Смесителните резервоари са важни в много отрасли за течности, твърди вещества и особено в химическите процеси. Без значение дали секторът е хранително-вкусова, фармацевтична или химическа промишленост, добрият дизайн на смесителния резервоар повишава производителността, подобрява качеството на продуктите и увеличава безопасността. Целта на този блог е да се разгледат важни подчертаващи аспекти на дизайна на смесителните резервоари и какво ги прави подходящи за различни видове приложения за смесване.
Какво представлява резервоарът за смесване?
Определение за a резервоар за смесване е комбинацията от различни компоненти, като течности, твърди вещества и газове, за да се създаде една фокусирана смес. Конструкцията на смесителния резервоар е от голямо значение за постигане на добър баланс между равномерност и ефективност по време на процеса на смесване. Основните фактори, които оказват влияние върху дизайна на резервоара, са формата, размерът, материалите на конструкцията и видът на бъркалката или смесителя.
Защо е толкова необходимо да се смесва проектирането на резервоара с основните съображения?
Един от проблемите при недостатъчен дизайн е възможността за неефективно смесване на продуктите, разхищение на енергия и оформяне на контура на резервоара. Съображения като оптимизация на разположението и разпределението на потока помагат за предотвратяване на филтрирането на мъртви зони като пример. Например системи и методи, които намаляват консумацията на енергия, без да се компрометира ефективността на работата, могат да оптимизират позицията на бъркалките. Наличието на цялостен проект е също толкова важно, колкото и наличието на рентабилен проект, тъй като той гарантира, че бизнесът няма да губи парични средства за разходи в мерките за изпълнение в началото.
Основни фактори Метрични съображения за проектиране на резервоар за смесване
При стандартни средства за измерване или дори неконвенционални потоци от дизайнери са склонни да мислят, че правоъгълниците, квадратите и кръговете са познати форми на резервоара, но един прост тест разкрива, че определените геометрични форми на тороидалните контури се считат за много подходящи. Формите не разглеждат дълбоко фокусите на поставените цели или регионите на смесителя и допълнително взаимодействат с потоците на обработения флуид, като придават на всички елементи, очертани по-горе, абсурдно ниво на важност. С включването на базови ъгли и прозорци формата и многоизмерната геометрия се сливат, за да формират нови параметри и перспективи. По този начин (т.е. екологична визия) експанзията, представляваща проекции, трябва да се разпростре в дванадесет измерения по метричните базисни ъгли, делти и тригонални тела.
Обикновено кръглите резервоари са най-добрият избор за смесване на течности с ниско съпротивление и висок вискозитет, тъй като осигуряват равномерно разпределение в целия резервоар.
1. Форма
Обикновено кръглите резервоари са най-добрият избор за смесване на течности с ниско съпротивление и висок вискозитет, тъй като осигуряват равномерно разпределение в целия резервоар.
2. Избор на материали
Материалът, използван за изработката на резервоара, определя продължителността на живота му, безопасността и качеството на получената смес. Хранително-вкусовата, лекарствената и козметичната промишленост изискват висококачествени материали, които са безопасни от замърсители. Някои от широко използваните материали са:
- Неръждаема стомана: Идеални са за всички видове храни, напитки и фармацевтични продукти благодарение на своите антикорозионни и якостни свойства.
- Стомана със стъклена облицовка: Обикновено се използва в химически процеси, които изискват устойчивост на корозия.
- Пластмаса и композит: Често се използват в слабо корозивни среди, като например химически процеси и пречистване на вода.
3. Механизъм на разбъркване
Смесителят е една от най-важните части, когато става въпрос за процедурите по проектиране на резервоар за смесване. Мощността и типът на смесителя определят колко добре се смесва съдържанието на резервоара. Някои често срещани техники за смесване включват: 1:
- Монтирани отгоре бъркалки: По-подходящи за резервоари с течности с нисък до среден вискозитет. Те могат да бъдат сложни в зависимост от необходимото ниво на смесване.
- Странично монтирани бъркалки: По-полезен за течности с висок вискозитет и интензивно смесване.
- Разбъркващи устройства с високо срязване: Обикновено се използват във фармацевтичната и козметичната промишленост за целите на емулсията или хомогенизацията.
4. Размер и обем на резервоара
Изборът на размерите на обема на резервоара за смесване е важен, тъй като влияе върху цялостния поток и смесването на материала. Допустимият обем на резервоара трябва да бъде съобразен с перспективите за изход и очакванията за дебита за това приложение. Ако е по-малък от необходимото, това може да доведе до неефективност при смесването, докато по-голям от необходимото може да доведе до загуба на енергия и допълнително пространство.
5. Прегради и ефективност на смесването
Те се използват за подобряване на смесването в резервоара, като предотвратяват образуването на вихри и подобряват циркулацията на течността. Те осигуряват ефективно разбъркване на течността, за да се намали възможността за образуване на застойни зони. Също така, поставянето на ефективността под ъгъл понякога може да позволи по-добро смесване в някои случаи.
6. Контрол на температурата и налягането
Контролът на температурата и налягането е от съществено значение за поддържане на качеството на продукта, както и за ефективните промишлени процеси. Подобно на хранително-вкусовата промишленост е необходимо да се контролира температурата, за да се предотврати повреждането на продукта, а по време на реакциите в химическата промишленост трябва да се контролира едновременно и налягането, за да се избегнат опасни ситуации.
Как да подобрим ефективността на резервоарите за смесване
Когато се стремите да увеличите производителността на смесителния резервоар, можете да използвате няколко подхода. Те са следните:
- Избор на подходящ миксер: Видът на използвания миксер трябва да съответства както на вискозитета, така и на вида на смесваните материали, за да се подобри цялостният процес на смесване.
- Планова поддръжка: Ефикасността на процеса на смесване се поддържа, като се гарантира, че бъркалките се обслужват и регулират редовно.
- Настройка на резервоара: Задаването на скоростта използва енергията, т.е. компонентите на резервоара трябва да бъдат вътрешно настроени за максимална скорост на потока през даден отвор.
- Внедряване на нови технологии: Нивото на управление на процеса не може да бъде пренебрегнато; скоростта на разбъркване, температурата, налягането и други подобни параметри могат да бъдат задавани с автоматизирани системи за управление.
Индустрии, които разчитат на висококачествени смесителни резервоари
Фармацевтична индустрия
Всички области, в които се изисква висока точност, като например фармацевтичните продукти, изискват протоколи за безопасност. Смесителните резервоари трябва да се дезинфекцират по подходящ начин, за да се намали рискът от замърсяване. Резервоарите от неръждаема стомана с миксери с висока срязваща сила са обичайни за емулгиране на лекарства или създаване на равномерни суспензии. Освен това те трябва да могат да се интегрират и в технологията за почистване на място (CIP).
Индустрии, свързани с храните и напитките
Млечните и течните продукти ще трябва да се пастьоризират в резервоари, които могат да поберат големи количества и да се приготвят при повишени температури. Съществува и сериозен риск от замърсяване, поради което са необходими безопасни за храните материали като неръждаемата стомана. Тези резервоари могат да имат и по-усъвършенствани системи, които осигуряват прецизна пастьоризация чрез контролиране на температурата.
Химическа промишленост
Химическата промишленост обикновено работи със силно корозивни или силно реактивни материали в своите процеси. В този случай смесителните резервоари се конструират от стомана със стъклена облицовка или неръждаема стомана поради тяхната по-висока устойчивост. Също така често се срещат взривозащитени бъркалки за безопасна работа с летливи химикали.
Козметична индустрия
Козметичните смесителни резервоари трябва да имат способността да емулгират лосиони, кремове и серуми с необходимия вискозитет. За постигане на правилна консистенция и стабилност от съществено значение са контролираното смесване с висока срязваща сила и точният контрол на температурата.
Често срещани проблеми на ураганите при резервоарите за смесване
1. Проблеми с разбъркването
Неадекватното смесване е широко разпространен проблем, дължащ се на проблеми с разбъркването. При разсъжденията той може да варира от лошо подравняване до липса на смазване или общо износване на машините. Тези видове проблеми се отстраняват най-вече чрез редовни проверки и обслужване.
2. Разпадащи се резервоари
Ако съединенията на резервоара за гориво не са уплътнени правилно или са износени, със сигурност ще има течове. Трябва да се извършват редовни проверки за потвърждаване на целостта на съединенията и уплътненията, за да се сведе до минимум вероятността от течове.
3. Променливост при смесването
Неефективното смесване е резултат от недостатъчно добре проектиран резервоар и неефективно разположение на бъркалките. В тези ситуации може да се наложи промяна на формата на резервоара, добавяне на нов тип прегради или и двете.
Заключение
За да се постигнат критериите за проектиране на резервоар за смесване, трябва да се вземат предвид геометрията на резервоара, материалите и системите за разбъркване, както и нуждите на конкретната индустрия. Смесването с правилния тип резервоар дава възможност за увеличаване на производствената продукция, намаляване на разходите и поддържане на оптимално качество на произвежданите стоки. Тези икономии на разходи могат да се поддържат само ако резервоарът се поддържа редовно и се оптимизира работата му.
Често задавани въпроси
Кои са ключовите фактори при проектирането на резервоар за смесване?
Геометрията на резервоара, материалите, видът и размерът на бъркалката, както и системата за контрол на температурата, са важни при проектирането на резервоар за смесване.
Как може да се подобри ефективността на смесителния резервоар?
Повишаването на ефективността се постига чрез систематизиране на правилния подбор на бъркалките, поддръжката на резервоара и автоматизираните уреди за управление.
Какви материали обикновено се използват за смесителни резервоари във фармацевтичната промишленост?
Устойчивата на корозия и хигиена неръждаема стомана и стомана със стъклена облицовка са норма във фармацевтичната промишленост.