ГОМОГЕНИЗАЦИЯ - СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОДНОРОДНЫХ СМЕСЕЙ И ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА
Яруничева Д.Е, Гридин С.В.
Донецкий национальный технический университет
Вакуумный миксер-гомогенизатор является революционным среди существующих типов смесителей.
Он сконструирован так, что идеально подходит для использования во многих отраслях производства:
химии, пищевой промышленности, в теплоэнергетике. В настоящее время предприятиями
свыше 40 различных технологий с применением указанного оборудования. Существует целый ряд аппаратов
подобного типа. Одним из недостатков этих известных устройств является то, что при их промышленной
эксплуатации требуется создание технологических линий или компоновка их дополнительным оборудованием,
например, емкостью с мешалкой и тепловой рубашкой, насосом, гомогенизатором, эжектором и трубопроводом
для циркуляции жидкотекучей смеси. Установка представляет собой вакуумный реактор с перемешивающим
устройством, к которому на рециркуляцию подсоединен гомогенизатор. После загрузки основных компонентов
в емкость реактора, из системы откачивается воздух, и установку включают в режим рециркуляции,
в процессе которой происходит измельчение и смешивание загруженных компонентов. Встроенная в систему
воронка позволяет дозагружать необходимые компоненты в процессе гомогенизации (под вакуумом).
Основные процессы, которые могут осуществляться в миксере-гомогенизаторе:
- Вакуумирование. Процесс удаления воздуха увеличивает химическую стабильность продукта и предотвращает
излишние химические реакции, например, окисление, значительно ускоряет процесс приготовления продукта.
Деаэрация вакуумом позволяет производить более густой, более пластичный, менее подверженный порчи,
внешне привлекательный и ровный по составу конечный продукт, готовый для упаковки.
- Смешивание. Конструкция мешалки обеспечивает равномерное перемешивание продукта и его вертикальную циркуляцию
в камере. Скребковые элементы мешалки не допускают образования на стенках камеры пригара и способствуют
более равномерному нагреву или охлаждению продукта.
- Гомогенизация. В установку встроен гомогенизатор. Рабочие органы гомогенизатора подбираются под конкретный
продукт и обеспечивают качество гомогенизации до 3 микрон. Продукт, прошедший обработку на данном гомогенизаторе,
стабилен и не расслаивается. С помощью гомогенизатора происходит так же циркуляция и выгрузка продукта –
циркуляция и выгрузка не требуют дополнительных насосов.
- Нагрев и охлаждение. Применение «рубашки» для нагрева и охлаждения позволяет на одном оборудовании производить:
нагрев, плавление, смешивание, и охлаждение. Нагрев «рубашки» осуществляется электроТЭНами или паром. Охлаждение
осуществляется водой. Нагрев осуществляется при работающей мешалке и циркуляции через рабочий контур.
Рисунок – Схема вакуумного миксера-гомогенизатора
1 – привод , 2 – емкость с теплообменной рубашкой, 3 – роторное устройство с теплообменной рубашкой, 4 – дополнительные насадки,
5 – вентиль системы впрыска газа, 6 – термопара, 7 – устройство для регулировки зазора, 8 – линия рециркуляции продукта
с трехходовым краном, 9 – рама, 10 – рамная мешалка со скребком, 11 – привод для мешалки, 12 – камера вакуумирования,
13 – предохранительный клапан, 14 – мановакуумметр.
Данный тип оборудования может быть заменен следующей технологической линией: емкостью с мешалкой и тепловой рубашкой,
насосом, гомогенизатором, эжектором и трубопроводом для циркуляции жидкотекучей смеси. Оценочная установленная мощность
линии на рабочий объем продукта 125 л составляет 25 кВт. Стандартный вакуумный миксер-гомогенизатор на такой же рабочий
объем продукта потребляет мощность: 19,05 кВт (0,55 кВт на привод мешалки, 18,5 кВт на привод ротора).
Таким образом, установка вакуумного миксера-гомогенизатора позволяет экономить 25% электрической энергии при
сравнительно равных стоимостях оборудования.
|