Sekoitussäiliön suunnitteluopas: mitoitus, sekoittimet, takit, saniteettitiedot

Eräs meijeriprosessori tilasi kerran 3 000 litran sekoitussäiliön, täytti sen 2 600 litraan ja odotti silti 25 minuuttia maitojauheen liukenemista. Tankki ei ollut liian pieni. Agitaattori oli. Yksittäinen siipipyörä istui 900 mm pohjasta kiinteänopeuksisessa ajossa ilman välilevyjä, joten jauhe kulki hita pintapyörteessä sen mukana, että se olisi vedetty alas ja kastunut.

Tuo tapaus tiivistää kurinalaisuuden: sekoitussäiliön suunnittelu on ensinnäkin nesteongelma ja toiseksi valmistusongelma. Kaksi astiaa, joissa on identtiset kuoret, jotka käyttäytyä täysin eri tavalla, kun juoksupyörän tyyppi, ohjauslevysarja, täyttötaso ja vaipan pinta muuttuvat. Käsittele päätökset alla oleellisesti ja suurin osa yllätyksistä katoaa ennen kuin piirustukset koskevatan.

Korjaa velvollisuus ennen kuin kukaan vetää säiliötä

Kirjoita prosessitiedot muistiin ennen geometriaa. Alla oleva viisia ohitetaan yleisesti, ja ei ratkaise kaiken seuraavan.

Numerot kannattaa lukita ensin

• Viskositeetti prosessilämpötilassa, ei ympäristössä, koska tuote lukema 200 cP kylmänä voi pudota 20 cP:iin 60 °C:ssa.
• Kiintoainepitoisuus,hiukkaskoko ja jauheen ja nesteen välinen tiheysrako, jotka ratkaisevat, tarvitsetko leikkausta vai tasavirtausta.
• Pienin ja suurin erätilavuus, koska 5 000 litran kokoinen säiliö sekoittuu usein huonosti 1 000 litran tilavuudessa.
• Sekoitusaika ja homogeenisuustavoite, sopiva 95 % tasaisuus 10 minuutissa.
• Lämmitys- tai jäähdytysnopeus sekä puhdistusmenetelmä, koska monet muuttavat sisäosia.

Se auttaa myös olemaan tarkka mitä sekoitussäiliö todella tekee : kuori varastoi tuotteen, kun taas juoksupyörä, välilevyt ja pohjan muoto luovat virtauskuvion, joka tekee työn. Vain tilavuuden mukaan sopiva säiliö on säiliö, ei sekoitin.

Koko: tilavuus, täyttötaso ja ylätila

Kokonaistilavuus ja työmäärä ovat eri lukuja, ja niiden yhdisteminen on yleisin kokovirhe. Kiihtynyt astia kulkee normaalisti klo 70–80 % kokonaistilavuudestaan , jäljellä oleva tila on varattu vaahdolle, roiskeille ja ruiskupallolle.

Taulukosta seuraa kaksi käytännön sääntöä. Astia, jonka nestekorkeus ylittää noin 1,5 kertaa halkaisijansa, tarvitsee yleensä kaksi juoksupyörää yhdelle akselille, ja säiliö, joka käy helposti alle 40 % työtilavuudestaan, sopii pienempään astiaan tai sivusekoitukseen.

Sisäosat ja pohjageometria

Sisäosat ovat halpoja lisää vetovaiheessa ja kallista asentaa jälkikäteen säiliön putken jälkeen.

• Neljä 90 asteen kulmassa olevaa ohjauslevyä, jotka on siirretty ulostuloaukosta, pysyvät oletuksena alhaisen viskositeetin käytössä; ne muuttavat pyörteen ylhäältä alas -liikevaihdoksi.
• Kuoripohja, jossa on lyhyt kartio, arvo paremmin kuin tasainen pohja ja pysyvä kantaa erien väliin.
• Käytä huuhtelua, täysin tyhjentävää poistoaukkoa alimmassa kohdassa mieluummin kuin kohotettua upotusputkea, joka vangitsee tuotetta.
• Yläasennus sopiiin, syö koko noin 1-30 m³, kun taas sivusekoittimet ansaitsevat paikkansa korkeissa säiliöissä, joissa akselin pituudesta tulee epäkäytännöllinen.

Anturitaskut, näyteventtiilit ja varasuuttimet kannattaa nyt piirtää. Jokainen myöhemmin lisätty tarkoittaa uutta hitsausta, uutta kiillotusta ja uutta puhdistustarkastusta.

Juoksupyörän sovittaminen nesteeseen

Ydinkysymys on, tarvitseeko prosessi virtausta vai leikkausta. Matalaviskositeettiset nesteet tarvitsevat bulkkikiertoa, korkeaviskoosiset tuotteet ja sekoittumattomat nesteet tai vaikeasti kostuttavat jauheet tarvitsevat leikkausta terän seinän kärjessä.

• Kaikki noin 100 cP: kantosiipipyörät tai siipipyörät, jotka on mitoitettu pumppaus määrälle hevosvoiman hankkeen.
• 100–5 000 cP: kaltevuussiipiset turbiinit, joilla on suurempi halkaisija-säiliösuhde, käytä kahdessa vähän.
• Yli 5000 cP: ankkurit, portit tai seinän lähellä kulkevat kierrenauhat, jotka myös parantavat vaipan lämmönsiirtoa.
• Emulsio- ja dispersiokäyttö: roottori-staattoripäät, joskus toimivat tyhjiössä.

Yksinkertaiseen matalaviskoosiseen sekoitus yksiseinäinen sekoitusastia on käyttö edullisin ratkaisu, jossa säästetty budjetti menee ohjauslevyihin ja parhaan kokoiseen vaihteistoon. 500 - 5000 litran SS304 sekoitussäiliö kattaa laajan valikoiman juomia, kastikkeita ja kevyitä kemikaaleja, kun sekoitin sovitetaan nesteeseen.

500L–5000L SS304 yksikerroksinen sekoitussäiliö pesuaineille Ruostumattomasta teräksestä valmistettu sekoitussäiliö matalaviskoosisille pesuaine-, juoma- ja kevyille kemikaaleille, mukautettavalla mela- tai ankkurisekoituksella ja 500–5000 litran tilavuudella. Näytä tuote →

Kun prosessi todella vaatii suurta leikkausvoimaa

Roottori-staattoripäät pyörivät noin 15–25 m/s kärjen nopeuksilla ja vähentävät pisaroita tai agglomeraatteja 2–50 µm, minkä vuoksi ne on tarkoitettu emulsioihin, kumeihin ja pigmenttidispersioihin bulkkisekoituksen käyttöön. Ne eivät ole parannuskeino huonoon virtaukseen: korkean leikkausvoiman päässä toimivan säiliön sisällä jää silti kuolleita alueita kulmiin.

3000 RPM High Shear emulgointisäiliö roottori-staattorijärjestelmällä Suuren leikkausvoiman roottori-staattorihomogenisaattori stabiileille emulsioille, emulsiovoideille ja hiukkasten vähentämiseen, SS316L-kosketinosilla ja jopa 3000 rpm:n määrälla. Näytä tuote →

Lämmönsiirto: vaipat, kelat ja lämpötilan tavalla

Jos tuote on lämmitettävä tai jäähdytettävä, vaipan pinta-ala on usein rajoittava tekijä, koska ohjaussilmukka voi toimia vain rakentamallasi pinnalla. Dimple-vaipat ovat tavallinen valinta noin 20 m³ astioihin, puoliputkipatterit kestävät korkeampia paineita ja sisäisiä kelat lisäävät pinta-alaa siivouksen kustannuksella.

• Yhdistä materiaalit: nopeaan lämpenemiseen, kuuma vesi hellävaraiseen käyttöön, glykoli jäähdytykseen ympäristön alapuolelle.
• Tarkista lämpötilalähestymistapa, koska 10 °C:n vaaditaan enemmän aluetta kuin 40 °C:n mukaan.
• Eristä kuori ja vaippa kondensoitumisen vähentäminen ja erän lämpötilan vakautuksia.

Vaipallinen astia, jossa on kuoppavaippa ja säädettävänopeuksinen sekoitin, käsittelee sekä sekoituksen että lämpötilarampin yhdessä yksikössä, mikä poistaa astioiden ulkoen siirtovaiheen ja sen mukana tulevan puhdistuksen.

1000 litran kuoppavaipallinen lämpösekoitusastia tasaiseen lämmitykseen Kuoppavaippainen astia siirappeille ja kemiallisille hartseille, PLC-lämpötilan säätö, PT100-anturit ja kivivillaeristys vähentämään kuumia kohtia lämmityksen aikana. Näytä tuote →

Materiaalit, arvoy ja puhdistettavuus

Laadun valinta seuraa tuotetta ja puhdistuskemikaaleja, ei tapaa. SS304 kattaa useimmat meijeri-, juoma- ja tait kemikaalit, kun taas SS316L on turvallisempi valinta kloridialtistukseen, happamille tuotteille, erittäin puhtaalle työlle ja pidemmälle käyttöikään.

• Noin Ra 0,4–0,8 µm:n sisäpinta sopii useimpiin saniteettiin; lääketyö vaatii käyttää peilikiillotusta.
• Kallista pohja kohti ulostuloa ja sisäkulmia, jotta tuote ei pääse kasautumaan.
• Tarkista ruiskupallon peitto koko työtilavuudessa, mukaan lukien yläkuori ja yläpään alapuoli.
• Poista kuolleet jalat instrumenttien suuttimista, koska ne ovat yleislähde toistuville kontaminaatiolöydöksille.

Veto, tiivisteet ja ohjaus

Määritä vääntömomentti ja virtaus, ei kierroslukua. Vaihteiston huoltokertoimen tulee olla vähintään 1,5 laskettua sekoitusmomenttia vastaan, koska käynnistysmomentti laskeutuneessa viskoosissa erässä voi olla useita kertoja käyttöarvoon yleisesti. Tiivistystä varten saniteettinen mekaaninen tiiviste tai huuhdeltava huulitiiviste pitää voiteluaineen loitolla tällä.

• Taajuusmuuttaja antaa yhden säiliön käyttää useita reseptejä ja tarvittavia leikkausherkät tuotteita.
• Kuormituskennot, PT100-anturi ja johtavuus- tai pH-anturi muuttavat astian valvotuksi prosessivaiheeksi.
• PLC:n reseptinhallinta tiedonkeruun avulla määritaa erätietueita ja puhdistusten todentamista.

Kuusi virhettä, jotka näkyvät käynnistyksen jälkeen

1. Kokonaismäärän mitoitus ja sitten ihmetellään, miksi puolikas erä ei koskaan sekoitu.
2. Jätetään välit poisa allan viskositeetin omaksi, pintapyörre muodostuu ja jauheet kelluvat.
3. Juoksupyörän asentaminen liian korkealle pohjasta, sitten jää sakkakerros, joka ei koskaan nouse.
4. Alimitaapan aluetta ja sitten sitten korjata sitä suuremmalla säätöventtiilillä.
5. Yläpään ja suuttimien CIP-peitto huomioimatta.
6. Ostaminen kierrosluvulla vääntömomentin ja virtauksen tässä, mikä näkyy myöhemmin moottorin ylikuormituksena kylmässä, viskoosissa erässä.

määräyslista, joka on tarkoitettu ennen valmistusta

• Käyttötiedot: viskositeettikäyrä, kiintoaineet, eräalue, sekoitusaikatavoite.
• Geometria: työtilavuus, nesteen korkeussuhde, ohjauslevyn koko ja lukumäärä, juoksupyörän tyyppi, halkaisija ja etäisyys pohjasta.
• Lämmönsiirto: vaipan tyyppi, pinta-ala, materiaali, lämpötilalähestymistapa, eristys.
• Materiaalit ja arvoy: laatu, pinnan karheus, hitsauskäsittely, kaltevuus viemäriin.
• Käyttö ja tiivisteet: vääntömomentti, käyttökerroin, tiivistetyyppi, VFD-sarja.
• Instrumentointi ja puhdistus: anturisuuttimet, ruiskulaitteet, ohjausfilosofia.

Hyvä sekoitussäiliön suunnittelu on enimmäkseen järjestyskysymys: korjaa tehtävä, kokoa geometria, valitse juoksupyörä nesteelle, jatkui sitten vaippa, viimeistely ja veto voi käsitellä prosessin vaatiman. Suorita nämä neljä vaihetta oikein, niin 1 000 litran astia käyttäytyy tarkasti odotetusti 600 litrassa, 60 °C:ssa ja kymmenennellä jaksolla.

YME Equipment Co., Ltd rakentaa saniteetti- yksiseinäisiä, vaipallisia, korkean leikkausvoiman ja tyhjiösekoitusastioita meijeri-, juoma-, panimo-, biotekniikka- ja kemianteollisuudelle. Jos sinulla on tehtävätiedot ja eräalue, lähettää ne suunnittelutiimille ja tarkasta sekoitin ja takki numeroita vastaan ennen kuin piirrokset jäädytetään.