Optimiziranje miješanja s upravljanjem viskoznošću: znanstvena perspektiva

Koristite inline viskozimetre za optimizaciju i preciznu i dosljednu kontrolu operacija miješanja u različitim industrijama.

Spremni za praćenje, kontrolu, optimizaciju i unovčavanje vašeg procesa miješanja, čitajte dalje >>

Optimiziranje operacija miješanja uz inline upravljanje viskoznošću

Ključne prednosti upravljanja viskoznošću u primjenama miješanja:

Točne i učinkovite operacije miješanja – značajne uštede u troškovima materijala i energije
Besprijekorna promjena proizvoda: okretnost u rješavanju različitih i novih varijanti proizvoda i porijekla proizvoda
Usklađenost s propisima
Optimizacija CIP sustava

Uvod

U mnogim proizvodnim procesima miješanje je ključni korak. Možda nema stroge zahtjeve za preciznošću, ali prekomjerno miješanje i dalje gubi energiju i vrijeme. Međutim, u većini slučajeva miješanje je mnogo preciznije. Miješanje ostavlja različite komponente neravnomjerno raspoređene, dok prekomjerno miješanje može promijeniti krajnji proizvod.

Postoji niz razloga zašto reaktor ne proizvodi punim kapacitetom. Općenito, sustav miješanja treba provjeriti kao jednu od prvih stvari koje treba provjeriti ovisno o simptomima. Proces miješanja, na kraju krajeva, kritičan je dio procesa reakcije i jedna je od tehnologija koja se može prilagoditi ili nadograditi kako bi se optimizirao cijeli proces.

Postoji više čimbenika koje treba uzeti u obzir od same miješalice pri uspostavljanju jedinstvenog okruženja za miješanje – uključujući lopatice miješalice, pregrade, mehaničke brtve, pogone i radne postupke (kut lopatice, broj okretaja u minuti, broj slojeva itd.). Karakteristike proizvoda i temperaturni zahtjevi stvaraju složenu paletu opcija. Bitno je uzeti u obzir sve ove čimbenike prilikom uspostavljanja ili rekonstrukcije parametara procesa.

Što čini procese miješanja složenim?

Teški proizvodi i procesi

Fizička svojstva određenih proizvoda otežavaju njihovo miješanje. Budući da ta svojstva mogu biti ono što proizvod čini učinkovitim ili poželjnim, proizvod se ne može napraviti s različitim svojstvima za povećanje lakoće miješanja.

Ne-Newtonovsko ponašanje

Jedno posebno teško svojstvo je ne-Newtonova viskoznost, karakteristika uobičajenih svakodnevnih predmeta kao što su proizvodi za osobnu njegu, boje i hrana. Viskoznost ima učinak otpora kretanju tekućine, tako da gibanje koje stvara propeler mješalice u viskoznoj tekućini može izumrijeti prije nego pomakne cijeli sadržaj spremnika. Kod svih ne-Newtonovih tekućina postoji mogućnost da dio spremnika ostane nepomiješan zbog neadekvatnog kretanja tekućine.

Ne-Newtonovsko ponašanje općenito postaje očito u tekućinama s viskoznostima većim od oko 1,000 cP (1 Pa-sec). U tom trenutku, sama viskoznost otežava miješanje tekućine od miješanja tekućina s niskim viskoznošću, nalik vodi. Mali impeleri mogu samo probiti rupu u tekućini, dok veliki impeleri mogu pomaknuti cijelu seriju. Jedan pristup miješanju nenjutonskih i drugih viskoznih tekućina je korištenje velikih impelera ili više impelera, tako da tekućina ne mora putovati tako daleko od mješalice da bi stigla do drugih dijelova spremnika.

Ne-Newtonovske tekućine pokazuju ovisnost o smicanju – tj. viskoznost se mijenja kako tekućinu posmiče (pomiče) miješalica. Tekućina koja doživljava smanjenje viskoznosti kada je podvrgnuta smicanju naziva se posmično razrjeđivanje, dok se tekućina koja doživljava povećanje viskoznosti pod smikom naziva posmično zadebljanje. Utjecaj smicanja na prividnu viskoznost proporcionalan je brzini rotacije.

Ne-Newtonovske tekućine neovisne o vremenu pod utjecajem su brzine smicanja primijenjene na njih. Često se nazivaju tekućine koje ne ovise o vremenu i razrjeđuju smicanje pseudoplastika, jer se ponašaju kao rastaljeni polimeri. Ponekad se nazivaju tekućine koje zgušnjavaju smicanje dilatantne tekućine, jer su mnoge kaše visoke koncentracije koje se moraju proširiti (dilatirati) na razini čestica kako bi mogle teći.

Ne-Newtonove tekućine koje ovise o vremenu mijenjaju prividnu viskoznost ne samo sa brzinom smicanja, već i tijekom i nakon primijenjenog smicanja. Vremenski ovisne tekućine koje se razrjeđuju smicanjem opisane su kao tiksotropna. Lateks boja je uobičajena tiksotropna tekućina. Boja se razrjeđuje kada se striže četkom ili valjkom dok se nanosi. Dok je boja rijetka, ravnomjerno se širi i potezi kista nestaju. Nakon završetka postupka nanošenja, boja se ponovno počinje zgušnjavati, tako da ne curi niz zid ili s oslikanog predmeta. Ovo tiksotropno ponašanje može čak i miješanje lateks boje u pripremi za uporabu učiniti problematičnim. Neki vremenski ovisni tekućine koje se razrjeđuju smicanjem doživljavaju trajno smanjenje viskoznosti, što vrijeme miješanja čini važnim čimbenikom u dobivanju željenih svojstava proizvoda. Vremenski ovisne tekućine koje zgušnjavaju smicanjem nazivaju se reopektički tekućine. Tiskarska boja može pokazati reopektička svojstva.

Neke teže tekućine koje nisu Newtonove imaju viskoelastična svojstva ili naprezanje tečenja. A viskoelastična tekućina se ponaša kao tijesto za kruh ili tijesto za pizzu dok se vraća u prvobitno stanje. Dok se tijesto mijesi ili mijesi, može se rastezati i pomicati; kada se primijenjena sila ukloni, tijesto ima tendenciju (barem djelomično) puzati natrag na mjesto gdje je bilo prije rastezanja. Zbog visoke viskoznosti i elastičnog ponašanja, često je potrebna posebna oprema za miješanje viskoelastičnih materijala. Oprema za miješanje tijesta, na primjer, obično ima oštrice koje rastežu i savijaju ili režu tijesto (npr. lopatica ili kuka za tijesto u kuhinjskom mikseru). Tekućine naprezanja tečenja najlakše se prepoznaju po svojim karakteristikama nalik gelu i početnoj otpornosti na kretanje. Neke uobičajene tekućine pri naponu prinosa uključuju kečap, majonezu, gel za kosu i losion za ruke. Određena minimalna sila mora se primijeniti prije nego što tekućina naprezanja tečenja poteče. Tekućine naprezanja tečenja mogu formirati kavernu pokretne tekućine oko rotora, sa stagnirajućom tekućinom koja okružuje volumen koji se kreće.

Miješanje ne-Newtonovih tekućina može biti dvostruko komplicirano kada proces miješanja stvara ne-Newtonova svojstva. Na primjer, proces formulacije može započeti s tekućinom niske viskoznosti, a miješanje uzrokuje povećanje viskoznosti sve dok tekućina ne postane nenjutonovska. Ponekad se snaga miješalice može koristiti kao pokazatelj konačne viskoznosti tekućine.

Namjera gotovo svakog procesa miješanja je ista – postići potrebnu razinu homogenosti. Miješanje i miješanje uobičajeni su koraci u procesnim industrijama:

Hrana
Lijekovi
Kemikalije
Kozmetika
Tinte, boje i premazi
baterija
Ljepila i zaptivne mase

Ne samo da smjesa zahtijeva točan sastav i postotak krutine, viskoznost treba održavati tako da se proizvodi konzistentan proizvod. Cijeli proces miješanja/blendanja potrebno je kontinuirano regulirati. Stupanj varijabilnosti viskoznosti različitih dijelova uzorka pravi je pokazatelj stupnja homogenosti smjese. Kontinuirani nadzor viskoznostioring tijekom cijelog procesa miješanja točna je metoda za mjerenje i eventualnu kontrolu ključnih parametara (poput % krutine) za postizanje ciljanih svojstava.

Dva druga teška procesa koji uključuju ne-Newtonove tekućine su dodavanje praha i emulgiranje

Dodatak praha. Dodavanje pudera je ispunjeno raznim problemima koji su u funkciji toga je li prašak topiv, netopiv ili hidratizirajući.

Problemi s dodatkom topljivog praha često se sami ispravljaju kako se prašak otapa, iako može biti potrebno produljeno vrijeme miješanja. Svako otapanje zahtijeva neko dodatno vrijeme; sporo otapajuće čestice mogu zahtijevati vrijeme miješanja od minuta do, u ekstremnim slučajevima, sati. Vrijeme potrebno za otapanje praha prvenstveno ovisi o topljivosti i veličini čestica, a manje o intenzitetu miješanja, sve dok su čestice suspendirane. Netopljivi prašci i hidratantni prašci mogu formirati aglomerate ili grudice koje zahtijevaju intenzivnu obradu da bi se razbili i raspršili.

Jedna od poteškoća s dodavanjem praha je da se prah temeljito navlaži. Vlaženje uključuje i površinska svojstva čestica i površinsku napetost tekućine. Površinsko-električne karakteristike nekih prahova čine ih hidrofobnima, pa se ne vlažu dobro vodom. To može zahtijevati promjenu materijala, ako je moguće, ili prethodnu obradu materijala kako bi se promijenila svojstva vlaženja. Promjena površinske napetosti tekućine, možda dodavanjem surfaktanta, može poboljšati karakteristike vlaženja tekućine i olakšati dodavanje praha. Veličina čestica također utječe na vlaženje.

Veća je vjerojatnost da će veće čestice prodrijeti u površinu od sitnih čestica. Fine čestice i čestice male gustoće imaju tendenciju da lebde na površini tekućine, što čini dodavanje praha iznimno teškim.

Brzina dodavanja i pomicanje površine mogu ili pogoršati ili poboljšati dodavanje praha. Mnogi prahovi moraju se dodavati dovoljno polako da se imaju vremena navlažiti i ugraditi u tekućinu. Neki hidratantni zgušnjivači, kao što su celulozni polimeri, moraju se dodati brzo, dok je tekućina još uvijek niske viskoznosti i turbulentna kako bi se pomoglo dodavanju i disperziji praha. Stoga se mora postići ravnoteža između brzog i sporog dodavanja kako bi se postiglo najbolje i najpotpunije miješanje. Kontrola brzine dodavanja može zahtijevati više od obične upute u kojoj piše "dodaj polako". Samo zato što postoji specifikacija za stopu dodavanja ne znači da se proces uvijek provodi u skladu s tim. Kako bi se kontrolirala brzina dodavanja, može se dodati dio praha, nakon čega slijedi miješanje tijekom dužeg vremena, prije nego što se doda još praha.

Površinsko gibanje mora biti dovoljno da navlaži čestice pojedinačno na površini ili ih brzo odnese s površine u područje intenzivnog miješanja u blizini impelera. Skroman vrtlog na površini može pomoći u kretanju tekućine po površini. Duboki vrtlog će uvući zrak u tekućinu. Snažan vrtlog vjerojatno je znak lošeg miješanja (kao što je kasnije objašnjeno).

Prostori između čestica praha ispunjeni su zrakom. Dodavanje bilo kojeg praha u tekućinu ima potencijal za dodavanje mjehurića zraka. Kada su mjehurići zraka u tekućini, posebno u viskoznoj tekućini, može biti teško ukloniti ih.

Najbolji način za rješavanje problema mjehurića u tekućini jest ograničiti njihovo stvaranje ili uopće izbjeći njihovo ulazak u tekućinu. Kako biste smanjili uvlačenje zraka i stvaranje mjehurića, izbjegavajte površinsko prskanje djelomično potopljenim impelerom i osigurajte da duboki vrtlog ne dosegne rotor. Neki dodaci praha zahtijevaju posebnu inline opremu za miješanje za brzo kombiniranje i raspršivanje praha u tekućinu. Dodavanje praha pod vakuumom je teško, ali može biti jedini način da se smanji mjehurići u viskoznom proizvodu.

Emulgiranje. Emulgiranje je gotovo umjetnost, jer uključuje i intenzitet miješanja i korištenje stabilizatorskih sredstava.

Većina emulzija je kombinacija uljne faze i vodene faze, jedna u drugoj dispergirana. Međutim, neke emulzije uključuju više od dvije tekuće faze ili prisutnost raspršenih prahova. Ako su kapljice dispergirane faze dovoljno male, disperzija se neće odvojiti, osobito ako je prisutna površinski aktivna tvar koja djeluje kao stabilizator. Uobičajeni proizvodi poput majoneze, boje od lateksa i losiona za kožu su emulzije.

Općenito, intenzivnije miješanje može smanjiti količinu potrebnog stabilizatora, ili više stabilizatora može smanjiti intenzitet miješanja potreban za stvaranje emulzije. Formiranje emulzije gotovo uvijek zahtijeva miješanje s visokim smicanjem, koje često osiguravaju posebne lopatice rotora. U nekim slučajevima, pilasta oštrica koja radi velikom brzinom dovoljna je za stvaranje emulzije. U drugim slučajevima potrebna je mješalica rotor-stator.

Da bi se formirala stabilna emulzija, disperzirana faza mora biti spriječena od spajanja, što zahtijeva stvaranje dovoljno površine i površinske napetosti između kapljica koje se ne miješaju i kontinuirane tekuće faze. Razlike između viskoznosti dviju faza mogu promijeniti proces i dodatno zakomplicirati stvaranje emulzije. Budući da je viskoznost funkcija temperature i sva snaga koju doda mješalica na kraju postaje toplina, temperatura i viskoznost se mogu promijeniti tijekom procesa emulgiranja.

Pažljivo promatranje i razumijevanje čimbenika koji utječu na emulziju potrebno je za poboljšanje procesa emulgiranja. Konačna emulzija će često imati viskozitet veći od bilo koje od dvije tekućine koje se ne miješaju. Svojstva i stabilnost emulzije mogu biti željeni rezultat procesa.

Česta pitanja o aplikaciji

Kako i zašto viskoznost utječe na miješanje?

Viskoznost tekućine inhibira kretanje tekućine, tako da gibanje impelera u viskoznoj tekućini može izumrijeti prije nego što pomakne cijeli sadržaj spremnika. U ne-Newtonovim tekućinama postoji mogućnost da dio spremnika ostane nepomiješan zbog nedovoljnog kretanja tekućine.

Vrijeme miješanja, brzina, odabir rotora miješalice i karakteristike posude za miješanje mogu se mijenjati kako bi se postigli željeni rezultati miješanja.

Na dizajn i odabir impelera miješalice utječu gustoća materijala, smične karakteristike i vrijeme miješanja. Pravilan odabir impelera je ključan za učinkovito miješanje.

Visoko viskozno miješanje obično zahtijeva impeler s niskim smicanjem kako bi tekućine bile jednolično viskozne. Spremnici za miješanje često zahtijevaju impelere s malim zazorom, poput spiralnih ili sidrenih impelera, ili visokoviskoznih aeroprofila za održavanje ujednačene viskoznosti. Sav sadržaj spremnika se na odgovarajući način miješa rotorom s niskim smicanjem. Visoko viskozne tekućine, kada se pomiješaju s impelerom visokog smicanja, ponašat će se drugačije od tekućina u vanjskim dijelovima spremnika za miješanje. Može rezultirati inferiornim konačnim proizvodom. Viskoznost povećava otpor spremnika i drugih unutarnjih elemenata (kao što su pregrade). Za visoko viskozne tekućine možda neće biti potrebne pregrade.

Tekućine niske viskoznosti mogu imati koristi od dodatnog miješanja pregrada. Projektiranje sustava miješanja mora uzeti u obzir ne samo početnu viskoznost tekućina, već i promjene u viskoznosti kao rezultat promjene temperature i brzine smicanja.

Kako miješati ili blendati visoko i nisko viskozne tekućine?

Za miješanje tekućina različite viskoznosti počnite s tekućinom niže viskoznosti, a zatim dodajte tekućinu veće viskoznosti. Ovo je energetski učinkovitije jer mješalica ne mora biti dimenzionirana da može podnijeti vrlo visoke viskoznosti. Boja i boja mogu se dodati na kraju, jer će to djelovati kao vizualni pokazatelj da je postignuta konzistentna mješavina.

Kako miješati tekućine visokog viskoziteta?

Tekućine visoke viskoznosti zahtijevaju impeler za miješanje koji može učinkovito raditi u režimu laminarnog toka s visokim viskozitetom. Sidreni impeleri, impeleri s vratima i impeleri s dvostrukom spiralom tipični su impeleri s laminarnim protokom.

HiFlow impeler s dvostrukim nagibom velikog promjera stvara zonu miješanja u osnovi preko promjera spremnika za miješanje, omogućujući cirkulaciju od vrha do dna za primjene kao što je proizvodnja ljepila/ljepila. Viskozni materijali ne mogu zaobići zonu miješanja jer impeler prekriva cijeli promjer posude. Omogućuje izvrsnu agitaciju u prijelaznoj zoni (Reynoldsovi brojevi u rasponu od 10-10,000) bez potrebe za pregradama.

Dvostruki spiralni impeleri | Izvor: https://proquipinc.com/industrial-mixing-basics-high-viscosity-mixing-impellers/

Dvostruki protočni impeleri | Izvor: https://proquipinc.com/industrial-mixing-basics-high-viscosity-mixing-impellers/

Kako napraviti homogenu mješavinu praha?

Miješanje praha i zrnatih materijala važno je u mnogim procesima u prehrambenoj, farmaceutskoj, papirnoj, plastičnoj i gumarskoj industriji. Konačni proizvod mora ispuniti tri važna zahtjeva: protok, homogenost i uzorkovanje za procjenu miješanja.

Općenito, da bi se okarakterizirala kvaliteta mješavine, potrebno je uzeti i analizirati nekoliko uzoraka. Razumijevanjem mehanizma miješanja, položaj uzorkovanja se može odabrati tako da polako pomičuća područja ili sekcije imaju tendenciju segregacije. Metode uzorkovanja osmišljene su tako da teoretski daju reprezentativne uzorke, uz pretpostavku da je svaka pogreška uzorkovanja zanemariva. Budući da bi varijacije u uzorcima mješavine praha bile povezane s raspodjelom veličine čestica, nemoguće je izmjeriti apsolutnu učinkovitost tehnike.

Kako su online monitoring alati koji unapređuju tehnologiju miješanja?

Homogenost mješavine je od najveće važnosti u farmaceutskoj industriji kako bi se zajamčila ravnomjerna raspodjela ljekovite tvari kroz mješavinu praška/granule. Uobičajeno je koristiti kradljivce uzoraka za uzorkovanje farmaceutskih mješavina. Lopovsko uzorkovanje ima prednost jer se uzorci mogu skupljati u velikim miješalicama i zatim miješati dok se ne postigne optimalno vrijeme miješanja. Stream uzorkovanje je još jedna alternativa uzorkovanju lopova. Ne može ciljati lokacije za koje se sumnja da pružaju suboptimalno stapanje. Tokovi uzorkovanja osmišljeni su za dobivanje reprezentativnih uzoraka, a ne za fokusiranje na određene lokacije. Kada se utvrdi da je aktivni farmaceutski sastojak u mješavini unutar specifikacije, mješavina se smatra homogenom. Rezultati se obično izražavaju kao miligrami po gramu aktivnog sastojka u farmaceutskoj mješavini i kao standardna devijacija ili relativna standardna devijacija sadržaja lijeka. Da bi se dobila pouzdana procjena, potrebno je uzeti brojne uzorke. Kvaliteta mješavine ne može se brzo odrediti zbog varijacije u količinama uzoraka koje su ljudi uzeli i varijance do koje može doći tijekom analize. Danas postoje obećavajuće alternative uzorkovanju za miješanje monitaoring i proučavanje dinamike procesa.

Korištenje bliskih infracrvenih (NIR) ili inline mjerenja viskoznosti za mjerenje profila miješanja u stvarnom vremenu može biti korisno za proučavanje dinamike miješanja praha. Kako senzori kao što su viskozimetri, NIR i obrada podataka postaju napredniji, više parametara se sada može pratiti online. Ova automatizacija dovela je do značajnog povećanja prikupljanja testnih podataka, čineći statističku analizu temeljitijom.

Koje su različite metode za kvantitativno mjerenje vremena miješanja?

Izvanmrežno uzorkovanje: Ako se koristi tehnika off-line analize, kemijski marker kao što je određena sol, boja ili kiselina dodaje se u posudu za miješanje, a uzorci se redovito uklanjaju. Mjeri se koncentracija markera u svakom uzorku, a stupanj ujednačenosti se zaključuje iz tih mjerenja. Instalacija prikladnog sustava za uzorkovanje može biti teška, a ova tehnika nije prikladna ako je vrijeme miješanja vrlo kratko, budući da će općenito vrijeme uzorkovanja biti ograničeno.
Mjerenja miješanja temeljena na Schlieren efektu: Tehnika temeljena na Schlierenu oslanja se na raspršivanje svjetlosti koje nastaje kada se miješaju dvije tekućine s različitim indeksima loma.
Mjerenja vremena miješanja temeljena na termoparovima: Test vremena miješanja na bazi termoelementa može se izvesti dodavanjem tekućine koja ima drugačiju temperaturu od mase.
Tehnika sonde vodljivosti: Tehnika vremena miješanja sonde vodljivosti koristi elektrolit u dodanoj tekućini kao marker. Sonde za vodljivost prate lokalnu vodljivost kao funkciju vremena.
Obrada podataka o vremenu miješanja: Podaci prikupljeni tehnikama vodljivosti, termoelementa ili pH moraju se obraditi kako bi se dobilo karakteristično vrijeme miješanja za sustav koji se istražuje.
RTD za CSTR: Tehnika sonde vodljivosti također se može koristiti za mjerenje distribucije vremena zadržavanja u sustavima s kontinuiranim protokom ugradnjom sondi na ulaz i izlaz posude za miješanje.

Koji su neki od najčešćih problema s miješanjem s obzirom na viskoznost?

Čvrsta suspenzija otežava mjerenje viskoznosti. Viskoznost čvrstih suspenzija mora se mjeriti pomoću viskozimetra koji drži krute tvari u suspenziji jer mjeri viskoznost u rasponu brzina smicanja.

Upotreba previše pregrada u spremniku može ometati proces miješanja. Visoko viskozne tekućine su prirodno zbunjujuće zbog svoje otpornosti na protok, tako da pregrade koje su prevelike ili brojne uzrokuju nizak ili nikakav protok na stijenkama spremnika.

Korištenje rotora koji je premalen – premali impeleri ne stvaraju dovoljan protok u blizini stijenki spremnika. Poznavanje dizajna rotora miješalice ključno je za stvaranje savršenog sustava miješanja za viskozne materijale.

Zašto je upravljanje viskoznošću ključno u primjenama miješanja?

Široki i značajni faktori zbog kojih je upravljanje viskoznosti važno u gotovo svakoj primjeni miješanja:

Kvaliteta: Viskoznost smjese pokazatelj je ključnih ciljanih svojstava, što je čini kritičnom za kvalitetu. Ovisno o primjeni, viskoznost u biti određuje ključna svojstva proizvedene smjese. Nedovoljno miješanje će dovesti do nehomogenosti, a prekomjerno miješanje će utjecati na kvalitetu krajnjeg proizvoda, čime će kontinuirana viskoznost biti manja.oring neophodan za željenu kvalitetu. U mnogim procesima miješanja/spajanja, kontinuirani nadzororing Viskoznost je važna kako bi se osiguralo da je proizvod u skladu sa specifikacijama tijekom cijelog procesa.
Gubljenje: Prekomjerno miješanje ne samo da može promijeniti stanje krajnjeg proizvoda, već je gubljenje vremena i energije. Upravljanje viskozitetom u postupku miješanja može omogućiti pouzdanu i preciznu identifikaciju krajnje točke, što dovodi do značajnog smanjenja otpadnih i otpadnih tvari.
Učinkovitost: Praćenje u stvarnom vremenu bez problemaoring viskoznosti mješavine može uštedjeti mnogo vremena i truda koji je uključen u offline analizu uzorka i donošenje procesnih odluka na temelju te analize. U mnogim industrijama to rezultira povećanom sigurnošću operatera.
Okoliš: Kontinuiranim upravljanjem viskoznošću u procesu miješanja ne samo da se može poboljšati kvaliteta proizvoda, već se može optimizirati i potrošnja energije/energije te smanjiti emisije CO2.

Ostalo Razmatranja za primjenu miješanja hrane i lijekova

Jednostavnost čišćenja. Drugi važan aspekt je sposobnost čišćenja opreme lako i bez problema. Lakše je čišćenje strojeva, potrebno je manje vremena za čišćenje dijelova i strojeva i brže može biti ponovno pokrenut i pokrenut. Strojevi koje je lako rastaviti pomoći će održavanju postupka čišćenja učinkovitim. Jedan od primjera toga je da kupac kupi opremu koja nudi ručno ili automatsko čišćenje na mjestu (CIP), što je najučinkovitiji način čišćenja punila. CIP će kružiti otopinu za čišćenje kroz stroj kako bi osigurao da su svi navlaženi dijelovi čisti.

Izvor slike: https://www.amixon.com/en/industries/food

Jednostavnost fleksibilnost, promjena i skalabilnost. Lakoća zamjene i fleksibilnost stroja također su sastavni dio učinkovitog sustava pakiranja. To znači da bi oprema trebala moći primiti više vrsta spremnika ili tekućina bez potrebe za promjenom dijelova. Neki proizvođači imaju strojeve koji mogu rukovati s više veličina boca upotrebom jednog dijela opreme sve dok je viskoznost tekućina dosljedna. Strojevi bi također trebali biti jednostavni za nadogradnju, što je osobito važno kako posao raste.

Mjerenje viskoznosti i izazovi procesa

U svim industrijama, operateri za miješanje prepoznaju potrebu za praćenjem viskoznosti, ali je to mjerenje tijekom godina izazivalo inženjere procesa i odjele za kvalitetu.

Izazovi izvanmrežnim mjerenjima viskoznosti

Postojeći laboratorijski viskozimetri su od male vrijednosti u procesnim okruženjima jer na viskoznost izravno utječu temperatura, brzina smicanja i druge varijable koje se vrlo razlikuju off-line od onih u liniji. Uvjet za off-line mjerenje viskoznosti često je uzorak bez miješanja koji možda neće dati pravi prikaz otpora premaza na protok, viskoznost. Prikupljanje uzoraka za testiranje u laboratoriju i donošenje procesnih odluka na temelju laboratorijskih nalaza može biti vrlo glomazno, dugotrajno i krajnje neučinkovito. Prilično je netočan, nedosljedan i neponovljiv čak i kod iskusnog operatera.

Izazovi s rotacijskim viskozimetrima

Rotacijski viskozimetar mjeri viskoznost smjese prema monituoring zakretni moment potreban za okretanje vretena konstantnom brzinom unutar tekućine. Princip mjerenja viskoznosti je sljedeći - okretni moment, općenito mjeren određivanjem reakcijskog momenta na motoru, proporcionalan je otporu viskoznosti na vretenu, a time i viskoznosti tekućine. Međutim, ova tehnika postavlja više problema nego što ih rješava:

Monitor zakretnog momentaoring provodi se mjerenjem struje napajanja tijekom procesa miješanja. Fluktuacije u snazi koja se isporučuje motoru čine mjerenja potpuno nepouzdanima, zbog čega je teško održati troškove na kontroliranoj razini i stvaraju se veće količine otpadnog betona. Kontrola fluktuacija snage prelaskom na pouzdanije napajanje u obliku generatora može biti vrlo skupa opcija.

Budući da se vreteno okreće, žice pričvršćene na senzor zakretnog momenta na osovini bi se namotale i pukle. Klizni prstenovi mogu biti alternativa, ali nisu idealni zbog vremena postavljanja, troškova i neizbježnog trošenja.

Rheonics' Rješenja za poboljšanje performansi miješanja

Automatizirano i kontinuirano mjerenje viskoznosti u liniji ključno je za betonsku mješavinu. Rheonics nudi sljedeća rješenja za proces miješanja betona:

U redu Viskoznost mjerenja: Rheonics' SRV "široki je raspon, linijski uređaj za mjerenje viskoznosti s ugrađenim mjerenjem temperature tekućine i sposoban je otkriti promjene viskoznosti unutar bilo kojeg procesa u stvarnom vremenu.
U redu Viskoznost i gustoća mjerenja: Rheonics' SRD je linijski instrument za istovremeno mjerenje gustoće i viskoznosti s ugrađenim mjerenjem temperature tekućine. Ako je mjerenje gustoće važno za vaše operacije, SRD je najbolji senzor koji zadovoljava vaše potrebe, s operativnim mogućnostima sličnim SRV zajedno s preciznim mjerenjima gustoće.

Automatizirano in-line mjerenje viskoznosti putem SRV ili SRD eliminira varijacije u uzimanju uzoraka i laboratorijskim tehnikama koje se koriste za mjerenje viskoznosti tradicionalnim metodama. Rheonics' senzore pokreću patentirani torzijski rezonatori. Rheonics uravnoteženi torzijski rezonatori zajedno s vlastitom elektronikom i algoritmima treće generacije čine ove senzore točnima, pouzdanima i ponovljivima u najtežim radnim uvjetima. Senzor je smješten u liniji tako da kontinuirano mjeri viskoznost mješavine. Konzistentnost betonske mješavine može se osigurati automatizacijom sustava za doziranje putem kontrolera pomoću kontinuiranih mjerenja viskoznosti u stvarnom vremenu. Oba senzora imaju kompaktan oblik za jednostavnu OEM i naknadnu instalaciju. Ne zahtijevaju održavanje niti ponovne konfiguracije. Bez upotrebe potrošnog materijala, SRV i SRD su iznimno jednostavni za rukovanje.

Tipične primjene miješanja u različitim industrijama

Priprema uzoraka za ispitivanje aflatoksina. Ispitivanje aflatoksina
Proizvodnja Cloud emulzija za bezalkoholna pića
Proizvodnja mliječnih alternativa na biljnoj bazi – napitka za preradu mlijeka bez mlijeka
Proizvodnja Smoothie napitka
Proizvodnja bezalkoholnih pića – Disperzija pića s umjetnim zaslađivačima
Proizvodnja bezalkoholnih pića – napitak disperzija/hidratacija funkcionalnih sastojaka
Proizvodnja bezalkoholnih pića – Priprema napitka od šećernih sirupa
Disperzija sredstava za zadržavanje pivske pjene Pivarna i destilerija
Raspršivanje filterskih pomoćnih prahova za pivarstvo i destileriju
Priprema Isinglass Finings Brewing & Destilerija
Proizvodnja kremastih likera za pivare i destilerije
Brza reklamacija konditorskih proizvoda
Proizvodnja sladoleda — hidratacija stabilizatora i emulgatora Mliječni proizvodi
Proizvodnja mlijeka za bebe i mliječne formule za dojenčad
Proizvodnja zaslađenog kondenziranog mlijeka
Premiksi za pjene i druge gazirane deserte Mliječni proizvodi
Premješavine za jogurt i druge mliječne deserte od uzgojenog mlijeka
Priprema mješavine sladoleda Mliječni proizvodi
Mliječni prerađeni sir
Proizvodnja aromatiziranih mliječnih napitaka Mliječni proizvodi
Proizvodnja margarina i mliječnih namaza s niskim udjelom masti
Rafiniranje jestivih ulja
Proizvodnja emulzija okusa
Priprema otopina karboksimetil celuloze (CMC).
Disperzija i hidratacija alginata
Disperzija pektina za želee i konzerve
Disperzija škroba
Hidratacija ksantanske gume
Priprema otopina želatine
Priprema otopine guar gume
Ulje kanabidiola (CBD) u prehrambenim proizvodima Sastojci
Miješanje sa sastojcima meda
Deaglomerirajuće smjese za tijesto
Priprema smjese tijesta i premaza
Priprema salamure za mesnu industriju
Priprema umaka i gelova za hranu za kućne ljubimce
Proizvodnja humusa
Proizvodnja kečapa od rajčice
Proizvodnja majoneze
Priprema senfa
Proizvodnja preljeva za salatu
Proizvodnja pesticida
Rafiniranje biljnih ulja za biogoriva
Priprema tekućina za bušenje
Visoko brzo otapanje sredstava za poboljšanje indeksa viskoznosti u mazivima
Brzina disperzija titanovog dioksida
Proizvodnja ink Jet tinte za kodiranje i označavanje
Disperzija polimera/pigmenta u proizvodnji tekstila
Redisperzija filter kolača
Priprema papirnih premaza
Proizvodnja laka za automobile
Proizvodnja čvrstih lakova
Visoka brzina pripreme gumenih otopina
Disperzija isparenog silicija
Proizvodnja grafena
Brzina disperzija bentonita
Priprema otopina polivinilnog alkohola (PVA).
Solubilizacija smola u otapala i ulja
Ksantan guma u kemijskoj primjeni
Proizvodnja dezodoransa i antiperspirana
Disperzija i hidratacija
CBD ulje u kozmetičkim proizvodima
Proizvodnja krema i losiona za zaštitu od sunca
Proizvodnja kozmetičkih krema i losiona
Proizvodnja sredstava za dezinfekciju ruku
Razrjeđivanje visokoaktivnih površinski aktivnih tvari
Proizvodnja ruževa
Proizvodnja laka za nokte
Proizvodnja šampona
Proizvodnja paste za zube
Analiza farmaceutskih proizvoda
Proizvodnja farmaceutskih krema i masti
Proizvodnja otopina za oftalmologiju i kontaktne leće
Proizvodnja mješavina protiv kašlja i farmaceutskih sirupa
Miješanje sterilnih sastojaka
Proizvodnja premaza za farmaceutske tablete
Proizvodnja emulgiranih cjepiva voda-u-ulju (W/O).

Rheonics'Prednost

Kompaktan faktor oblika, nema pokretnih dijelova i ne zahtijeva održavanje

Rheonics' SRV i SRD imaju vrlo mali oblik za jednostavnu OEM i naknadnu instalaciju. Omogućuju jednostavnu integraciju u bilo koji tok procesa. Lako se čiste i ne zahtijevaju održavanje niti ponovne konfiguracije. Imaju mali otisak koji omogućuje Inline instalaciju u bilo kojoj procesnoj liniji, izbjegavajući bilo kakav dodatni prostor ili zahtjev za adapterom.

Higijenski, sanitarni dizajn

Rheonics SRV i SRD dostupni su u tri-clamp i DIN 11851 priključci osim prilagođenih procesnih priključaka.

I SRV i SRD udovoljavaju zahtjevima sukladnosti s kontaktima s hranom u skladu s američkim propisima FDA i EU.

Izjava o sukladnosti - Sukladnost s kontaktima s hranom za SRV i SRD

Visoka stabilnost i neosjetljiva na uvjete ugradnje: Bilo koja konfiguracija je moguća

Rheonics SRV i SRD koriste jedinstveni patentirani koaksijalni rezonator, u kojem se dva kraja senzora okreću u suprotnim smjerovima, poništavajući reakcijske momente na njihovu montažu i stoga ih čine potpuno neosjetljivima na uvjete montaže i brzine protoka. Senzorski element nalazi se izravno u tekućini, bez zahtjeva za posebnim kućištem ili zaštitnim kavezom.

Trenutačna točna očitanja o 'protočnosti' - cjelovit pregled sustava i prediktivna kontrola

Rheonics' RheoPulse softver je moćan, intuitivan i prikladan za upotrebu. Procesna tekućina u stvarnom vremenu može se nadgledati na integriranom IPC-u ili na vanjskom računalu. Više senzora raširenih po postrojenju upravlja se s jedne nadzorne ploče. Nema utjecaja pulsiranja tlaka od pumpanja na rad senzora ili točnost mjerenja. Nema učinka vibracija.

Izravno instalirajte u spremnik ili izvršite inline mjerenja na obilaznoj liniji

Izravno instalirajte senzor u svoj procesni tok radi mjerenja viskoznosti (i gustoće) u stvarnom vremenu. Senzor se može uroniti u liniji u bypass liniju; brzina protoka i vibracije ne utječu na stabilnost i točnost mjerenja.

Jednostavna instalacija i nikakve rekonfiguracije / ponovne kalibracije nisu potrebne - nula održavanja / smanjenja

U malo vjerojatnom slučaju oštećenog senzora, zamijenite senzore bez zamjene ili ponovnog programiranja elektronike. Zamjene za senzor i elektroniku bez ikakvih ažuriranja firmvera ili promjena kalibracije. Jednostavna montaža. Dostupan sa standardnim i prilagođenim procesnim priključcima kao što su NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Prirubnica, Varinline i ostali sanitarni i higijenski priključci. Nema posebnih komora. Lako se uklanja radi čišćenja ili pregleda. SRV je također dostupan s DIN11851 i tri-clamp priključak za jednostavnu montažu i demontažu. SRV sonde su hermetički zatvorene za Clean-in-place (CIP) i podržavaju visokotlačno pranje s IP69K M12 konektorima.

Rheonics instrumenti imaju sonde od nehrđajućeg čelika i opcionalno imaju zaštitne premaze za posebne situacije.

Niska potrošnja energije

24V istosmjerno napajanje s manje od 0.1 A struje tijekom normalnog rada.

Brzo odzivno vrijeme i temperatura kompenzira viskoznost

Ultra-brza i robusna elektronika, u kombinaciji sa sveobuhvatnim računalnim modelima, čine Rheonics jedan od najbržih, svestranih i najpreciznijih uređaja u industriji. SRV i SRD daju točna mjerenja viskoznosti (i gustoće za SRD) u stvarnom vremenu svake sekunde i na njih ne utječu varijacije protoka!

Široke operativne mogućnosti

RheonicsInstrumenti su napravljeni za mjerenje u najzahtjevnijim uvjetima.

SRV je dostupan sa najširi operativni raspon na tržištu za inline procesni viskozimetar:

Raspon tlaka do 5000 psi
Temperaturni raspon od -40 do 200 ° C
Raspon viskoznosti: 0.5 cP do 50,000 XNUMX cP (i više)

SRD: Jedan instrument, trostruka funkcija - Viskoznost, temperatura i gustoća

Rheonics' SRD je jedinstven proizvod koji zamjenjuje tri različita instrumenta za mjerenje viskoznosti, gustoće i temperature. Uklanja poteškoće zajedničkog postavljanja tri različita instrumenta i pruža izuzetno precizna i ponovljiva mjerenja u najtežim uvjetima.

upravljati točenje / punjenje učinkovitije, smanjiti troškove i povećati produktivnost

Integrirajte SRV u procesnu liniju i osigurajte dosljednost tijekom godina. SRV neprestano nadgleda i kontrolira viskoznost (i gustoću u slučaju SRD) i prilagođava ventile za doziranje sastojaka smjese. Optimizirajte postupak pomoću SRV-a i doživite manje isključenja, nižu potrošnju energije, manje nesukladnosti i uštedu troškova materijala. I na kraju svega, to doprinosi boljem dnu i boljem okruženju!

Čist na mjestu (CIP) i sterilizacija na mjestu (SIP)

SRV (i SRD) prati čišćenje vodova tekućine pomoću nadzoraoring viskoznost (i gustoća) sredstva za čišćenje/otapala tijekom faze čišćenja. Svaki mali ostatak detektira senzor, omogućujući operateru da odluči kada je linija čista/prikladna za namjenu. Alternativno, SRV (i SRD) daje informacije automatiziranom sustavu čišćenja kako bi se osiguralo potpuno i ponovljivo čišćenje između ciklusa, čime se osigurava potpuna usklađenost sa sanitarnim standardima pogona za proizvodnju hrane.

Što je CIP? Optimizacija CIP (Clean In Place) sustava s ugrađenim mjerenjima viskoznosti i gustoće

Što je CIP? U CIP sustavima čišćenje se odvija bez demontaže sustava. CIP se odnosi na sve one mehaničke i kemijske sustave koji su potrebni za pripremu opreme za preradu hrane, bilo nakon obrade koja je dala normalne ...

čitaj više

Vrhunski dizajn i tehnologija senzora

Sofisticirana, patentirana elektronika je mozak ovih senzora. SRV i SRD dostupni su s industrijskim standardnim procesnim priključcima kao što su ¾” NPT, DIN 11851, prirubnica i Tri-clamp omogućujući operaterima zamjenu postojećeg temperaturnog senzora u njihovoj procesnoj liniji sa SRV/SRD dajući vrlo vrijedne i djelotvorne informacije o procesnoj tekućini poput viskoznosti osim točnog mjerenja temperature pomoću ugrađenog Pt1000 (dostupan DIN EN 60751 klase AA, A, B) .

Elektronika izgrađena kako bi odgovarala vašim potrebama

Dostupna u kućištu odašiljača i nosaču DIN šine malog oblika, senzorska elektronika omogućuje jednostavnu integraciju u procesne vodove i unutar ormara opreme strojeva.

Istražite elektroniku i komunikacijske mogućnosti

Lako se integrira

Višestruka analogna i digitalna komunikacijska metoda implementirana u senzorsku elektroniku čini povezivanje s industrijskim PLC i upravljačkim sustavima jednostavno i jednostavno.

Opcije analogne i digitalne komunikacije

Opcije digitalne komunikacije

Sukladnost s ATEX-om i IECEx-om

Rheonics nudi intrinzično sigurne senzore certificirane od strane ATEX i IECEx za upotrebu u opasnim okruženjima. Ovi senzori udovoljavaju osnovnim zdravstvenim i sigurnosnim zahtjevima koji se odnose na dizajn i konstrukciju opreme i zaštitnih sustava namijenjenih za korištenje u potencijalno eksplozivnim atmosferama.

Certifikati o svojstvenoj sigurnosti i otpornosti na eksploziju koje posjeduje Rheonics također omogućuje prilagodbu postojećeg senzora, omogućujući našim klijentima da izbjegnu vrijeme i troškove povezane s identificiranjem i testiranjem alternative. Prilagođeni senzori mogu se osigurati za aplikacije koje zahtijevaju jednu jedinicu do tisuće jedinica; s rokovima isporuke od tjedana u odnosu na mjesece.

Rheonics SRV & SRD su certificirani ATEX i IECEx.

Ovjereno ATEX (2014/34 / EU)

Rheonics' ATEX certificirani samosigurni senzori u skladu su s ATEX Direktivom 2014/34/EU i certificirani su za intrinzičnu sigurnost prema Ex ia. ATEX direktiva navodi minimalne i bitne zahtjeve koji se odnose na zdravlje i sigurnost radi zaštite radnika zaposlenih u opasnim atmosferama.

Rheonics' Senzori s ATEX certifikatom priznati su za uporabu u Europi i na međunarodnoj razini. Svi dijelovi s ATEX certifikatom označeni su s "CE" kako bi se označila usklađenost.

atex certificirani - viskozimetri otporni na eksploziju, svojstveno sigurni mjerač gustoće - rheonics viskoznosti i gustoće

ATEX certifikat

IECEx certificiran

Rheonics' intrinzično sigurni senzori certificirani su od strane IECEx, Međunarodne elektrotehničke komisije za certifikaciju prema standardima koji se odnose na opremu za uporabu u eksplozivnim atmosferama.

Ovo je međunarodna potvrda koja osigurava sigurnosnu usklađenost za uporabu u opasnim područjima. Rheonics senzori su certificirani za intrinzičnu sigurnost prema Ex i.

iec-iecex certificirani - eksplozivno sigurni viskozimetri mjerač gustoće - rheonics viskoznosti i gustoće

IECEx certifikat

Izvršenje

Izravno instalirajte senzor u procesni tok kako biste u stvarnom vremenu mjerili viskoznost i gustoću. Nije potrebna obilazna linija: senzor se može uroniti u liniju; brzina protoka i vibracije ne utječu na stabilnost i točnost mjerenja. Optimizirajte izvedbu miješanja pružajući ponovljene, uzastopne i dosljedne testove na tekućini.

Redovna mjesta za kontrolu kvalitete

U spremnicima
U spojnim cijevima između različitih spremnika za obradu

Instrumenti / senzori

SRV Viskozimetar ILI an SRD za dodatnu gustoću

Rheonics Odabir instrumenta

Rheonics dizajnira, proizvodi i prodaje inovativne senzore tekućine i monitororing sustava. Precizno proizvedeno u Švicarskoj, Rheonics' In-line viskozimetri i mjerači gustoće imaju osjetljivost koju zahtijeva primjena i pouzdanost potrebnu za preživljavanje u teškim radnim okruženjima. Stabilni rezultati – čak i pod nepovoljnim uvjetima protoka. Nema učinka pada tlaka ili protoka. Jednako je prikladan za mjerenja kontrole kvalitete u laboratoriju. Nema potrebe mijenjati bilo koju komponentu ili parametar za mjerenje u cijelom rasponu.

Predloženi proizvodi za aplikaciju

SRV

Viscometer širokog raspona inline procesa

Širok raspon viskoznosti - nadgledajte kompletan postupak
Ponavljajuća se mjerenja u Newtonovim i Newtonovim tekućinama, jednofaznim i višefaznim tekućinama
Hermetički zatvoreni, svi vlažni dijelovi od nehrđajućeg čelika 316L
Ugrađeno je za mjerenje temperature tekućine
Kompaktan faktor oblika za jednostavnu ugradnju u postojeće procesne linije
Lako se čisti, nije potrebno održavanje niti rekonfiguracija

SRV brošura

Konfigurirajte i naručite SRV

SRD

Mjerač gustoće i viskoznosti u liniji procesa

Pojedinačni instrument za mjerenje gustoće, viskoznosti i temperature
Ponavljajuća se mjerenja kako u newtonovim tako i u ne-newtonovim tekućinama, jednofaznim i višefaznim tekućinama
Sve metalne konstrukcije od nehrđajućeg čelika 316L
Ugrađeno je za mjerenje temperature tekućine
Kompaktan oblik faktora za jednostavnu ugradnju u postojeće cijevi
Lako se čisti, nije potrebno održavanje niti rekonfiguracija

Brošura SRD

Konfigurišite i naručite SRD