Пропустить
+ 41 52 511 3200 (SUI)     + 1 713 364 5427 (США)     
Оптимизация смешивания с управлением вязкостью: научная перспектива

Используйте поточные вискозиметры для оптимизации, точного и последовательного управления операциями смешивания в различных отраслях.

Готовы отслеживать, контролировать, оптимизировать и монетизировать процесс микширования, читайте >>

Оптимизация операций смешивания за счет встроенного управления вязкостью

Основные преимущества управления вязкостью при смешивании:

  • Точные и эффективные операции смешивания - значительная экономия материальных затрат и энергии
  • Бесперебойная смена продукта: гибкость в работе с различными и новыми вариантами продукта и происхождением продукта
  • Соответствие нормам
  • Оптимизация систем CIP

Введение

Во многих производственных процессах смешивание является решающим этапом. Возможно, у него нет строгих требований к точности, но чрезмерное перемешивание все равно тратит впустую энергию и время. Однако в большинстве случаев смешивание является гораздо более точным. Недостаточное перемешивание оставляет различные компоненты неравномерно распределенными, тогда как чрезмерное перемешивание может привести к изменению конечного продукта.

Существует ряд причин, по которым реактор не работает на полную мощность. В общем, система смешивания должна быть проверена в первую очередь в зависимости от симптомов. В конце концов, процесс перемешивания является важной частью процесса реакции, и это одна из технологий, которую можно настроить или модернизировать для оптимизации всего процесса.

При создании уникальной среды смешивания необходимо учитывать больше факторов, чем сама мешалка, в том числе лопасти мешалки, перегородки, механические уплотнения, приводы и рабочие процедуры (угол лопастей, частота вращения, количество ярусов и т. Д.). Характеристики продукта и требования к температуре создают сложный набор возможностей. Важно учитывать все эти факторы при установлении или реконструкции параметров процесса.

Что усложняет процессы смешивания?

Сложные продукты и процессы

Физические свойства некоторых продуктов затрудняют их смешивание. Поскольку эти свойства могут быть тем, что делает продукт эффективным или желательным, продукт не может быть получен с другими свойствами для облегчения смешивания.

Неньютоновское поведение

Одним из особенно сложных свойств является неньютоновская вязкость, характерная для обычных предметов повседневного обихода, таких как средства личной гигиены, краски и продукты питания. Вязкость оказывает сопротивление движению жидкости, поэтому движение, создаваемое крыльчаткой смесителя в вязкой жидкости, может прекратиться до того, как переместится все содержимое резервуара. Для всех неньютоновских жидкостей существует вероятность того, что часть резервуара останется несмешанной из-за неадекватного движения жидкости.

Неньютоновское поведение обычно проявляется в жидкостях с вязкостью выше примерно 1,000 сП (1 Па-сек). В этот момент одна только вязкость делает смешивание жидкости более трудным, чем смешивание водоподобных жидкостей с низкой вязкостью. Маленькие рабочие колеса могут просто просверлить отверстие в жидкости, тогда как большие рабочие колеса могут перемещать всю партию. Один из подходов к смешиванию неньютоновских и других вязких жидкостей заключается в использовании больших рабочих колес или нескольких рабочих колес, поэтому жидкости не нужно перемещаться так далеко от смесителя, чтобы достичь других частей резервуара.

Неньютоновские жидкости демонстрируют зависимость от сдвига, то есть вязкость изменяется, когда жидкость сдвигается (перемещается) смесителем. Жидкость, вязкость которой уменьшается при сдвиге, называется разжижением при сдвиге, а жидкость, вязкость которой увеличивается при сдвиге, называется загущающей при сдвиге. Влияние сдвига на кажущуюся вязкость пропорционально скорости вращения.

Не зависящие от времени неньютоновские жидкости подвержены влиянию приложенной к ним скорости сдвига. Не зависящие от времени жидкости, разжижающие при сдвиге, часто называют псевдопластика, потому что они ведут себя как расплавленные полимеры. Жидкости, загущающие сдвиг, иногда называют дилатантные жидкости, потому что многие из них представляют собой суспензии с высокой концентрацией, которые должны расширяться (расширяться) на уровне частиц, чтобы течь.

Неньютоновские жидкости, зависящие от времени, изменяют кажущуюся вязкость не только в зависимости от скорости сдвига, но также во время и после приложенного сдвига. Зависящие от времени жидкости, разжижающие при сдвиге, описываются как тиксотропный. Латексная краска - это обычная тиксотропная жидкость. Краска разжижается при срезании кистью или валиком во время нанесения. Пока краска тонкая, она равномерно растекается, и мазки кисти исчезают. После завершения процесса нанесения краска снова начинает густеть, поэтому она не стекает по стене или окрашенному предмету. Такое тиксотропное поведение может сделать даже смешивание латексной краски перед использованием проблематичным. Некоторые зависящие от времени жидкости, разжижающие при сдвиге, постоянно снижают вязкость, что делает время смешивания важным фактором для получения желаемых свойств продукта. Зависящие от времени жидкости, загущающие от сдвига, называются реопектический жидкости. Печатная краска может проявлять реопектические свойства.

Некоторые более сложные неньютоновские жидкости обладают вязкоупругими свойствами или свойствами предела текучести. А вязкоупругий Жидкость, возвращаясь в исходное состояние, ведет себя как тесто для хлеба или пиццы. Когда тесто замешивается или замешивается, оно может растягиваться и двигаться; когда прикладываемое усилие снимается, тесто имеет тенденцию (по крайней мере частично) ползти обратно туда, где оно было до растяжения. Из-за высокой вязкости и эластичности часто требуется специальное оборудование для смешивания вязкоупругих материалов. Оборудование для замеса теста, например, обычно имеет лезвия, которые растягивают, складывают или разрезают тесто (например, лопатка или крюк для теста в кухонном миксере). Жидкости с пределом текучести легче всего определить по их гелеобразным характеристикам и первоначальному сопротивлению движению. Некоторые распространенные жидкости для снижения текучести включают кетчуп, майонез, гель для волос и лосьон для рук. Чтобы жидкость с пределом текучести потекла, необходимо приложить определенное минимальное усилие. Жидкости с пределом текучести могут образовывать каверну движущейся жидкости вокруг рабочего колеса, при этом застойная жидкость окружает движущийся объем.

Смешивание неньютоновских жидкостей может быть вдвойне сложным, если процесс смешивания создает неньютоновские свойства. Например, процесс приготовления может начинаться с жидкости с низкой вязкостью, и при перемешивании вязкость увеличивается до тех пор, пока жидкость не станет неньютоновской. Иногда мощность миксера может использоваться как индикатор конечной вязкости жидкости.

Цель практически каждого процесса смешивания одинакова - добиться необходимого уровня однородности. Смешивание и смешивание являются обычными этапами во всех обрабатывающих отраслях:

  1. Продовольствие
  2. Фармацевтика
  3. Химия
  4. Косметика
  5. Чернила, Краски и покрытия
  6. Батарея
  7. Клеи и герметики

Смесь не только требует правильного состава и процентного содержания твердых веществ, но и должна поддерживаться вязкость, чтобы получился однородный продукт. Весь процесс смешивания / смешивания необходимо постоянно регулировать. Степень изменчивости вязкости различных частей образца является верным показателем степени однородности смеси. Непрерывный мониторинг вязкости на протяжении всего процесса смешивания - это точный метод измерения и, в конечном итоге, управления ключевыми параметрами (например, процентным содержанием сухого вещества) для достижения заданных свойств.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Двумя другими сложными процессами с участием неньютоновских жидкостей являются добавление порошка и эмульгирование.

Добавка порошка. Добавление порошка чревато множеством проблем, которые зависят от того, является ли порошок растворимым, нерастворимым или гидратирующим.

Проблемы с добавлением растворимого порошка часто саморегулируются по мере растворения порошка, хотя может потребоваться увеличенное время перемешивания. Для любого растворения требуется дополнительное время; для медленно растворяющихся частиц может потребоваться время перемешивания от минут до, в крайнем случае, часов. Время, необходимое для растворения порошков, зависит в первую очередь от растворимости и размера частиц и меньше от интенсивности перемешивания, пока частицы находятся во взвешенном состоянии. Нерастворимые порошки и гидратирующие порошки могут образовывать агломераты или комки, которые требуют интенсивной обработки для разрушения и диспергирования.

Одна из трудностей, связанных с добавлением порошка, заключается в том, чтобы порошок полностью намок. Смачивание связано как с поверхностными свойствами частиц, так и с поверхностным натяжением жидкости. Поверхностно-электрические характеристики некоторых порошков делают их гидрофобными, поэтому они плохо смачиваются водой. Это может потребовать замены материала, если возможно, или предварительной обработки материала для изменения его смачивающих свойств. Изменение поверхностного натяжения жидкости, возможно, путем добавления поверхностно-активного вещества, может улучшить характеристики смачивания жидкости и облегчить добавление порошка. Размер частиц также влияет на смачивание.

Более крупные частицы с большей вероятностью проникают через поверхность, чем мелкие. Мелкие частицы и частицы с низкой плотностью имеют тенденцию плавать на поверхности жидкости, что чрезвычайно затрудняет добавление порошка.

Скорость добавления и поверхностное движение могут ухудшить или улучшить добавление порошка. Многие порошки нужно добавлять достаточно медленно, чтобы они успели смачиваться и раствориться в жидкости. Некоторые гидратирующие загустители, такие как целлюлозные полимеры, необходимо добавлять быстро, пока жидкость все еще имеет низкую вязкость и турбулентность, чтобы способствовать добавлению и диспергированию порошка. Таким образом, для достижения наилучшего и наиболее полного смешивания необходимо соблюдать баланс между быстрым и медленным добавлением. Для управления скоростью добавления может потребоваться нечто большее, чем просто инструкция «добавляйте медленно». Тот факт, что существует спецификация скорости добавления, не означает, что процесс всегда выполняется соответствующим образом. Чтобы контролировать скорость добавления, может быть добавлена ​​часть порошка с последующим перемешиванием в течение продолжительного времени, прежде чем будет добавлено больше порошка.

Движение поверхности должно быть достаточным, чтобы либо смачивать частицы по отдельности на поверхности, либо быстро переносить их с поверхности в область интенсивного перемешивания около рабочего колеса. Небольшой водоворот на поверхности может помочь перемещать жидкость по поверхности. Глубокий водоворот втянет в жидкость воздух. Сильный вихрь, вероятно, является признаком плохого перемешивания (как будет обсуждаться позже).

Пространства между частицами порошка заполнены воздухом. Добавление любого порошка в жидкость может привести к появлению пузырьков воздуха. Когда пузырьки воздуха попадают в жидкость, особенно вязкую, их бывает трудно удалить.

Лучший способ решить проблему пузырьков в жидкости - это ограничить их образование или вообще не попадать в жидкость. Чтобы уменьшить вовлечение воздуха и образование пузырьков, избегайте разбрызгивания на поверхность частично погруженного рабочего колеса и следите за тем, чтобы глубокий вихрь не достиг рабочего колеса. Некоторые добавки порошка требуют специального встроенного смесительного оборудования для быстрого объединения и диспергирования порошков в поток жидкости. Добавление порошков в вакууме затруднено, но может быть единственным способом уменьшить количество пузырей в вязком продукте.

Эмульгирование. Эмульгирование - это почти искусство, поскольку оно включает как интенсивное перемешивание, так и использование стабилизирующих агентов.

Большинство эмульсий представляют собой комбинацию масляной и водной фаз, одна из которых диспергирована в другой. Однако некоторые эмульсии включают более двух жидких фаз или наличие дисперсных порошков. Если капли дисперсной фазы достаточно малы, дисперсия не будет разделяться, особенно если присутствует поверхностно-активное вещество, действующее как стабилизатор. Обычные продукты, такие как майонез, латексная краска и лосьон для кожи, представляют собой эмульсии.

Как правило, более интенсивное перемешивание может снизить количество необходимого стабилизатора, или большее количество стабилизатора может снизить интенсивность перемешивания, требуемую для образования эмульсии. Для образования эмульсии почти всегда требуется перемешивание с большими сдвиговыми усилиями, часто обеспечиваемое специальными лопастями рабочего колеса. В некоторых случаях для образования эмульсии достаточно пилы, работающей на высокой скорости. В остальных случаях необходим роторно-статорный смеситель.

Для образования стабильной эмульсии необходимо предотвратить слипание дисперсной фазы, что требует создания достаточной площади поверхности и поверхностного натяжения между несмешивающимися каплями и непрерывной жидкой фазой. Различия между вязкостями двух фаз могут изменить процесс и еще больше усложнить образование эмульсии. Поскольку вязкость зависит от температуры, и вся мощность, добавляемая миксером, в конечном итоге превращается в тепло, температура и вязкость могут изменяться в процессе эмульгирования.

Тщательное наблюдение и понимание факторов, влияющих на эмульсию, необходимы для улучшения процесса эмульгирования. Конечная эмульсия часто будет иметь вязкость выше, чем у любой из двух несмешивающихся жидкостей. Свойства и стабильность эмульсии могут быть желаемым результатом процесса.

Часто задаваемые вопросы по применению

Как и почему вязкость влияет на перемешивание?

Вязкость жидкости препятствует движению жидкости, поэтому движение крыльчатки в вязкой жидкости может прекратиться до того, как она переместит все содержимое резервуара. В неньютоновских жидкостях существует вероятность того, что часть резервуара останется несмешанной из-за недостаточного движения жидкости.

Время смешивания, скорость, выбор крыльчатки мешалки и характеристики емкости для смешивания - все это может быть изменено для достижения желаемых результатов смешивания.

На конструкцию и выбор крыльчатки мешалки влияют плотность материала, характеристики сдвига и время перемешивания. Правильный выбор крыльчатки имеет решающее значение для эффективного перемешивания.

Для смешивания с высокой вязкостью обычно требуется крыльчатка с низким усилием сдвига, чтобы жидкости оставались равномерно вязкими. Для смесительных резервуаров часто требуются рабочие колеса с малым зазором, такие как спиральные или анкерные рабочие колеса, или высоковязкие аэрокрылья для поддержания однородной вязкости. Все содержимое контейнера надлежащим образом перемешивается крыльчаткой с низким усилием сдвига. Жидкости с высокой вязкостью при смешивании с крыльчаткой с большим усилием сдвига будут вести себя иначе, чем жидкости во внешних частях смесительного резервуара. Это может привести к ухудшению качества конечного продукта. Вязкость увеличивает сопротивление резервуарам и другим внутренним элементам (например, перегородкам). Для высоковязких жидкостей перегородки могут не понадобиться.

Для жидкостей с низкой вязкостью может быть полезно дополнительное перемешивание перегородок. При проектировании смесительных систем необходимо учитывать не только начальную вязкость жидкостей, но также изменения вязкости в результате изменений температуры и скорости сдвига.

Как вы смешиваете или смешиваете жидкости с высокой и низкой вязкостью?

Чтобы смешать жидкости разной вязкости, начните с жидкости с более низкой вязкостью, затем добавьте жидкость с более высокой вязкостью. Это более энергоэффективно, потому что смеситель не должен иметь размер для работы с очень высокой вязкостью. В конце можно добавить цвет и краситель, так как это будет визуальным индикатором того, что получено однородное смешивание.

Как смешивать жидкости с высокой вязкостью?

Для жидкостей с высокой вязкостью требуется смесительное колесо, которое может эффективно работать в режиме ламинарного потока с высокой вязкостью. Якорные рабочие колеса, рабочие колеса с заслонкой и рабочие колеса с двойной спиралью являются типичными рабочими колесами с ламинарным потоком.

Двухшаговое рабочее колесо HiFlow большого диаметра создает зону смешивания практически по диаметру смесительного резервуара, обеспечивая циркуляцию сверху вниз для таких применений, как производство клея / клея. Вискозные материалы не могут обойти зону смешивания, поскольку крыльчатка охватывает весь диаметр сосуда. Он обеспечивает отличное перемешивание в переходной зоне (числа Рейнольдса в диапазоне 10-10,000 XNUMX) без необходимости использования перегородок.

Рабочие колеса с двойной спиралью | Источник: https://proquipinc.com/industrial-mixing-basics-high-viscosity-mixing-impellers/

 

Двухскатные рабочие колеса с большим расходом | Источник: https://proquipinc.com/industrial-mixing-basics-high-viscosity-mixing-impellers/

Как создать однородную порошковую смесь?

Смешивание порошковых и гранулированных материалов важно во многих процессах пищевой, фармацевтической, бумажной, пластмассовой и резиновой промышленности. Конечный продукт должен соответствовать трем важным требованиям: поток, однородность и отбор проб для оценки смешанности.

В общем, чтобы охарактеризовать качество смеси, необходимо взять и проанализировать несколько проб. Понимая механизм смешивания, можно выбрать положение отбора проб таким образом, чтобы медленно движущиеся области или участки имели тенденцию демонстрировать сегрегацию. Методы отбора проб предназначены для теоретического получения репрезентативных образцов при условии, что любая ошибка отбора пренебрежимо мала. Поскольку вариации в образцах порошковой смеси могут быть связаны с распределением частиц по размерам, невозможно измерить абсолютную эффективность метода.

Как инструменты онлайн-мониторинга продвигают технологию микширования?

Гомогенность смеси имеет первостепенное значение в фармацевтической промышленности, чтобы гарантировать, что лекарственное вещество равномерно распределяется по смеси порошок / гранулы. Обычно для отбора проб фармацевтических смесей используют устройства для отбора проб. Отбор проб имеет то преимущество, что пробы можно собирать в больших блендерах и затем смешивать до достижения оптимального времени смешивания. Сэмплирование потока - еще одна альтернатива похитителям сэмплирования. Он не может нацеливаться на местоположения, подозреваемые в неоптимальном смешивании. Потоки отбора проб предназначены для получения репрезентативных проб, а не для сосредоточения внимания на конкретных местах. Когда обнаруживается, что активный фармацевтический ингредиент в смеси находится в пределах спецификации, смесь считается гомогенной. Результаты обычно выражаются в миллиграммах на грамм активного ингредиента в фармацевтической смеси и в виде стандартного отклонения или относительного стандартного отклонения содержания лекарства. Чтобы получить достоверную оценку, необходимо отобрать множество образцов. Качество смеси невозможно определить быстро из-за различий в количествах проб, взятых людьми, и расхождений, которые могут возникнуть во время анализа. Сегодня есть более многообещающие альтернативы отбору проб для мониторинга смешения и изучения динамики процесса.

Использование измерений вязкости в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR) или в потоке для измерения профилей смешивания в реальном времени может быть полезно для изучения динамики смешивания порошков. По мере того как датчики, такие как вискозиметры, ближний ИК-диапазон и обработка данных, становятся все более совершенными, теперь можно контролировать больше параметров в режиме онлайн. Эта автоматизация привела к значительному увеличению собираемых тестовых данных, что сделало статистический анализ более тщательным.

Какие существуют методы количественного измерения времени перемешивания?

  • Автономная выборка: Если используется автономный метод анализа, химический маркер, такой как определенная соль, краситель или кислота, добавляется в емкость для смешивания, и образцы регулярно удаляются. Концентрация маркера в каждом образце измеряется, и по этим измерениям делается вывод о степени однородности. Установка подходящей системы отбора проб может быть трудной, и этот метод не подходит, если время перемешивания очень короткое, поскольку обычно время отбора проб ограничено.
  • Измерения смешения на основе эффекта Шлирена: Метод, основанный на Шлирене, основан на рассеянии света, которое возникает при смешивании двух жидкостей с разными показателями преломления.
  • Измерение времени перемешивания на основе термопар: Проверка времени перемешивания на основе термопары может быть выполнена путем добавления жидкости, имеющей температуру, отличную от основной.
  • Техника зонда проводимости: В методе измерения времени перемешивания зонда проводимости в качестве маркера используется электролит в добавленной жидкости. Датчики проводимости контролируют локальную проводимость как функцию времени.
  • Обработка данных времени смешивания: Данные, собранные с помощью методов электропроводности, термопары или pH, необходимо обработать, чтобы получить характерное время перемешивания для исследуемой системы.
  • RTD для CSTR: Технику зонда проводимости также можно использовать для измерения распределения времени пребывания в системах с непрерывным потоком путем установки зондов на входе и выходе смесительной емкости.

Каковы некоторые из наиболее распространенных проблем, связанных с вязкостью при смешивании?

Твердая суспензия затрудняет измерение вязкости. Вязкость твердых суспензий необходимо измерять с помощью вискозиметра, который удерживает твердые частицы в суспензии, поскольку он измеряет вязкость в диапазоне скоростей сдвига.

Использование слишком большого количества перегородок в резервуаре может затруднить процесс перемешивания. Жидкости с высокой вязкостью являются естественными препятствиями из-за их сопротивления потоку, поэтому слишком большие или многочисленные перегородки вызывают слабый поток или его отсутствие на стенках резервуара.

Использование слишком маленькой крыльчатки - слишком маленькие крыльчатки не создают достаточного потока возле стенок резервуара. Знание конструкции крыльчатки мешалки имеет решающее значение при создании идеальной системы смешивания вязких материалов.

Почему управление вязкостью является критическим в приложениях для смешивания?

Широкие и важные факторы, которые делают управление вязкостью важным практически во всех случаях смешивания:

  1. Качество: Вязкость смеси является показателем основных целевых свойств, поэтому от нее зависит качество. В зависимости от области применения вязкость по существу определяет ключевые свойства получаемой смеси. Недостаточное перемешивание приведет к неоднородности, а чрезмерное перемешивание повлияет на качество конечного продукта, что делает обязательным постоянный контроль вязкости для достижения желаемого качества. Во многих процессах смешивания / смешивания постоянный мониторинг вязкости важен для обеспечения соответствия продукта спецификациям на протяжении всего процесса.
  2. Отходы: Перемешивание может не только изменить состояние конечного продукта, но и является пустой тратой времени и энергии. Управление вязкостью в процессе смешивания может обеспечить надежную и точную идентификацию конечной точки, что приводит к значительному сокращению брака и отходов.
  3. Эффективность: Беспроблемный мониторинг вязкости смеси в режиме реального времени может сэкономить много времени и усилий, связанных с автономным анализом пробы и принятием технологических решений на основе этого анализа. Во многих отраслях это приводит к повышению безопасности оператора.
  4. Окружающая среда: Путем непрерывного управления вязкостью в процессе смешивания можно не только улучшить качество продукта, но также можно оптимизировать энергопотребление и сократить выбросы CO2.

Другое Рекомендации по смешиванию пищевых и фармацевтических продуктов

Легкость очистки. Еще один важный аспект - это возможность легко и без проблем чистить оборудование. Чем проще очистить оборудование, тем меньше времени потребуется на очистку деталей и оборудования, и тем быстрее оно может снова заработать. Легко разбираемое оборудование помогает поддерживать эффективность процесса очистки. Одним из примеров этого является покупка клиентом оборудования, которое предлагает ручную или автоматическую очистку на месте (CIP), что является наиболее эффективным способом очистки наполнителя. CIP пропустит моющий раствор через машину, чтобы убедиться, что все смачиваемые детали чистые.

 

 

Пищевые миксеры (приложения CIP)

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

 

Простота гибкость, переналадка и масштабируемость. Простота переналадки и гибкость оборудования также являются неотъемлемой частью эффективной системы упаковки. Это означает, что оборудование должно быть способно вместить несколько типов контейнеров или жидкостей без необходимости замены деталей. У некоторых производителей есть оборудование, способное обрабатывать бутылки разных размеров за счет использования одного оборудования, если вязкость жидкостей постоянна. Оборудование также должно быть легко модернизируемым, что особенно важно по мере роста бизнеса.

Измерение вязкости и технологические проблемы

Во всех отраслях промышленности операторы смешивания признают необходимость контроля вязкости, но на протяжении многих лет выполнение таких измерений является сложной задачей для инженеров-технологов и отделов качества.

Проблемы с измерениями вязкости в автономном режиме

Существующие лабораторные вискозиметры не представляют особой ценности в технологических средах, потому что на вязкость напрямую влияют температура, скорость сдвига и другие переменные, которые сильно отличаются от тех, которые используются в автономном режиме. Условием автономного измерения вязкости часто является невозмущенный образец, который может не дать истинного представления о сопротивлении покрытия текучести, вязкости. Сбор образцов для тестирования в лаборатории и принятие решений о процессе на основе результатов, полученных в лаборатории, могут быть очень обременительными, трудоемкими и крайне неэффективными. Он довольно неточный, непоследовательный и неповторимый даже с опытным оператором.

Проблемы с ротационными вискозиметрами

Ротационный вискозиметр измеряет вязкость смеси, отслеживая крутящий момент, необходимый для вращения шпинделя с постоянной скоростью в жидкости. Принцип измерения вязкости заключается в следующем: крутящий момент, обычно измеряемый путем определения реактивного момента на двигателе, пропорционален вязкостному сопротивлению на шпинделе и, следовательно, вязкости жидкости. Однако этот метод создает больше проблем, чем решает:

  • Контроль крутящего момента осуществляется путем измерения тока питания в процессе перемешивания. Колебания мощности, подаваемой на двигатель, делают измерения совершенно ненадежными, что затрудняет поддержание затрат на контролируемом уровне и приводит к увеличению количества отходов бетона. Управление колебаниями мощности путем переключения на более надежный источник питания в виде генератора может быть очень дорогим вариантом.

Поскольку шпиндель вращается, провода, прикрепленные к датчику крутящего момента на валу, закручиваются и защелкиваются. Скользящие кольца могут быть альтернативой, но не идеальными из-за времени наладки, затрат и неизбежного износа.

Решения Rheonics для улучшения качества микширования

Автоматическое и непрерывное линейное измерение вязкости имеет решающее значение для бетонной смеси. Rheonics предлагает следующие решения для процесса смешивания бетона:

  1. В очереди Вязкость измерения: Rheonics 'SRV Это линейное устройство для измерения вязкости широкого диапазона с встроенным измерением температуры жидкости, способное в реальном времени обнаруживать изменения вязкости в любом технологическом потоке.
  2. В очереди Вязкость и плотность измерения: Rheonics 'SRD это встроенный прибор для одновременного измерения плотности и вязкости с измерением температуры встроенной жидкости. Если измерение плотности важно для вашей работы, SRD - это лучший датчик для удовлетворения ваших потребностей, с эксплуатационными возможностями, аналогичными SRV, и точными измерениями плотности.

Автоматическое линейное измерение вязкости с помощью SRV или SRD устраняет различия в отборе проб и лабораторных методах, которые используются для измерения вязкости традиционными методами. Датчики Rheonics приводятся в действие запатентованными торсионными резонаторами. Сбалансированные торсионные резонаторы Rheonics вместе с запатентованной электроникой и алгоритмами 3rd делают эти датчики точными, надежными и воспроизводимыми в самых тяжелых условиях эксплуатации. Датчик расположен в линию так, что он непрерывно измеряет вязкость смеси. Консистенция бетонной смеси может быть обеспечена за счет автоматизации системы дозирования через контроллер с непрерывными измерениями вязкости в реальном времени. Оба датчика имеют компактный форм-фактор для простой OEM-установки и дооснащения. Они не требуют обслуживания или перенастройки. Без расходных материалов SRV и SRD чрезвычайно просты в эксплуатации.

Типичные области применения смешивания в различных отраслях промышленности

  • Подготовка образцов для тестирования афлатоксина Тестирование афлатоксина
  • Производство облачных эмульсий для безалкогольных напитков
  • Производство заменителей молока на растительной основе - немолочных напитков для производства молока
  • Производство смузи, напитков
  • Производство безалкогольных напитков - Дисперсия напитков с искусственными подсластителями
  • Производство безалкогольных напитков - Диспергирование / увлажнение функциональных ингредиентов напитка
  • Производство безалкогольных напитков - приготовление напитков из сахарных сиропов
  • Дисперсия средств, удерживающих пену в пиве Пивоварня и ликероводочный завод
  • Дисперсия порошковых фильтровальных добавок Пивоварня и ликероводочный завод
  • Приготовление отделки Isinglass для пивоваренного и ликероводочного производства
  • Производство сливочных ликеров Пивоваренный и ликероводочный завод
  • Высокоскоростная рекультивация кондитерских изделий.
  • Производство мороженого - увлажнение стабилизаторов и эмульгаторов молочных продуктов
  • Производство детского молока и молочных смесей для младенцев
  • Производство молочных продуктов сгущенного молока
  • Премиксы для муссов и других газированных десертов Молочные продукты
  • Премиксы для йогурта и других кисломолочных десертов Молочные продукты
  • Приготовление смесей для мороженого Молочные продукты
  • Плавленый сыр молочный
  • Производство ароматизированных молочных напитков молочных продуктов
  • Производство маргарина и молочных спредов с низким содержанием жира
  • Очистка пищевых масел
  • Производство ароматизирующих эмульсий
  • Приготовление растворов карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ)
  • Дисперсия и гидратация альгинатов
  • Дисперсия пектина для желе и варенья
  • Дисперсия крахмала
  • Увлажнение ксантановой камеди
  • Приготовление растворов желатина
  • Приготовление растворов гуаровой камеди
  • Масло каннабидиола (CBD) в пищевых продуктах Ингредиенты
  • Смешивание с медовыми ингредиентами
  • Деагломерирующие жидкие смеси
  • Приготовление жидкого теста и смесей для покрытий
  • Приготовление рассолов для мясной промышленности
  • Приготовление соусов и гелей кормов для домашних животных
  • Производство хумуса
  • Производство томатного кетчупа
  • Производство майонеза
  • Приготовление горчицы
  • Производство заправок для салатов
  • Производство пестицидов
  • Рафинирование растительных масел для производства биотоплива
  • Приготовление буровых растворов
  • Высокая скорость растворения улучшителей индекса вязкости в смазочных маслах
  • Высокоскоростное диспергирование диоксида титана
  • Производство чернил для струйного кодирования и маркировки
  • Дисперсия полимеров / пигментов в текстильном производстве
  • Повторное диспергирование фильтровальной лепешки
  • Подготовка бумажных покрытий
  • Производство автомобильных полиролей
  • Производство твердых полиролей
  • Высокоскоростное приготовление резиновых растворов
  • Дисперсия коллоидального кремнезема
  • Производство графена
  • Высокоскоростное диспергирование бентонита
  • Приготовление растворов поливинилового спирта (ПВА)
  • Солюбилизация смол в растворителях и маслах
  • Ксантановая камедь в химической промышленности
  • Производство дезодорантов и антиперспирантов
  • Дисперсия и гидратация
  • CBD Oil в косметических продуктах
  • Производство солнцезащитных кремов и лосьонов
  • Производство косметических кремов и лосьонов
  • Производство дезинфицирующих средств для рук
  • Разведение высокоактивных поверхностно-активных веществ
  • Производство губной помады
  • Производство лака для ногтей
  • Производство шампуней
  • Производство зубной пасты
  • Анализ фармацевтических продуктов
  • Производство фармацевтических кремов и мазей
  • Производство офтальмологических растворов и растворов для контактных линз
  • Производство смесей от кашля и фармацевтических сиропов
  • Смешивание стерильных ингредиентов
  • Производство фармацевтических покрытий для таблеток
  • Производство эмульгированных вакцин типа вода в масле (W / O)

Преимущество Rheonics

Компактный форм-фактор, нет движущихся частей и не требует обслуживания

SRV и SRD от Rheonics имеют очень маленький форм-фактор для простой OEM и модифицированной установки. Они позволяют легко интегрироваться в любой поток процессов. Их легко чистить, они не требуют обслуживания или перенастройки. Они имеют небольшую площадь, что позволяет устанавливать их в любой производственной линии, избегая при этом необходимости в дополнительном пространстве или адаптере.

Гигиенический, санитарный дизайн

Rheonics SRV и SRD доступны с тройными зажимами и соединениями DIN 11851, кроме пользовательских технологических соединений.

SRV - DIN 11851 - Датчик вязкости, действующий в процессе производства, для гигиенических медицинских фармацевтических шоколадных тесто SRV - DIN 11851
SRV - Triclamp - встроенный датчик вязкости для печати, нанесения покрытий, пищевых продуктов, смешивания и измельчения SRV - Трикламп

И SRV, и SRD соответствуют требованиям соответствия требованиям пищевых продуктов в соответствии с правилами FDA США и ЕС.

Декларация соответствия - соответствие требованиям пищевых продуктов для SRV и SRD

Высокая стабильность и нечувствительность к условиям монтажа: возможна любая конфигурация

Rheonics SRV и SRD используют уникальный запатентованный коаксиальный резонатор, в котором два конца датчиков скручиваются в противоположных направлениях, нейтрализуя реакционные моменты на их креплении и, следовательно, делая их совершенно нечувствительными к условиям монтажа и скорости потока. Чувствительный элемент находится непосредственно в жидкости, и не требует специального корпуса или защитной клетки.

Мгновенные точные показания «текучести» - полный обзор системы и прогнозирующий контроль

Rheonics' РеоПульс программное обеспечение мощное, интуитивно понятное и удобное в использовании. Текущую среду в реальном времени можно контролировать с помощью встроенного IPC или внешнего компьютера. Несколько датчиков, разбросанных по всему предприятию, управляются с единой приборной панели. Отсутствие влияния пульсации давления от накачки на работу датчика или точность измерения. Нет эффекта вибрации.

Непосредственная установка в резервуар или выполнение линейных измерений на байпасной линии

Непосредственно установите датчик в технологический поток, чтобы проводить измерения вязкости (и плотности) в реальном времени. Датчик может быть встроен в байпасную линию; расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерения.

Sensor_Pipe_mounting Монтаж - Трубы
Sensor_Tank_mounting Монтаж - резервуары

Простая установка и не требует перенастройки / перекалибровки - не требует обслуживания / простоев

В маловероятном случае повреждения датчика замените датчики без замены или перепрограммирования электроники. Возможность быстрой замены сенсора и электроники без каких-либо обновлений прошивки или изменений калибровки. Простой монтаж. Доступны со стандартными и нестандартными технологическими соединениями, такими как NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, фланец, Varinline и другими санитарно-гигиеническими соединениями. Никаких особых камер. Легко снимается для очистки или осмотра. SRV также доступен с DIN11851 и тройным зажимом для облегчения монтажа и демонтажа. Датчики SRV герметично закрыты для очистки на месте (CIP) и поддерживают мойку под высоким давлением с помощью разъемов IP69K M12.

Инструменты Rheonics имеют зонды из нержавеющей стали и могут иметь защитное покрытие для особых ситуаций.

Низкое энергопотребление

Источник питания 24 В постоянного тока с потребляемым током менее 0.1 А при нормальной работе.

Быстрое время отклика и температурная компенсация вязкости

Сверхбыстрая и надежная электроника в сочетании с комплексными вычислительными моделями делает устройства Rheonics одними из самых быстрых, универсальных и точных в отрасли. SRV и SRD дают точные измерения вязкости (и плотности для SRD) в реальном времени каждую секунду и не зависят от изменений скорости потока!

Широкие операционные возможности

Инструменты Rheonics созданы для проведения измерений в самых сложных условиях.

SRV доступно с самый широкий рабочий диапазон на рынке вискозиметров для поточного процесса:

  • Диапазон давления до 5000 фунтов на квадратный дюйм
  • Диапазон температур от -40 до 200 ° C
  • Диапазон вязкости: от 0.5 сП до 50,000 сП (и выше)

SRD: один инструмент, тройная функция - Вязкость, температура и плотность

SRD Rheonics - это уникальный продукт, который заменяет три разных прибора для измерения вязкости, плотности и температуры. Это устраняет сложность совместного размещения трех различных инструментов и обеспечивает чрезвычайно точные и повторяемые измерения в самых суровых условиях.

Управление дозирование / наполнение более эффективно, сократить расходы и повысить производительность

Интегрируйте SRV в технологическую линию и обеспечьте постоянство на протяжении многих лет. SRV постоянно отслеживает и контролирует вязкость (и плотность в случае SRD) и адаптивно активирует клапаны для дозирования компонентов смеси. Оптимизируйте процесс с помощью SRV и получите меньше простоев, меньшее потребление энергии, меньшее количество несоответствий и экономию материальных затрат. И, в конце концов, это способствует лучшему результату и лучшей окружающей среде!

Чистый на месте (CIP) и стерилизация на месте (SIP)

SRV (и SRD) следят за очисткой трубопроводов жидкости, отслеживая вязкость (и плотность) очистителя / растворителя на этапе очистки. Любые небольшие остатки обнаруживаются датчиком, что позволяет оператору решить, когда линия чистая / пригодна для использования. В качестве альтернативы SRV (и SRD) предоставляет информацию в автоматизированную систему очистки, чтобы обеспечить полную и повторяемую очистку между циклами, обеспечивая тем самым полное соответствие санитарным стандартам предприятий пищевой промышленности.

Превосходный дизайн датчика и технология

Сложная запатентованная электроника - это мозг этих датчиков. SRV и SRD доступны со стандартными технологическими соединениями, такими как ¾ ”NPT, DIN 11851, фланцем и Tri-clamp, что позволяет операторам заменять существующий датчик температуры в своей технологической линии на SRV / SRD, предоставляя очень ценную и действенную информацию о технологической жидкости, такую ​​как вязкость, помимо точное измерение температуры с помощью встроенного датчика Pt1000 (доступен DIN EN 60751, класс AA, A, B).

Электроника построена в соответствии с вашими потребностями

Электроника датчика, доступная как в корпусе преобразователя, так и в малом форм-факторе для монтажа на DIN-рейку, позволяет легко интегрировать в технологические линии и внутри аппаратных шкафов машин.

SME-DRM
SME_TRD
Изучите возможности электроники и связи

Простота интеграции

Многочисленные аналоговые и цифровые методы связи, реализованные в электронике датчика, делают подключение к промышленному ПЛК и системам управления простым и понятным.

Варианты аналоговой и цифровой связи

Варианты аналоговой и цифровой связи

Дополнительные опции цифровой связи

Дополнительные возможности цифровой связи

Соответствие ATEX и IECEx

Rheonics предлагает искробезопасные датчики, сертифицированные ATEX и IECEx для использования в опасных средах. Эти датчики соответствуют основным требованиям безопасности и гигиены труда, касающимся проектирования и изготовления оборудования и защитных систем, предназначенных для использования в потенциально взрывоопасных средах.

Искробезопасные и взрывозащищенные сертификаты, проводимые Rheonics, также позволяют настраивать существующий датчик, позволяя нашим клиентам избежать затрат времени и средств, связанных с идентификацией и тестированием альтернативы. Пользовательские датчики могут быть предоставлены для приложений, которые требуют от одной единицы до тысяч единиц; с временем выполнения недель против месяцев.

Rheonics SRV & SRD сертифицированы как ATEX, так и IECEx.

Сертифицировано ATEX (2014 / 34 / EU)

Сертифицированные ATEX искробезопасные датчики Rheonics соответствуют Директиве ATEX 2014/34 / EU и имеют сертификат искробезопасности Ex ia. Директива ATEX определяет минимальные и основные требования, касающиеся здоровья и безопасности, для защиты работников, работающих во взрывоопасных средах.

Сертифицированные ATEX датчики Rheonics признаны для использования в Европе и во всем мире. Все сертифицированные ATEX детали отмечены знаком «CE» для обозначения соответствия.

Сертифицировано IECEx

Искробезопасные датчики Rheonics сертифицированы Международной электротехнической комиссией IECEx для сертификации по стандартам, относящимся к оборудованию для использования во взрывоопасных средах.

Это международная сертификация, которая обеспечивает соблюдение правил безопасности при использовании в опасных зонах. Датчики Rheonics сертифицированы для искробезопасности Ex i.

Реализация

Непосредственно установите датчик в технологический поток, чтобы выполнять измерения вязкости и плотности в реальном времени. Обводная линия не требуется: датчик можно погружать в линию; расход и вибрации не влияют на стабильность и точность измерения. Оптимизация производительности перемешивания путем проведения повторяющихся, последовательных и последовательных испытаний жидкости.

Пункты контроля качества на линии

  • В танках
  • В соединительных трубах между различными контейнерами для обработки

Инструменты / Датчики

SRV Вискозиметр ИЛИ SRD для дополнительной плотности

Выбор инструментов Rheonics

Rheonics разрабатывает, производит и продает инновационные системы измерения и контроля жидкости. Прецизионные встроенные в Швейцарии встраиваемые вискозиметры и плотномеры Rheonics обладают чувствительностью, необходимой для применения, и надежностью, необходимой для выживания в суровых условиях эксплуатации. Стабильные результаты - даже при неблагоприятных условиях потока. Не влияет перепад давления или скорость потока. Он одинаково хорошо подходит для контроля качества измерений в лаборатории. Нет необходимости изменять какой-либо компонент или параметр для измерения во всем диапазоне.

Предлагаемые продукты для применения

  • Широкий диапазон вязкости - контроль всего процесса
  • Повторяющиеся измерения в ньютоновских и неньютоновских жидкостях, однофазных и многофазных жидкостях
  • Герметичные, все смачиваемые детали из нержавеющей стали 316L
  • Встроенное измерение температуры жидкости
  • Компактный форм-фактор для простой установки в существующие технологические линии
  • Легко чистится, не требует обслуживания или перенастройки
  • Единый прибор для измерения технологической плотности, вязкости и температуры
  • Повторяющиеся измерения в ньютоновских и неньютоновских жидкостях, однофазных и многофазных жидкостях
  • Цельнометаллическая конструкция (нержавеющая сталь 316L)
  • Встроенное измерение температуры жидкости
  • Компактный форм-фактор для простой установки в существующие трубы
  • Легко чистится, не требует обслуживания или перенастройки
Поиск