendro tūrio maišytuvo efektyvus darbinis tūris gali būti 400–800 litrų, priklausomai nuo gamintojo konstrukcijos. Šis skirtumas yra labai svarbus skaičiuojant partijų dydžius: 2000 litrų bendro tūrio maišytuvas gali apdoroti tik 800–1600 litrų faktinio produkto vienoje partijoje.

Vertinant maišytuvo specifikacijas, reikia nurodyti ir bendrą tūrį, ir efektyvų darbinį tūrį. Jų santykis rodo, kaip efektyviai konstrukcija išnaudoja indo geometriją. Maišytuvai, kurių efektyvus tūris yra viršutinėje 40–80 % diapazono riboje, suteikia didesnį lankstumą įvairiems partijų dydžiams.

Tūrinis tankis: parametras, lemiantis variklio dydį

Produkto tūrinis tankis tiesiogiai lemia variklio galios poreikius ir tai, ar reikalingas standartinis, ar galingas maišytuvas. Visoje pramonėje dauguma standartinių juostinių maišytuvų gali apdoroti iki maždaug 35 svarų/ft³ (560 kg/m³) tūrinį tankį. Didesnio tankio medžiagoms, tokioms kaip mineraliniai milteliai, metalų oksidai arba tankūs cheminiai junginiai, reikalinga sustiprinta konstrukcija ir didesni varikliai.

Tankio ir variklio dydžio ryšys yra paprastas: maišytuvas, apdorojantis 500 litrų medžiagos, kurios tankis yra 300 kg/m³, perdirba 150 kg partiją, o tas pats maišytuvas, apdorojantis 500 litrų medžiagos, kurios tankis yra 800 kg/m³, perdirba 400 kg partiją. Didesnio tankio taikymui reikia žymiai didesnio sukimo momento, kad produkto masė būtų perkelta per juostinį maišytuvą.

Specifikuojant juostinį maišytuvą, pateikite gamintojui tikslius visų įrangos apdorojamų formulių tūrinio tankio duomenis. Jei tankis labai skiriasi tarp produktų, maišytuvo dydį parinkite pagal sudėtingiausią formulę. Toks metodas gali lemti didesnį variklį nei iš pradžių manyta, tačiau jis užkerta kelią alternatyvai: maišytuvui, kuris užstringa arba veikia sumažintu greičiu apdorojant tankias medžiagas.

Juostelės maišytuvo konstrukcijos ir klirenso specifikacijos

Juostinio maišytuvo geometrija ir jo atstumas nuo lovio sienelių lemia maišymo efektyvumą ir negyvosios zonos susidarymą. Aukštos kokybės juostinių maišytuvų tarpai tarp lovių paviršių ir maišytuvo antgalių yra griežtai kontroliuojami, paprastai nuo 1/8" iki 3/16" (maždaug 3–5 mm). Šis tarpas yra labai svarbus: per didelis tarpas leidžia medžiagai kauptis ant latakų paviršių ir neįsilieti į maišymo srautą, o nepakankamas tarpas kelia metalų sąlyčio su metalu riziką šiluminio plėtimosi metu arba dėl nedidelio išlyginimo.

Dvigubos juostelės konstrukcija, sudaryta iš vidinės ir išorinės spiralinės juostelės su priešingu žingsniu, sukuria tiek radialinį, tiek ašinį srauto modelius. Išorinė juostelė medžiagą judina nuo galų link centro, o vidinė juostelė – nuo ​​centro link galų. Šis priešpriešinis srautas sukuria efektyvų konvekcinį maišymą, kurio maišymo laikas laisvai tekantiems milteliams paprastai svyruoja nuo 5 iki 15 minučių. .

Trapiems produktams maišyti gali būti naudojamas keičiamas mentelės tipo maišytuvas, kad būtų užtikrintas švelnesnis maišymas. Formulėms su aglomeratais arba gumulėliais, per lovio dangtį arba šoninę sienelę įrengiami didelio greičio smulkintuvai užtikrina papildomą šlyties jėgą. Standartinių juostinių, mentinių arba juostinių su smulkintuvais konfigūracijų pasirinkimas turėtų būti pagrįstas produkto savybėmis ir, jei įmanoma, patvirtintas bandymais.

1 lentelė. Juostinio maišytuvo techninių parametrų palyginimas

Konstrukcijos medžiaga ir paviršiaus apdaila

Konstrukcijos medžiaga turi būti suderinama su visais produktais, kuriuos maišytuvas apdoros, o farmacijos ir koroziją sukeliančioms medžiagoms standartas yra 316L nerūdijantis plienas. Plačiausiai priimtina medžiaga gaminiu drėkinamiems paviršiams yra nerūdijantis plienas 316/316L, nors kai kuriais atvejais galima naudoti pigesnį 304 nerūdijantį plieną. Pasirinkimas priklauso nuo produkto koroziškumo, valymo priemonių suderinamumo ir norminių reikalavimų.

Vidinio paviršiaus apdaila turi įtakos tiek maišymo kokybei, tiek valymo efektyvumui. 150 grūdėtumo ar didesnis poliravimo popierius apsaugo nuo medžiagų kaupimosi ir palengvina valymą. Higieninėms maisto, farmacijos ar maisto produktų gamybos reikmėms gali prireikti aukštesnio poliravimo lygio, o visas suvirinimo siūles reikia suapvalinti spinduliu, kad nesusidarytų plyšių, kuriuose galėtų kauptis produktas. Reikia atsižvelgti į lovelį, dangtį, maišytuvą, išleidimo vožtuvą, purškimo strypą (jei yra) ir apsaugines groteles – tai su produktu drėkinami komponentai, į kuriuos reikia atsižvelgti.

Kai reikia įmaišyti skysčių, pavyzdžiui, aliejaus, kvapiųjų medžiagų ar rišiklio, maišytuve turėtų būti purškimo antgaliai, išdėstyti taip, kad skystis būtų tolygiai paskirstytas ant produkto paviršiaus. Svarbiausias klausimas yra ne tai, ar galima įpilti skysčio, o kiek jo galima įpilti, kol produktas iš birių medžiagų pasidarys lipnus ir pradės dengti juosteles ar indo sieneles. .

Pavaros sistemos konfigūracija ir valdymo galimybės

Tiesiogiai sujungtos reduktoriaus variklių pavaros yra patikimiausia juostinių maišytuvų konfigūracija, užtikrinanti švaresnį montavimą ir geresnį keitiklio suderinamumą nei diržinės ar grandininės pavaros. Vientisas variklio reduktoriaus išdėstymas pašalina priežiūros problemas, susijusias su diržo įtempimu, grandinės tepimu ir nesuderinamumu, kurios kamuoja senesnes pavarų konstrukcijas. Pavarų varikliai taip pat veikia tyliau ir sklandžiai integruojasi su elektroninėmis kintamo dažnio pavaromis (VFD).

Reduktoriaus ir dažnio keitiklių derinys suteikia svarbias valdymo funkcijas: kintamo greičio veikimą, apsaugą nuo perkrovų ir reguliuojamą paleidimo sukimo momentą. Kintamo greičio galimybė leidžia operatoriui reguliuoti juostos sukimosi greitį pagal gaminio charakteristikas – mažesnį greitį trapioms medžiagoms, didesnį – tankesniems milteliams, kuriems reikalinga agresyvesnė cirkuliacija. Apsauga nuo perkrovos apsaugo variklį nuo pažeidimų, kai atsiranda netikėtas pasipriešinimas, pavyzdžiui, kai į lovelį patenka pašalinis objektas arba apdorojant didesnio tankio nei nurodyta partiją.

Valdymo sistemos yra įvairios – nuo ​​paprastų rankinių paleidiklių iki PLC pagrindu veikiančių sistemų su receptų valdymu ir duomenų registravimu. Įrenginiams, siekiantiems procesų automatizavimo arba atitikties reglamentams (pvz., 21 CFR 11 daliai farmacijos reikmėms), gali prireikti sudėtingesnių valdymo galimybių. Pagrindinis specifikacijos klausimas yra tai, ar valdymo sistema užtikrina jūsų kokybės sistemai reikalingą procesų dokumentavimo ir pakartojamumo lygį.

2 lentelė: Juostinio maišytuvo pasirinkimo kontrolinis sąrašas

Reglamentavimo ir saugos aspektai

Pramoniniai juostiniai maišytuvai turi atitikti taikomus mašinų saugos standartus, o IEC 60335-2-64 ir EN 12852 reglamentuoja maisto perdirbimo įrangos elektros saugos ir higienos reikalavimus. IEC 60335-2-64:2021 standartas skirtas elektra valdomų komercinių virtuvės prietaisų, įskaitant maišytuvus ir trintuvus, kurių vardinė įtampa yra iki 480 V, saugai. EN 12852:2001+A1:2010 nustato saugos ir higienos reikalavimus maisto smulkintuvams ir trintuvams, kurių dubenų tūris yra iki 150 litrų. .

Pramoninio masto juostinių maišytuvų, kurių tūrio ribos viršija šias ribas, atitiktis Europos Sąjungoje gali atitikti Mašinų direktyvos 2006/42/EB reikalavimus, pagal kuriuos reikalaujama CE ženklo ir atitikties įvertinimo. CE sertifikavimo procesas patvirtina, kad įranga atitinka esminius sveikatos ir saugos reikalavimus, įskaitant mechaninius pavojus, elektros pavojus ir higienos aspektus. .

Be atitikties reglamentams, gerai suprojektuoti juostiniai maišytuvai turi praktines saugos funkcijas: saugos ribinius jungiklius, kurie neleidžia maišytuvui veikti, kai dangtis ar apsauginės grotelės nėra vietoje, veleno apsaugas, kurios neleidžia pasiekti išorinių judančių dalių, ir dulkėms nepralaidžius dangčius su sandarikliais, kad būtų sulaikytos ore esančios dalelės. Naudojant su degiomis dulkėmis, taikomi papildomi elektros klasifikavimo ir sprogimo ventiliacijos reikalavimai.

DUK

• Kuo skiriasi bendras tūris ir efektyvus darbinis tūris juostiniame maišytuve?

  Bendras tūris yra geometrinis lovio tūris, matuojamas iki indo viršaus. Efektyvus darbinis tūris yra produkto kiekis, kurį maišytuvas gali tolygiai sumaišyti, paprastai 40–80 % bendro tūrio. Veikimas virš efektyvaus diapazono sumažina maišymo efektyvumą; veikimas žemiau jo neleidžia juostai tinkamai susijungti su gaminio mase.

• Kaip apskaičiuoti tinkamą variklio galią mano juostiniam maišytuvui?

  Variklio galia priklauso nuo partijos svorio (efektyvus tūris × tūrinis tankis), produkto savybių (abrazyvumo, takumo) ir maišymo laiko reikalavimų. Standartiniai maišytuvai, kurių varikliai yra 4–22 kW diapazone ir kurių talpa yra 200–2000 l, gali apdoroti iki ~560 kg/m³ tankio medžiagas. Tankesniems produktams arba greitesniam maišymui gali prireikti didesnės galios. Visada pateikite gamintojui tankio duomenis, kad jis galėtų atlikti skaičiavimus.

• Koks atstumas nuo juostelės iki lovio yra priimtinas?

  Aukštos kokybės juostiniai maišytuvai palaiko nuo 1/8" iki 3/16" (maždaug 3–5 mm) atstumą tarp juostelių galiukų ir lovelių paviršių. Didesni tarpai leidžia medžiagoms kauptis; mažesni tarpai kelia sąlyčio riziką eksploatacijos metu. Kai kurie gamintojai ant juostos maišytuvo siūlo grandiklius, kad dar labiau sumažintų negyvas zonas.

• Ar juostinis maišytuvas gali įpilti skysčių?

  Taip, daugelis juostinių maišytuvų gali įmaišyti kontroliuojamą skysčio kiekį per purškimo antgalius, pritvirtintus prie lovelio dangčio. Praktinė riba priklauso nuo formulės: įpylus per daug skysčio, produktas iš laisvai tekančio tampa lipnus, padengdamas juosteles ir lovelio sieneles. Rekomenduojama atlikti bandymus su tikraisiais mišiniais, kad būtų nustatytas maksimalus skysčio įpylimo kiekis.

• Koks yra rekomenduojamas užpildymo lygis optimaliam maišymui?

  Optimalus maišymas vyksta efektyvaus darbinio tūrio diapazone, paprastai 40–80 % bendro tūrio. „ROSS Mixers“ rekomenduoja tinkamai sujungti juostelę bent 30–40 % vardinės talpos. Užpildymo lygis turėtų būti nustatomas atsižvelgiant į konkretaus produkto tekėjimo charakteristikas ir pageidaujamą maišymo laiką.

• Kaip patikrinti maišymo vienodumą juostiniame maišytuve?

  Maišymo vienodumą galima įvertinti imant mėginius keliose partijos vietose ir analizuojant pagrindinių komponentų koncentracijas, dalelių dydžio pasiskirstymą ar kitus kokybės požymius. 2021 m. patente aprašomas metodas, naudojant lazerinę dalelių dydžio analizę, siekiant apskaičiuoti santykinį nuokrypį tarp teorinio ir faktinio sumaišytų miltelių dalelių dydžio, naudojant klasifikavimo lygius: vienodas (|χ| ≤ 0,01), pirmos rūšies (0,01 Įprastai gamybai dažniausiai naudojama vizualinė apžiūra ir maišymo laiko patvirtinimas.

• Kokias saugos funkcijas turėčiau nurodyti juostiniam maišytuvui?

  Svarbiausios saugos priemonės apima saugos ribinius jungiklius, kurie neleidžia maišytuvui veikti, kai dangtis arba grotelės yra atidarytos, veleno apsaugas, dengiančias išorines besisukančias dalis, ir avarinio stabdymo valdiklius. Dulkių keliantiems produktams dulkėms nepralaidus dangtis ir tinkama išleidimo vožtuvo konstrukcija sumažina operatoriaus poveikį. Elektriniai komponentai turi atitikti IEC 60335-2-64 arba lygiaverčius vietinius standartus. .