Preskoči na glavni sadržaj
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:

  1. Hrana
  2. Lijekovi
  3. Kemikalije
  4. Kozmetika
  5. Tinte, boje i premazi
  6. baterija
  7. Ljepila i zaptivne mase

Ne samo da smjesa zahtijeva ispravan sastav i postotak krutih tvari, viskoznost treba održavati tako da se dobije konzistentan proizvod. Cijeli proces miješanja/miješanja potrebno je kontinuirano regulirati. Stupanj varijabilnosti viskoznosti različitih dijelova uzorka pravi je pokazatelj stupnja homogenosti smjese. Kontinuirano praćenje viskoznosti tijekom procesa miješanja je točna metoda za mjerenje i na kraju kontroliranje ključnih parametara (poput % krutih tvari) kako bi se postigla ciljna svojstva.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

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 online alati za praćenje unapređuju tehnologiju miješanja?

Homogenost mješavine je od iznimne važnosti u farmaceutskoj industriji kako bi se zajamčila ravnomjerna distribucija lijeka u mješavini praha/granula. Uobičajeno je koristiti lopove za uzorkovanje za uzorkovanje farmaceutskih mješavina. Lopovsko uzorkovanje ima prednost u tome što se uzorci mogu sakupljati u velikim blenderima i naknadno miješati dok se ne postigne optimalno vrijeme miješanja. Uzorkovanje u toku je još jedna alternativa uzorkovanju lopova. Ne može ciljati lokacije za koje se sumnja da pružaju neoptimalno miješanje. Tokovi uzorkovanja su dizajnirani da dobiju reprezentativne uzorke, a ne da se usredotoče na određena mjesta. Kada se utvrdi da je aktivni farmaceutski sastojak u mješavini unutar specifikacije, smjesa 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 povući brojne uzorke. Kvaliteta mješavine ne može se brzo odrediti zbog odstupanja u količinama uzoraka koje su uzeli ljudi i varijacije koje se mogu pojaviti tijekom analize. Danas postoje više obećavajuće alternative uzorkovanju za praćenje miješanja 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:

  1. Kvaliteta: Viskoznost smjese je pokazatelj ključnih ciljnih svojstava, što je čini kritičnom za kvalitetu. Ovisno o primjeni, viskoznost bitno određuje ključna svojstva proizvedene smjese. Nedovoljno miješanje će dovesti do nehomogenosti, a prekomjerno miješanje će utjecati na kvalitetu krajnjeg proizvoda, čineći tako kontinuirano praćenje viskoznosti neophodnim za željenu kvalitetu. U mnogim procesima miješanja/miješanja, kontinuirano praćenje viskoznosti je važno kako bi se osiguralo da proizvod odgovara specifikacijama tijekom cijelog procesa.
  2. 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.
  3. Učinkovitost: Praćenje viskoznosti mješavine bez muke, u stvarnom vremenu može uštedjeti puno 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.
  4. 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.

drugo 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.

 

 

Mikseri za hranu (CIP aplikacije)

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 mješavine nadgledanjem momenta potrebnog za okretanje vretena konstantnom brzinom unutar tekućine. Princip mjerenja viskoznosti je sljedeći - moment, koji se općenito mjeri određivanjem reakcijskog momenta na motoru, proporcionalan je viskoznom otporu vretena, a time i viskoznosti fluida. Ova tehnika, međutim, stvara više problema nego što ih rješava:

  • Praćenje zakretnog momenta vrši se mjerenjem dovodne struje tijekom postupka miješanja. Fluktucije u napajanoj snazi ​​motora čine mjerenja u potpunosti nepouzdanim, što otežava održavanje troškova na kontroliranoj razini i stvara veće količine otpadnog betona. Kontroliranje 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.

Rheonicsova rješenja za poboljšanje performansi miješanja

Automatsko i kontinuirano linijsko mjerenje viskoznosti presudno je za betonsku smjesu. Rheonics nudi sljedeća rješenja za postupak miješanja betona:

  1. 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.
  2. 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 linijsko mjerenje viskoznosti putem SRV-a ili SRD-a eliminira varijacije u tehnikama uzimanja uzoraka i laboratorijskim tehnikama koje se tradicionalnim metodama koriste za mjerenje viskoznosti. Senzore Rheonics pokreću patentirani torzijski rezonatori. Rheonics uravnoteženi torzijski rezonatori zajedno s vlasničkom elektronikom i algoritmima treće generacije čine ove senzore preciznim, pouzdanim i ponovljivim u najtežim uvjetima rada. Senzor je smješten linijski tako da kontinuirano mjeri viskoznost smjese. Konzistentnost betonske mješavine može se postići automatizacijom sustava za doziranje pomoću regulatora pomoću kontinuiranih mjerenja viskoziteta u stvarnom vremenu. Oba senzora imaju kompaktan faktor oblika za jednostavnu ugradnju OEM i naknadnu ugradnju. Ne zahtijevaju nikakvo održavanje ili rekonfiguraciju. SRV i SRD bez upotrebe potrošnog materijala izuzetno su 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).

Prednost reonice

Kompaktan faktor oblika, nema pokretnih dijelova i ne zahtijeva održavanje

Rheonics 'SRV i SRD imaju vrlo mali faktor oblika za jednostavnu ugradnju u OEM i naknadu. Omogućuju jednostavnu integraciju u bilo koji proces. Lako se čiste i ne zahtijevaju održavanje niti ponovne konfiguracije. Imaju mali trag koji omogućava Inline instalaciju u bilo kojoj procesnoj liniji, izbjegavajući bilo kakav dodatni prostor ili zahtjev adaptera.

Higijenski, sanitarni dizajn

Rheonics SRV i SRD dostupni su u trorednim i DIN 11851 priključcima osim prilagođenih procesnih veza.

SRV - DIN 11851 - Inline procesni viskozitet za higijensko medicinsko farmaceutsko miješanje hrane s čokoladom SRV - DIN 11851
SRV - Triclamp - Inline procesni viskozitet za primjenu ispisa, premaza, hrane, miješanja i mljevenja SRV - Trilamp

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 uvijaju u suprotnim smjerovima, poništavajući reakcijske momente na njihovoj montaži, što ih čini potpuno neosjetljivima na uvjete montaže i brzine protoka. Senzorski element smješten je izravno u tekućini, bez posebnih zahtjeva za kućište ili zaštitni kavez.

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.

Montiranje cijevi_osjetnika Montaža - cijevi
Senzor_Tank_mounting Montaža - spremnici

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

U malo vjerojatnom slučaju oštećenja senzora zamijenite senzore bez zamjene ili ponovnog programiranja elektronike. Zamjene za senzore i elektroniku, bez ažuriranja firmvera ili kalibracije. Jednostavno postavljanje. Dostupno sa standardnim i prilagođenim procesnim priključcima poput NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Prirubnica, Varinline i ostalim sanitarnim i higijenskim priključcima. Nema posebnih komora. Lako se uklanja za čišćenje ili pregled. SRV je također dostupan s DIN11851 i priključkom s tri stezaljke za jednostavnu montažu i demontažu. SRV sonde su hermetički zatvorene za čišćenje na mjestu (CIP) i podržavaju pranje pod visokim pritiskom s IP69K M12 priključcima.

Instrumenti Rheonics imaju sonde od nehrđajućeg čelika, a opcionalno nude 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

Izuzetno brza i robusna elektronika, u kombinaciji sa sveobuhvatnim računalnim modelima, čine Rheonics uređaje jednim od najbržih, svestranih i najtočnijih u industriji. SRV i SRD daju mjerenja viskoznosti (i gustoće za SRD) u stvarnom vremenu svake sekunde i na njih ne utječu varijacije brzine protoka!

Široke operativne mogućnosti

Instrumenti Rheonics izrađeni su 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 jedinstven je proizvod koji zamjenjuje tri različita instrumenta za mjerenje viskoznosti, gustoće i temperature. Eliminira poteškoće u pronalaženju 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) nadzire čišćenje vodova tekućine nadgledajući viskoznost (i gustoću) sredstva za čišćenje / otapalo tijekom faze čišćenja. Senzor otkriva sve sitne ostatke, omogućavajući rukovaocu da odluči kada je vod čist / odgovara svojoj svrsi. Alternativno, SRV (i SRD) pruža informacije automatiziranom sustavu čišćenja kako bi se osiguralo potpuno i ponovljivo čišćenje između ciklusa, osiguravajući tako potpunu usklađenost sa sanitarnim standardima pogona za proizvodnju hrane.

Vrhunski dizajn i tehnologija senzora

Sofisticirana, patentirana elektronika mozak je ovih senzora. SRV i SRD dostupni su s industrijskim standardnim priključcima kao što su ¾ ”NPT, DIN 11851, prirubnica i trostruka stezaljka, što operaterima omogućuje zamjenu postojećeg temperaturnog osjetnika u njihovoj procesnoj liniji sa SRV / SRD, što daje izuzetno vrijedne i korisne informacije o procesnom fluidu poput viskoznosti precizno mjerenje temperature pomoću ugrađenog Pt1000 (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.

MSP-DRM
SME_TRD
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 analogne i digitalne komunikacije

Opcije digitalne komunikacije

Opcije digitalne komunikacije

Sukladnost s ATEX-om i IECEx-om

Rheonics nudi svojstveno sigurne senzore s certifikatom 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 uporabu u potencijalno eksplozivnoj atmosferi.

Uvjerljivo sigurni i protueksplozijski certifikati koje posjeduje Rheonics također omogućuju prilagodbu postojećeg senzora, omogućavajući našim kupcima da izbjegnu vrijeme i troškove povezane s identificiranjem i testiranjem alternative. Prilagođeni senzori mogu se dobiti za aplikacije koje zahtijevaju od jedne jedinice do tisuće jedinica; s vremenima olova u odnosu na mjesece.

Reonika SRV & SRD su certificirani ATEX i IECEx.

Ovjereno ATEX (2014/34 / EU)

Imovinski sigurni senzori tvrtke Rheonics s ATEX certifikatom u skladu su s ATEX Direktivom 2014/34 / EU i certificirani su za istinsku sigurnost prema Ex ia. ATEX direktiva utvrđuje minimalne i bitne zahtjeve vezane uz zdravlje i sigurnost radi zaštite radnika zaposlenih u opasnim atmosferama.

Rheonics-ovi ATEX certificirani senzori prepoznati su za uporabu u Europi i u inozemstvu. Svi dijelovi s certifikatom ATEX označeni su s „CE“ da bi se ukazalo na sukladnost.

IECEx certificiran

Intenzivno sigurni senzori tvrtke Rheonics certificirani su od IECEx-a, Međunarodne elektrotehničke komisije za certificiranje standarda koji se odnose na opremu za uporabu u eksplozivnoj atmosferi.

Ovo je međunarodna certifikacija koja osigurava sigurnosnu usklađenost za upotrebu u opasnim područjima. Senzori Rheonics certificirani su za unutarnju sigurnost za Ex i.

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

Odabir instrumenata za reonicu

Rheonics dizajnira, proizvodi i prodaje inovativne sustave za praćenje i nadzor tekućine. Precizno izgrađeni u Švicarskoj, linijski viskozimetri i mjerači gustoće tvrtke Rheonics imaju osjetljivost koju zahtijeva aplikacija i pouzdanost koja je potrebna za opstanak u teškim radnim okruženjima. Stabilni rezultati - čak i pri nepovoljnim uvjetima protoka. Nema učinka pada tlaka ili brzine protoka. Jednako je prikladan i za mjerenje kvalitete u laboratoriju. Ne treba mijenjati nijednu komponentu ili parametar za mjerenje u cijelom rasponu.

Predloženi proizvodi za aplikaciju

  • 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
  • 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
Traži