Ugrás a tartalomra
+41 52 511 3200 (SUI)     + 1 713 364 5427 (USA)     
A keverés optimalizálása viszkozitás-szabályozással: tudományos szempont

Használjon beépített viszkozimétereket a keverési műveletek optimalizálására, valamint pontos és következetes szabályozására az egyes iparágakban.

Készen áll a keverési folyamat nyomon követésére, vezérlésére, optimalizálására és bevételszerzésére, olvass tovább >>

A keverési műveletek optimalizálása beépített viszkozitásszabályozással

A viszkozitásszabályozás fő előnyei keverési alkalmazásokban:

  • Pontos és hatékony keverési műveletek – jelentős anyagköltség- és energiamegtakarítás
  • Zökkenőmentes termékcsere: mozgékonyság a különböző és új termékváltozatok és a termék eredetének kezelésében
  • Az előírások betartása
  • CIP rendszerek optimalizálása

Bevezetés

Számos gyártási folyamatban a keverés kulcsfontosságú lépés. Lehet, hogy nincsenek szigorú pontossági követelmények, de a túlkeverés még mindig energiát és időt pazarol. A legtöbb esetben azonban a keverés sokkal pontosabb. Keverés közben a különböző összetevők egyenetlenül oszlanak el, míg a túlzott keverés megváltoztathatja a végterméket.

Számos oka van annak, hogy egy reaktor miért nem termeli ki teljes kapacitását. Általában a keverőrendszert kell először ellenőrizni a tünetektől függően. A keverési folyamat végül is a reakciófolyamat kritikus része, és egyike azoknak a technológiáknak, amelyek módosíthatók vagy fejleszthetők a teljes folyamat optimalizálása érdekében.

Egyedülálló keverési környezet kialakításánál több tényezőt is figyelembe kell venni, mint magát a keverőt – beleértve a keverőlapátokat, terelőlemezeket, mechanikus tömítéseket, hajtásokat és működési eljárásokat (lapátszög, fordulatszám, szintek száma stb.). A termékjellemzők és a hőmérsékleti követelmények összetett lehetőségeket teremtenek. A folyamat paramétereinek megállapításakor vagy rekonstruálásakor elengedhetetlen mindezen tényezők figyelembe vétele.

Mi teszi bonyolulttá a keverési folyamatokat?

Nehéz termékek és folyamatok

Bizonyos termékek fizikai tulajdonságai megnehezítik a keverést. Mivel ezek a tulajdonságok tehetik a terméket hatékonnyá vagy kívánatossá, a termék nem készíthető eltérő tulajdonságokkal a keverés megkönnyítése érdekében.

Nem newtoni viselkedés

Az egyik különösen nehéz tulajdonság a nem newtoni viszkozitás, amely az olyan általános mindennapi cikkekre jellemző, mint a testápolási termékek, festékek és élelmiszerek. A viszkozitásnak az a hatása, hogy ellenáll a folyadék mozgásának, így a keverő járókerék által a viszkózus folyadékban keltett mozgás elhalhat, mielőtt a tartály teljes tartalmát megmozgatná. Minden nem newtoni folyadék esetében fennáll annak a lehetősége, hogy a tartály egy része keveretlen marad a nem megfelelő folyadékmozgás miatt.

A nem newtoni viselkedés általában nyilvánvalóvá válik a körülbelül 1,000 cP-nél (1 Pa-sec) nagyobb viszkozitású folyadékokban. Ezen a ponton a viszkozitás önmagában megnehezíti a folyadék keverését, mint az alacsony viszkozitású, vízszerű folyadékok keverését. A kis járókerekek csak egy lyukat fúrhatnak a folyadékban, míg a nagy járókerekek egy teljes tételt mozgathatnak. A nem newtoni és más viszkózus folyadékok keverésének egyik módja a nagy járókerekek vagy több járókerekek használata, így a folyadéknak nem kell olyan messzire eljutnia a keverőtől, hogy elérje a tartály más részeit.

A nem newtoni folyadékok nyírási függőséget mutatnak – azaz a viszkozitás megváltozik, ahogy a folyadékot a keverő nyírja (mozgatja). Az olyan folyadékot, amelynek viszkozitása nyírás hatására csökken, nyírási elvékonyodásnak nevezzük, míg azt a folyadékot, amelynek viszkozitása nyírás hatására megnövekszik, nyírási vastagodásnak nevezzük. A látszólagos viszkozitásra gyakorolt ​​nyírási hatás arányos a forgási sebességgel.

Az időtől független, nem newtoni folyadékokat a rájuk alkalmazott nyírási sebesség befolyásolja. Az időtől független, nyírással hígító folyadékokat gyakran nevezik pszeudoplasztika, mert úgy viselkednek, mint az olvadt polimerek. A nyírással sűrítő folyadékokat néha nevezik dilatáns folyadékok, mert sok nagy koncentrációjú iszap, amelynek a részecskeszinten ki kell tágulnia (kitágulnia), hogy folyhasson.

Az időfüggő nem newtoni folyadékok látszólagos viszkozitását nem csak a nyírási sebességgel, hanem az alkalmazott nyírás során és azt követően is megváltoztatják. Az időfüggő, nyírással hígító folyadékokat a következőképpen írják le tixotróp. A latex festék gyakori tixotróp folyadék. A festék elvékonyodik, ha felhordás közben az ecsettel vagy hengerrel nyírja. Amíg a festék vékony, egyenletesen terül el, és eltűnnek az ecsetvonások. A felhordási folyamat nyírása után a festék ismét sűrűsödni kezd, így nem folyik le a falon vagy a festett tárgyról. Ez a tixotróp viselkedés még a latexfestékek használat előtti keverését is problémássá teheti. Egyes időfüggő, nyírással hígító folyadékok viszkozitása tartósan csökken, így a keverési idő fontos tényező a kívánt terméktulajdonságok elérésében. Az időfüggő, nyírással sűrűsödő folyadékokat ún reopektikus folyadékok. A nyomdafesték reopektikus tulajdonságokat mutathat.

Néhány bonyolultabb, nem newtoni folyadék viszkoelasztikus vagy folyási feszültséggel rendelkezik. A viszkoelasztikus A folyadék úgy viselkedik, mint a kenyértészta vagy a pizzatészta, amikor visszatér eredeti állapotába. Miközben a tésztát keverik vagy gyúrják, nyúlhat és mozoghat; az alkalmazott erő eltávolításakor a tészta hajlamos (legalábbis részben) visszakúszni oda, ahol a nyújtás előtt volt. Mind a magas viszkozitás, mind a rugalmas viselkedés miatt gyakran speciális berendezésekre van szükség a viszkoelasztikus anyagok keveréséhez. A tésztakeverő berendezés például általában olyan pengékkel rendelkezik, amelyek nyújtják, hajtogatják vagy vágják a tésztát (pl. egy lapát vagy tésztahorog a konyhai mixerben). A hozamstressz folyadékokat legkönnyebben gélszerű tulajdonságaik és mozgással szembeni kezdeti ellenállásuk alapján lehet azonosítani. Néhány gyakori hozamstressz folyadék a ketchup, a majonéz, a hajzselé és a kézápoló. Egy bizonyos minimális erőt ki kell fejteni, mielőtt a folyási feszültségű folyadék kifolyna. A folyási feszültség hatására kialakuló folyadékok mozgó folyadék barlangját képezhetik a járókerék körül, ahol a stagnáló folyadék veszi körül a mozgó térfogatot.

A nem newtoni folyadékok összekeverése kétszeresen bonyolult lehet, ha a keverési folyamat létrehozza a nem newtoni tulajdonságokat. Például egy formulázási folyamat kezdődhet alacsony viszkozitású folyadékkal, és a keverés hatására a viszkozitás addig nő, amíg a folyadék nem newtonivá válik. Néha a keverő teljesítménye használható a folyadék végső viszkozitásának jelzőjeként.

Gyakorlatilag minden keverési folyamat célja ugyanaz – a kívánt homogenitási szint elérése. A keverés és a keverés gyakori lépések a feldolgozóiparban:

  1. Élelmiszer
  2. Gyógyszeripar
  3. Vegyszerek
  4. Kozmetikum
  5. Tinták, festékek és bevonat
  6. Akkumulátor
  7. Ragasztók és tömítőanyagok

A keverékhez nem csak a megfelelő összetételre és szárazanyag-százalékra van szükség, hanem a viszkozitást is fenn kell tartani, hogy egyenletes termék jöjjön létre. A teljes keverési/keverési folyamatot folyamatosan szabályozni kell. A minta különböző részeinek viszkozitásának változékonysági foka a keverék homogenitásának fokát mutatja. A folyamatos viszkozitás-ellenőrzés a keverési folyamat során egy pontos módszer a kulcsfontosságú paraméterek (például a szilárdanyag-százalék) mérésére és végül szabályozására a céltulajdonságok elérése érdekében.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

A nem-newtoni folyadékokat érintő másik nehéz folyamatok közül kettő a por hozzáadása és az emulgeálás

Por hozzáadása. A por hozzáadása számos problémával jár, amelyek attól függenek, hogy a por oldható, oldhatatlan vagy hidratáló.

Az oldható por hozzáadásával kapcsolatos problémák gyakran maguktól korrigálódnak, ahogy a por feloldódik, bár hosszabb keverési időre lehet szükség. Minden feloldás további időt igényel; lassan oldódó részecskék keverési időt igényelhetnek, perctől, szélsőséges esetben órákig. A porok feloldásához szükséges idő elsősorban az oldhatóságtól és a részecskemérettől függ, és kevésbé a keveredés intenzitásától, amíg a részecskék szuszpendálva vannak. Az oldhatatlan porok és hidratáló porok agglomerátumokat vagy csomókat képezhetnek, amelyek töréséhez és szétoszlásához intenzív feldolgozást igényelnek.

A por hozzáadásának egyik nehézsége az, hogy a port alaposan meg kell nedvesíteni. A nedvesítés magában foglalja a részecskék felületi tulajdonságait és a folyadék felületi feszültségét is. Egyes porok felület-elektromos tulajdonságai hidrofóbbá teszik őket, ezért nem nedvesednek jól vízzel. Ez szükségessé teheti az anyag cseréjét, ha lehetséges, vagy az anyag előkezelését a nedvesítő tulajdonságainak megváltoztatása érdekében. A folyadék felületi feszültségének megváltoztatása, esetleg felületaktív anyag hozzáadásával javíthatja a folyadék nedvesítési tulajdonságait és megkönnyítheti a por hozzáadását. A szemcseméret is befolyásolja a nedvesedést.

A nagyobb részecskék nagyobb valószínűséggel hatolnak be a felületbe, mint a finom részecskék. A finom részecskék és az alacsony sűrűségű részecskék hajlamosak lebegni a folyadék felületén, ami rendkívül megnehezíti a por hozzáadását.

Az adagolás sebessége és a felület mozgása ronthatja vagy javíthatja a por hozzáadását. Sok port elég lassan kell hozzáadni, hogy legyen ideje megnedvesedni és beépülni a folyadékba. Néhány hidratáló sűrítőszert, például cellulóz polimereket gyorsan kell hozzáadni, miközben a folyadék még alacsony viszkozitású és turbulens, hogy elősegítse a por hozzáadását és diszpergálását. Ezért a legjobb és legteljesebb keverés eléréséhez egyensúlyt kell találni a gyors és lassú adagolás között. A hozzáadás sebességének szabályozásához többre is szükség lehet, mint egy utasításra, amely azt mondja, hogy „add lassan hozzá”. Csak azért, mert létezik specifikáció az összeadás sebességére vonatkozóan, nem jelenti azt, hogy a folyamat mindig ennek megfelelően történik. Az adagolás sebességének szabályozása érdekében a por egy részét hozzáadhatjuk, majd hosszabb ideig keverjük, mielőtt további port adunk hozzá.

A felületi mozgásnak elegendőnek kell lennie ahhoz, hogy a részecskéket egyenként nedvesítse a felületen, vagy gyorsan elvigye őket a felületről az intenzív keveredés tartományába a járókerék közelében. Egy szerény örvény a felületen segíthet a folyadéknak a felületen való átmozgatásában. Egy mély örvény levegőt von be a folyadékba. Az erős örvény valószínűleg a rossz keveredés jele (amint azt később tárgyaljuk).

A porszemcsék közötti terek levegővel vannak feltöltve. Bármilyen port folyadékhoz adva légbuborékok keletkezhetnek. Ha a légbuborékok folyadékban, különösen viszkózus folyadékban vannak, nehéz lehet őket eltávolítani.

A folyadékban lévő buborékok problémájának megoldásának legjobb módja, ha korlátozzuk azok képződését, vagy elkerüljük, hogy a folyadékba kerüljenek. A levegő beszivárgásának és a buborékok képződésének csökkentése érdekében kerülje el, hogy a részben víz alá süllyesztett járókerék felfröccsenjen a felületre, és ügyeljen arra, hogy a járókerékhez ne érjen mély örvény. Egyes poradalékokhoz speciális beépített keverőberendezésre van szükség a porok gyors összekeveréséhez és folyadékáramba való diszpergálásához. A porok vákuum alatti hozzáadása nehézkes, de ez az egyetlen módja annak, hogy csökkentsük a viszkózus termékben lévő buborékokat.

Emulgeálás. Az emulgeálás szinte művészet, mivel magában foglalja a keverési intenzitást és a stabilizálószerek használatát is.

A legtöbb emulzió egy olajos és egy vizes fázis kombinációja, amelyek közül az egyik diszpergálva van a másikban. Egyes emulziók azonban kettőnél több folyékony fázist vagy diszpergált porokat tartalmaznak. Ha a diszpergált fáziscseppek elég kicsik, a diszperzió nem válik szét, különösen, ha felületaktív anyag van jelen, amely stabilizátorként működik. Az olyan gyakori termékek, mint a majonéz, a latexfesték és a bőrápoló krém, emulziók.

Általában az intenzívebb keverés csökkentheti a szükséges stabilizátor mennyiségét, vagy több stabilizátor csökkentheti az emulzió képzéséhez szükséges keverési intenzitást. Az emulzióképzés szinte mindig nagy nyíróerejű keverést igényel, amelyet gyakran speciális járókerék lapátok biztosítanak. Egyes esetekben egy nagy sebességgel működő fűrészfog elegendő emulzió kialakításához. Más esetekben forgórész-állórész keverő szükséges.

A stabil emulzió kialakításához meg kell akadályozni a diszpergált fázis összeolvadását, amihez elegendő felületet és felületi feszültséget kell létrehozni az egymással nem elegyedő cseppek és a folytonos folyadékfázis között. A két fázis viszkozitása közötti különbségek megváltoztathatják a folyamatot, és tovább bonyolíthatják az emulzió képződését. Mivel a viszkozitás a hőmérséklet függvénye, és a keverő által hozzáadott teljes teljesítmény végül hővé válik, a hőmérséklet és a viszkozitás változhat az emulgeálási folyamat során.

Az emulziót befolyásoló tényezők gondos megfigyelése és megértése szükséges az emulgeálási folyamat javításához. A végső emulzió viszkozitása gyakran nagyobb, mint a két nem elegyedő folyadék bármelyike. Az emulzió tulajdonságai és stabilitása lehet a kívánt eljárás eredménye.

Jelentkezés GYIK

Hogyan és miért befolyásolja a viszkozitás a keverést?

A folyadék viszkozitása gátolja a folyadék mozgását, így a járókerék mozgása viszkózus folyadékban elhalhat, mielőtt a tartály teljes tartalmát megmozgatná. Nem newtoni folyadékokban fennáll annak a lehetősége, hogy a tartály egy része keveretlen marad a folyadék elégtelen mozgása miatt.

A keverési idő, a sebesség, a keverőlapátkerék kiválasztása és a keverőedény jellemzői mind módosíthatók a kívánt keverési eredmény elérése érdekében.

A keverőlapátkerekek tervezését és kiválasztását az anyagsűrűség, a nyírási jellemzők és a keverési idő befolyásolja. A megfelelő járókerék kiválasztása kulcsfontosságú a hatékony keveréshez.

A nagy viszkozitású keveréshez általában alacsony nyírású járókerékre van szükség, hogy a folyadékok egyenletesen viszkózusak legyenek. A keverőtartályokhoz gyakran szoros hézagú járókerekekre van szükség, például spirális vagy horgonyszerű járókerekekre, vagy nagy viszkozitású szárnyasszárnyakra az egyenletes viszkozitás fenntartása érdekében. A tartály teljes tartalmát megfelelően összekeverik egy kis nyíróerővel rendelkező járókerék. Az erősen viszkózus folyadékok nagy nyíróerejű járókerékkel keverve másképp viselkednek, mint a keverőtartály külső részeiben lévő folyadékok. Ez gyengébb végterméket eredményezhet. A viszkozitás növeli a tartályok és más belső elemek (például terelőlemezek) ellenállását. Nagy viszkozitású folyadékok esetén előfordulhat, hogy nincs szükség terelőlemezekre.

Az alacsony viszkozitású folyadékok számára előnyös lehet a terelőlemezek extra keverése. A keverőrendszerek tervezésénél nem csak a folyadékok kezdeti viszkozitását kell figyelembe venni, hanem a hőmérséklet és a nyírási sebesség változása miatti viszkozitásváltozásokat is.

Hogyan keverjük össze vagy keverjük össze a magas és alacsony viszkozitású folyadékokat?

Különböző viszkozitású folyadékok keveréséhez kezdjen alacsonyabb viszkozitású folyadékkal, majd adjon hozzá nagyobb viszkozitású folyadékot. Ez energiahatékonyabb, mivel a keverőt nem kell úgy méretezni, hogy a nagyon magas viszkozitást is kezelje. A szín és a festék a végén adható hozzá, mivel ez vizuálisan jelzi, hogy konzisztens keveréket sikerült elérni.

Hogyan keverjük össze a nagy viszkozitású folyadékokat?

A nagy viszkozitású folyadékokhoz olyan keverő járókerékre van szükség, amely hatékonyan tud működni nagy viszkozitású lamináris áramlási üzemmódban. A horgonyos járókerekek, a kapulapátkerekek és a kettős hélix járókerekek tipikus lamináris áramlású járókerekek.

A nagy átmérőjű, kétszögű HiFlow járókerék keverési zónát hoz létre lényegében a keverőtartály átmérője mentén, lehetővé téve a felülről lefelé történő keringést olyan alkalmazásokhoz, mint például a ragasztó-/ragasztógyártás. A viszkóz anyagok nem tudják megkerülni a keverési zónát, mivel a járókerék végigsöpör az edény teljes átmérőjén. Kiváló keverést biztosít az átmeneti zónában (Reynolds-számok 10-10,000 XNUMX tartományban), terelőlemezek használata nélkül.

Dupla csavarvonalú járókerekek | Forrás: https://proquipinc.com/industrial-mixing-basics-high-viscosity-mixing-impellers/

 

Kettős dőlésszögű, nagy átfolyású járókerekek | Forrás: https://proquipinc.com/industrial-mixing-basics-high-viscosity-mixing-impellers/

Hogyan készítsünk homogén porkeveréket?

A por és szemcsés anyagok keverése számos folyamatban fontos az élelmiszer-, gyógyszer-, papír-, műanyag- és gumiiparban. A végterméknek három fontos követelménynek kell megfelelnie: az áramlásnak, a homogenitásnak és a mintavételnek a kevertség értékeléséhez.

Általában egy keverék minőségének jellemzéséhez több mintát kell venni és elemezni kell. A keveredés mechanizmusának megértésével a mintavételi pozíciót úgy lehet megválasztani, hogy a lassan mozgó régiók vagy szakaszok hajlamosak legyenek szegregációra. A mintavételi módszereket úgy tervezték, hogy elméletileg reprezentatív mintákat adjanak, feltételezve, hogy a mintavételi hiba elhanyagolható. Mivel a porkeverék-minták eltérései a részecskeméret-eloszlással függnek össze, lehetetlen megmérni a technika abszolút hatékonyságát.

Hogyan fejlesztik az online felügyeleti eszközök a keverési technológiát?

A keverék homogenitása rendkívül fontos a gyógyszeriparban annak érdekében, hogy a gyógyszeranyag egyenletesen oszlik el a por/granulátum keverékben. Gyakori, hogy mintavevő tolvajokat használnak a gyógyszerkeverékek mintavételéhez. A tolvajmintavételnek megvan az az előnye, hogy a minták nagy keverőkben gyűjthetők, majd az optimális keverési idő eléréséig keverhetők. Az adatfolyam-mintavételezés a tolvajok mintavételének másik alternatívája. Nem célozhatja meg azokat a helyeket, amelyekről feltételezhető, hogy nem optimális keverést biztosítanak. A mintavételi adatfolyamokat úgy tervezték, hogy reprezentatív mintákat kapjanak, nem pedig meghatározott helyekre összpontosítanak. Ha a keverékben lévő hatóanyagot a specifikáción belülinek találják, a keveréket homogénnek tekintik. Az eredményeket általában milligramm/gramm hatóanyagként adják meg a gyógyszerkeverékben, és a gyógyszertartalom standard deviációjaként vagy relatív szórásaként. A megbízható becsléshez számos mintát kell venni. A keverék minőségét nem lehet gyorsan meghatározni az emberek által vett mintamennyiségek eltérései és az elemzés során előforduló eltérések miatt. Ma már vannak ígéretesebb alternatívák a mintavételezéssel szemben a keveredés figyelésére és a folyamatdinamika tanulmányozására.

A közeli infravörös (NIR) vagy inline viszkozitásmérés használata a keverési profilok valós idejű mérésére hasznos lehet a porkeverési dinamika tanulmányozásában. Ahogy az olyan érzékelők, mint a viszkoziméterek, a NIR és az adatfeldolgozás egyre fejlettebbek, egyre több paraméter figyelhető online. Ez az automatizálás a gyűjthető tesztadatok jelentős növekedéséhez vezetett, ami alaposabbá tette a statisztikai elemzést.

Milyen különböző módszerek léteznek a keverési idők kvantitatív mérésére?

  • Offline mintavétel: Ha off-line elemzési technikát használnak, akkor egy kémiai markert, például egy bizonyos sót, festéket vagy savat adnak a keverőedénybe, és rendszeresen eltávolítják a mintákat. Minden mintában megmérik a marker koncentrációját, és ezekből a mérésekből következtetnek az egyenletesség mértékére. A megfelelő mintavételi rendszer telepítése nehéz lehet, és ez a technika nem megfelelő, ha a keverési idő nagyon rövid, mivel általában véges mintavételi idő van.
  • Schlieren hatás alapú keverési mérések: A Schlieren-alapú technika két különböző törésmutatójú folyadék összekeverésekor keletkező fényszórásra támaszkodik.
  • Hőelem alapú keverési idő mérések: A hőelem alapú keverési idő vizsgálata elvégezhető olyan folyadék hozzáadásával, amelynek hőmérséklete eltér az ömlesztett mennyiségtől.
  • Vezetőképesség szonda technika: A vezetőképesség-szonda keverési ideje technika a hozzáadott folyadékban lévő elektrolitot használja markerként. A vezetőképesség-szondák a helyi vezetőképességet az idő függvényében figyelik.
  • Keverési idő adatok feldolgozása: A vezetőképességi, hőelemes vagy pH-technikával gyűjtött adatokat fel kell dolgozni, hogy a vizsgált rendszerre jellemző keverési időt kapjunk.
  • RTD a CSTR számára: A vezetőképesség szonda technika a folyamatos áramlású rendszerek tartózkodási idejének eloszlásának mérésére is használható úgy, hogy szondákat szerelnek fel a keverőedény be- és kimenetére.

Melyek a leggyakoribb keverési problémák a viszkozitás tekintetében?

A szilárd szuszpenzió megnehezíti a viszkozitás mérését. A szilárd szuszpenziók viszkozitását olyan viszkoziméterrel kell mérni, amely a szilárd anyagokat szuszpenzióban tartja, mivel a viszkozitást a nyírási sebességek tartományában méri.

Túl sok terelőlemez használata a tartályban akadályozhatja a keverési folyamatot. Az erősen viszkózus folyadékok természetesen zavaróak az áramlással szembeni ellenállásuk miatt, így a túl nagy vagy sok terelőlemezek alacsony vagy egyáltalán nem áramlást okoznak a tartály falainál.

Túl kicsi járókerék használata – a túl kicsi járókerekek nem hoznak létre elegendő áramlást a tartály falai közelében. A viszkózus anyagok tökéletes keverőrendszerének kialakításához elengedhetetlen a keverőlapátkerék tervezésének ismerete.

Miért kritikus a viszkozitás menedzsment az alkalmazások keverésénél?

Az átfogó és jelentős tényezők, amelyek gyakorlatilag minden keverési alkalmazásban fontosak a viszkozitás menedzsmentnél:

  1. Minőség: A keverék viszkozitása a kulcsfontosságú céltulajdonságok mutatója, így kritikus a minőség szempontjából. Az alkalmazástól függően a viszkozitás alapvetően meghatározza az előállított keverék kulcsfontosságú tulajdonságait. Az alacsony keverés nem homogenitást eredményez, a túlkeverés pedig befolyásolja a végtermék minőségét, így a folyamatos viszkozitás-ellenőrzés elengedhetetlenné válik a kívánt minőség eléréséhez. Számos keverési/keverési folyamatban fontos a viszkozitás folyamatos ellenőrzése annak biztosítása érdekében, hogy a termék az egész folyamat során megfeleljen a specifikációknak.
  2. Hulladék: A túl keveredés nemcsak megváltoztathatja a végtermék állapotát, hanem idő és energia pazarlása is. A viszkozitás menedzselése a keverési folyamatban lehetővé teszi a végpont megbízható és pontos azonosítását, ezáltal a hulladékok és hulladékok számának jelentős csökkenéséhez vezethet.
  3. Hatékonyság: A keverék viszkozitásának problémamentes, valós idejű nyomon követése sok időt és erőfeszítést takaríthat meg, ami a minta offline elemzéséhez és az ezen az elemzésen alapuló eljárási döntések meghozatalához szükséges. Számos iparágban a kezelő fokozott biztonságát eredményezi.
  4. Környezet: A keverési folyamat során a viszkozitás folyamatos kezelésével nem csak a termék minősége javítható, hanem optimalizálható a teljesítmény/energiafogyasztás és csökkenthető a CO2-kibocsátás is.

Más Az élelmiszer- és gyógyszeripari keverési alkalmazások szempontjai

Könnyű tisztítás. Egy másik fontos szempont a berendezés egyszerű és problémamentes tisztításának képessége. Minél könnyebb a gépet tisztítani, annál kevesebb időre van szükség az alkatrészek és gépek tisztításához, és annál gyorsabban lehet újra üzemben. A könnyen szétszerelhető gépek elősegítik a tisztítási folyamat hatékonyságát. Ennek egyik példája az, hogy az ügyfél olyan berendezéseket vásárol, amelyek kézi vagy automatikus tisztítást kínálnak (CIP), amely a töltőanyag tisztításának leghatékonyabb módja. A CIP a tisztító oldatot a gépen keresztül keresi, hogy megbizonyosodjon arról, hogy minden megnedvesedett alkatrész tiszta.

 

 

Élelmiszer-minőségű keverők (CIP alkalmazások)

Image Source: https://www.amixon.com/en/industries/food 

 

Könnyű rugalmasság, átállás és méretezhetőség. A gép könnyű átállása és rugalmassága szintén elengedhetetlen a hatékony csomagolási rendszerhez. Ez azt jelenti, hogy a berendezésnek képesnek kell lennie többféle tartály vagy folyadék befogadására anélkül, hogy alkatrészeket kellene cserélni. Egyes gyártók olyan gépekkel rendelkeznek, amelyek képesek többféle palackméret kezelésére egyetlen berendezés használatával, amennyiben a folyadékok viszkozitása állandó. A gépeket szintén könnyen frissíteni kell, ami különösen fontos az üzleti növekedés során.

Viszkozitásmérés és folyamat kihívások

Iparágakban a keverőkezelők felismerik a viszkozitás monitorozásának szükségességét, de ennek a mérésnek az elvégzése kihívás elé állította a folyamatmérnököket és a minőségügyi osztályokat az évek során.

Kihívások offline viszkozitásméréssel

A meglévő laboratóriumi viszkoziméterek csekély értékűek a folyamatkörnyezetekben, mivel a viszkozitást közvetlenül befolyásolja a hőmérséklet, a nyírási sebesség és más olyan változók, amelyek off-line nagyon eltérnek az in-line értékektől. Az off-line viszkozitásmérés feltétele gyakran egy nem kevert minta, amely esetleg nem ad valós képet a bevonat folyási ellenállásáról, viszkozitásáról. A laboratóriumban vizsgálandó minták gyűjtése és a laboratóriumi leletek alapján folyamatbeli döntések meghozatala rendkívül körülményes, időigényes és rendkívül nem hatékony lehet. Elég pontatlan, következetlen és még tapasztalt kezelővel sem megismételhető.

Kihívások rotációs viszkoziméterekkel

A rotációs viszkoziméter a keverék viszkozitását méri az orsó állandó sebességű forgatásához szükséges nyomatéknak a folyadékon belül. A viszkozitásmérés elve a következő - a forgatónyomaték, amelyet általában a motor reakciónyomatékának meghatározásával mérnek, arányos az orsó viszkózus ellenállásával és ezáltal a folyadék viszkozitásával. Ez a technika azonban több problémát vet fel, mint amennyit megold:

  • A nyomaték figyelését a tápáram mérésével végezzük a keverési folyamat során. A motor által szolgáltatott teljesítmény ingadozása miatt a mérések teljesen megbízhatatlanok, ezért nehéz a költségeket ellenőrizhető szinten tartani, és nagyobb mennyiségű hulladékbeton keletkezik. Nagyon drága lehetőség lehet az energiaingadozások szabályozása egy megbízhatóbb áramforrásra való váltással generátor formájában.

Mivel az orsó forog, a tengelyen lévő nyomatékérzékelőhöz csatlakoztatott vezetékek felcsavarodnak és bepattanhatnak. A csúszógyűrűk alternatívák lehetnek, de nem ideálisak az üzembe helyezési idő, a költségek és az elkerülhetetlen kopás miatt.

A Rheonics megoldásai a keverési teljesítmény javítására

Az automatizált és folyamatos in-line viszkozitásmérés elengedhetetlen a betonkeverékhez. A Rheonics a következő megoldásokat kínálja a betonkeverési folyamathoz:

  1. Sorban Viszkozitás mérések: Rheonics 'SRV A egy széles körű, sorban lévő viszkozitásmérő eszköz, beépített folyadékhőmérséklet-méréssel, és képes bármilyen folyamatáram viszkozitásváltozásának valós időben történő kimutatására.
  2. Sorban Viszkozitás és sűrűség mérések: Rheonics 'SRD egy egyidejű, egyidejű sűrűség és viszkozitásmérő eszköz, beépített folyadék hőmérséklet méréssel. Ha a sűrűségmérés fontos a műveletekhez, akkor az SRD a legjobb érzékelő, amely kielégíti az igényeit, az SRV-hez hasonló működési képességekkel, valamint a pontos sűrűségmérésekkel.

Az automata soros viszkozitásmérés az SRV vagy az SRD segítségével kiküszöböli a mintavétel és a laboratóriumi technikák azon eltéréseit, amelyeket a viszkozitásméréshez a hagyományos módszerekkel használnak. A Rheonics érzékelőit szabadalmaztatott torziós rezonátorok hajtják. A reonikai kiegyensúlyozott torziós rezonátorok, valamint a szabadalmaztatott 3. generációs elektronika és algoritmusok teszik ezeket az érzékelőket pontosak, megbízhatóak és megismételhetők a legnehezebb működési körülmények között. Az érzékelő sorban van elhelyezve úgy, hogy folyamatosan mérje a keverék viszkozitását. A betonkeverék konzisztenciáját az adagolórendszer automatizálása szabályozóval biztosítja folyamatos valós idejű viszkozitási mérésekkel. Mindkét érzékelő kompakt forma tényezővel rendelkezik az egyszerű OEM és utólagos felszerelés érdekében. Nem igényelnek karbantartást vagy újrakonfigurálást. Fogyóeszközök nélkül az SRV és az SRD rendkívül egyszerűen kezelhető.

Tipikus keverési alkalmazások a különböző iparágakban

  • Minták előkészítése aflatoxin-vizsgálathoz Aflatoxin-vizsgálat
  • Felhő emulziók gyártása üdítőitalokhoz
  • Növényi alapú tejalternatívák gyártása – nem tejtermékekből készült tejfeldolgozó ital
  • Smoothies Ital gyártása
  • Üdítőital gyártás – Mesterséges édesítőszerek diszperziója, ital
  • Üdítőitalok gyártása – Funkcionális összetevők diszperziója/hidratálása, ital
  • Üdítőital gyártás – Cukorszirupok Ital készítése
  • Sörhabfej-tartó szerek diszperziója Sörfőzde és Lepárlóüzem
  • Szűrési segédporok diszperziója, sörfőzde és lepárlóüzem
  • Isinglass Finings Brewing & Distillery előkészítése
  • Krémlikőrök gyártása, sörfőzde és szeszfőzde
  • Cukrászati ​​édességek nagy sebességű visszanyerése
  • Fagylaltgyártás – Tejipari stabilizátorok és emulgeálószerek hidratálása
  • Babatej és csecsemőtápszer gyártása
  • Édesített sűrített tej gyártása
  • Előkeverékek habokhoz és egyéb szénsavas desszertekhez
  • Előkeverékek joghurthoz és egyéb tenyésztett tej-desszertek tejtermékekhez
  • Tejtermékek fagylaltkeverékeinek elkészítése
  • Feldolgozott sajt tejüzem
  • Ízesített tejitalok gyártása
  • Margarin és alacsony zsírtartalmú kenhető tejtermékek gyártása
  • Étolajok finomítása
  • Íz emulziók gyártása
  • Karboximetil-cellulóz (CMC) oldatok készítése
  • Alginátok diszperziója és hidratálása
  • Pektin diszperziója zselékhez és konzervekhez
  • Keményítő diszperziója
  • A xantángumi hidratálása
  • Zselatin oldatok készítése
  • Guargumi oldatok készítése
  • Cannabidiol Oil (CBD) élelmiszeripari termékekben Összetevők
  • Keverés a méz összetevőivel
  • Deagglomeráló tésztakeverékek
  • Tészta és bevonó keverékek elkészítése
  • Sólé készítése a húsipar számára
  • Kisállateledel mártások és gélek készítése
  • Hummus gyártása
  • Paradicsom ketchup gyártása
  • Majonéz gyártás
  • Mustárok elkészítése
  • Salátaöntetek gyártása
  • Növényvédő szerek gyártása
  • Növényi olajok finomítása bioüzemanyagokhoz
  • Fúrófolyadékok előkészítése
  • A viszkozitási index javító szerek nagy sebességű feloldása Luboilban
  • A titán-dioxid nagy sebességű diszperziója
  • Tintasugaras kódoló- és jelölőtinták gyártása
  • Polimer/pigment diszperzió a textilgyártásban
  • Szűrőtorta újradiszperziója
  • Papírbevonatok készítése
  • Autófényezők gyártása
  • Szilárd fényezők gyártása
  • Gumioldatok nagy sebességű előkészítése
  • Füstös szilícium-dioxid diszperziója
  • Grafén gyártás
  • A bentonit nagy sebességű diszperziója
  • Polivinil-alkohol (PVA) oldatok készítése
  • A gyanták oldása oldószerekben és olajokban
  • Xantángumi a kémiai alkalmazásokban
  • Dezodorok és izzadásgátlók gyártása
  • Diszperzió és hidratálás
  • CBD olaj a kozmetikai termékekben
  • Fényvédő krémek és lotionok gyártása
  • Kozmetikai krémek és lotionok gyártása
  • Kézfertőtlenítők gyártása
  • Nagy aktivitású felületaktív anyagok hígítása
  • Rúzs gyártás
  • Körömlakk gyártása
  • Samponok gyártása
  • Fogkrém gyártása
  • Gyógyszerészeti termékek vizsgálata
  • Gyógyszerészeti krémek és kenőcsök gyártása
  • Szemészeti és kontaktlencse-oldatok gyártása
  • Köhögés elleni keverékek és gyógyszerészeti szirupok gyártása
  • Steril összetevők keverése
  • Gyógyszerészeti tablettabevonatok gyártása
  • Víz az olajban (W/O) emulgeált vakcinák gyártása

A Rheonics előnye

Kompakt forma, nincs mozgó alkatrész és nem igényel karbantartást

A Rheonics SRV és SRD nagyon kicsi a tényező az egyszerű OEM és utólagos felszereléshez. Lehetővé teszik a könnyű integrációt bármilyen folyamatáramba. Könnyen tisztíthatók, és nem igényelnek karbantartást vagy újrakonfigurálást. Kis lábnyomuk lehetővé teszi az Inline telepítését bármilyen folyamatban, elkerülve minden további helyigényt vagy adaptert.

Higiéniai, egészségügyi kialakítás

A Rheonics SRV és SRD tri-clamp és DIN 11851 csatlakozókban kaphatók, az egyedi folyamatkapcsolatok mellett.

SRV - DIN 11851 - Inline folyamatviszkozitás-érzékelő higiénikus gyógyászati, gyógyszerészeti csokoládé-tészta-élelmiszer-keverési alkalmazásokhoz SRV – DIN 11851
SRV - Triclamp - Inline folyamatviszkozitás-érzékelő nyomtatáshoz, bevonáshoz, ételhez, keveréshez és őrléshez SRV - TRICLAMP

Mind az SRV, mind az SRD megfelel az Food FDA követelményeinek, az amerikai FDA és az EU előírások szerint.

Megfelelőségi nyilatkozat - Élelmiszerekkel való kapcsolattartás az SRV és az SRD számára

Nagy stabilitás és érzékeny a beépítési körülményekre: Bármely konfiguráció lehetséges

A Rheonics SRV és az SRD egyedülálló, szabadalmaztatott koaxiális rezonátort használ, amelyben az érzékelők két vége ellentétes irányba csavarodik, megszünteti a szerelésük reakciónyomatékát, és így teljesen érzéketlenné teszi őket a szerelési viszonyok és az áramlási sebesség szempontjából. Az érzékelőelem közvetlenül a folyadékban ül, nincs külön ház vagy védőketrec követelmény.

Azonnali pontos leolvasás a „folyékonyságról” - Teljes rendszeráttekintés és prediktív vezérlés

Rheonics' RheoPulse a szoftver hatékony, intuitív és kényelmesen használható. A valós idejű folyadék figyelhető az integrált IPC-n vagy egy külső számítógépen. Az üzemben elosztott több érzékelő egyetlen irányítópultról kezelhető. A szivattyúzás nyomásának lüktetése nincs hatással az érzékelő működésére vagy a mérési pontosságra. Nincs rezgés hatása.

Szerelje be közvetlenül a tartályba, vagy végezzen inline méréseket a bypass vezetéken

Telepítse az érzékelőt közvetlenül a folyamatáramba, hogy valós idejű viszkozitás- (és sűrűség-) méréseket végezhessen. Az érzékelő bemeríthető a by-pass vezetékbe; az áramlási sebesség és a rezgések nem befolyásolják a mérési stabilitást és pontosságot.

Sensor_Pipe_mounting Szerelés - csövek
Sensor_Tank_mounting Szerelés - Tartályok

Könnyű telepítés és nincs szükség újrakonfigurálásra / újrakalibrálásra - nulla karbantartás / leállási idő

Ha nem valószínű az érzékelő sérülése, cserélje ki az érzékelőket az elektronika cseréje vagy újraprogramozása nélkül. Az érzékelő és az elektronika cseréje, firmware frissítés vagy kalibrálási változtatás nélkül. Könnyű felszerelés. Rendelkezésre áll szabványos és egyedi folyamatcsatlakozásokkal, mint például NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Karima, Varinline és egyéb egészségügyi és higiéniai csatlakozások. Nincsenek külön kamrák. Könnyen eltávolítható tisztítás vagy ellenőrzés céljából. Az SRV a DIN11851 és tri-bilincs csatlakozással is kapható a könnyű felszerelés és leszerelés érdekében. Az SRV szondák hermetikusan vannak lezárva a Clean-in-place (CIP) számára, és az IP69K M12 csatlakozókkal támogatják a nagynyomású mosást.

A Rheonics műszerek rozsdamentes acél szondákkal rendelkeznek, és adott esetben védőbevonatot biztosítanak speciális helyzetekhez.

Alacsony fogyasztás

24 V DC tápegység 0.1 A-nál kevesebb áramfelvételtel normál működés közben.

Gyors reakcióidő és hőmérsékleten kompenzált viszkozitás

Az ultragyors és robusztus elektronika az átfogó számítási modellekkel kombinálva a Rheonics készülékeket az ipar egyik leggyorsabb, sokoldalúbb és legpontosabb eszközévé teszi. Az SRV és az SRD másodpercenként valós idejű, pontos viszkozitás (és sűrűség SRD esetén) méréseket ad, és az áramlási sebesség változása nem befolyásolja őket!

Széles működési képességek

A Rheonics műszerei úgy készülnek, hogy a legnehezebb körülmények között végezzenek méréseket.

SRV -vel elérhető a legszélesebb működési tartomány az inline folyamat viszkoziméter piacán:

  • Nyomástartomány 5000 psi-ig
  • Hőmérséklet -40 és 200 ° C között lehet
  • Viszkozitási tartomány: 0.5 cP és 50,000 XNUMX cP (és magasabb)

SRD: Egyszeres műszer, hármas funkció - Viszkozitás, hőmérséklet és sűrűség

A Rheonics 'SRD egyedülálló termék, amely három különböző készüléket helyettesít a viszkozitás, a sűrűség és a hőmérséklet mérésére. Ez kiküszöböli a három különféle műszer egymásba helyezésének nehézségeit, és rendkívül pontos és megismételhető méréseket biztosít a legnehezebb körülmények között.

kezel adagolás / töltés hatékonyabban csökkentheti a költségeket és növelheti a termelékenységet

Integrálja az SRV-t a folyamatsorba, és biztosítsa az évek közötti konzisztenciát. Az SRV folyamatosan figyeli és ellenőrzi a viszkozitást (és a sűrűséget SRD esetén), és adaptív módon aktiválja a szelepeket a keverék alkotórészeinek adagolásához. Optimalizálja a folyamatot egy SRV-vel, és kevesebb leállást, alacsonyabb energiafogyasztást, kisebb meg nem feleléseket és anyagköltség-megtakarítást érhet el. És mindennek végén hozzájárul a jobb alsó sorhoz és a jobb környezethez!

Tiszta a helyén (CIP) és a helyén lévő sterilizálás (SIP)

Az SRV (és az SRD) figyeli a folyadékvezetékek tisztítását azáltal, hogy figyelemmel kíséri a tisztítószer / oldószer viszkozitását (és sűrűségét) a tisztítási szakasz során. Az érzékelő észlel minden apró maradványt, így a kezelő eldöntheti, hogy a vezeték tiszta-e / alkalmas-e a célra. Alternatív megoldásként az SRV (és az SRD) információkat szolgáltat az automatizált tisztítórendszer számára, hogy biztosítsa a teljes és megismételhető tisztítást a futtatások között, ezáltal biztosítva az élelmiszergyártó létesítmények egészségügyi normáinak teljes betartását.

Kiváló érzékelő kialakítás és technológia

A kifinomult, szabadalmaztatott elektronika az érzékelők agya. Az SRV és az SRD olyan iparági szabványos csatlakozásokkal érhető el, mint ¾ ”NPT, DIN 11851, perem és tri-bilincs, amelyek lehetővé teszik az operátorok számára, hogy a folyamatsorukban lévő meglévő hőmérséklet-érzékelőt SRV / SRD-re cseréljék, ami rendkívül értékes és működtethető folyadékinformációkat ad, például viszkozitás a hőmérséklet pontos mérése beépített Pt1000 segítségével (DIN EN 60751 AA, A, B osztály elérhető).

Az igényeknek megfelelő elektronika

Az érzékelőelektronika adó-házban és kisméretű tényezővel ellátott DIN sínre szerelhető állapotban is könnyen integrálható a folyamatokba és a gépek belső szekrényeibe.

KKV-DRM
SME_TRD
Fedezze fel az elektronikát és a kommunikációs lehetőségeket

Könnyen integrálható

Az érzékelő elektronikában alkalmazott több analóg és digitális kommunikációs módszer egyszerűvé teszi az ipari PLC-hez és a vezérlőrendszerekhez történő csatlakoztatást.

Analóg és digitális kommunikációs lehetőségek

Analóg és digitális kommunikációs lehetőségek

Opcionális digitális kommunikációs lehetőségek

Opcionális digitális kommunikációs lehetőségek

ATEX és IECEx megfelelőség

A Rheonics gyújtószikramentes érzékelőket kínál, amelyeket az ATEX és az IECEx tanúsít, veszélyes környezetben történő felhasználásra. Ezek az érzékelők megfelelnek az alapvető egészségvédelmi és biztonsági követelményeknek, amelyek a robbanásveszélyes környezetben történő felhasználásra szánt felszerelések és védelmi rendszerek tervezésére és felépítésére vonatkoznak.

A Rheonics rendelkezik a gyújtószikramentes és robbanásbiztos tanúsítással egy létező érzékelő testreszabását is, lehetővé téve ügyfeleink számára, hogy elkerüljék az alternatívák azonosításával és tesztelésével kapcsolatos időt és költségeket. Egyedi érzékelők biztosíthatók olyan alkalmazásokhoz, amelyekhez egy egységre van szükség, akár több ezer egységre is; a hetek átfutási időivel szemben a hónapokkal.

Rheonika SRV & SRD mind ATEX, mind IECEx tanúsítvánnyal rendelkeznek.

ATEX (2014/34 / EU) tanúsítvánnyal

A Rheonics ATEX tanúsítvánnyal rendelkező, gyújtószikramentes érzékelői megfelelnek az ATEX 2014/34 / EU irányelvnek, és a belső biztonság szempontjából tanúsítottak. Az ATEX irányelv meghatározza az egészségre és a biztonságra vonatkozó minimum- és alapvető követelményeket a veszélyes légkörben dolgozó munkavállalók védelme érdekében.

A Rheonics ATEX tanúsítvánnyal rendelkező érzékelőit Európában és nemzetközi szinten is elismerték. Valamennyi ATEX tanúsított alkatrészt „CE” jelöléssel jelzik, hogy megfeleljenek.

IECEx tanúsítvánnyal

A Rheonics gyújtószikramentes érzékelőit az IECEx, a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság tanúsítja a robbanásveszélyes környezetben használt berendezésekre vonatkozó szabványok tanúsítására.

Ez egy nemzetközi tanúsítás, amely biztosítja a veszélyes területeken történő alkalmazás biztonságát. A Rheonics érzékelők tanúsítvánnyal rendelkeznek az Ex i belső biztonság szempontjából.

Implementáció

Az érzékelőt közvetlenül telepítse a folyamatfolyamba valós idejű viszkozitás és sűrűség mérések elvégzéséhez. Nincs szükség megkerülő vezetékre: az érzékelő sorba merülhet; az áramlási sebesség és a rezgések nem befolyásolják a mérési stabilitást és pontosságot. Optimalizálja a keverési teljesítményt a folyadék ismételt, egymást követő és következetes tesztjeivel.

Soros minőségellenőrzési helyek

  • Tartályokban
  • A különböző feldolgozó tartályok közötti összekötő csövekben

Műszerek / érzékelők

SRV Viszkoziméter VAGY egy SRD a további sűrűség érdekében

Rheonics hangszerválasztás

A Rheonics innovatív folyadékérzékelő és -figyelő rendszereket tervez, gyárt és forgalmaz. A Svájcban épített precíziós Rheonics online viszkoziméterének és sűrűségmérőinek az alkalmazás által megkövetelt érzékenység és megbízhatóság szükséges ahhoz, hogy túlélje a zord működési környezetet. Stabil eredmények - még kedvezőtlen áramlási körülmények között is. A nyomásesésnek vagy az áramlási sebességnek nincs hatása. Ugyanilyen jól alkalmazható a laboratóriumi minőség-ellenőrzés mérésére. A teljes tartományban történő méréshez nem kell módosítani semmilyen összetevőt vagy paramétert.

Javasolt termék (ek) az alkalmazáshoz

  • Széles viszkozitási tartomány - figyelemmel kíséri a teljes folyamatot
  • Megismételhető mérések mind newtoni, mind nem newtoni folyadékokban, egyfázisú és többfázisú folyadékokban
  • Hermetikusan lezárt, összes rozsdamentes acélból 316L nedvesített alkatrészek
  • Beépített folyadék hőmérséklet mérés
  • Kompakt forma-tényező az egyszerű telepítéshez a meglévő folyamatsorokban
  • Könnyen tisztítható, nincs szükség karbantartásra vagy újrakonfigurációra
  • Egyetlen eszköz a folyamat sűrűségének, viszkozitásának és hőmérsékletének mérésére
  • Megismételhető mérések mind newtoni, mind nem newtoni folyadékokban, egyfázisú és többfázisú folyadékokban
  • Minden fém (316L rozsdamentes acél) konstrukció
  • Beépített folyadék hőmérséklet mérés
  • Kompakt forma-tényező a meglévő csövekbe történő egyszerű telepítéshez
  • Könnyen tisztítható, nincs szükség karbantartásra vagy újrakonfigurációra
Keresés