عملکرد میکسر هموژنایزر چگونه است؟
عملکرد میکسر هموژنایزر برش بالا در واقع بر اساس طراحی ویژه کلگی روتور استاتور است. میکسر هموژنایزرهای فناوران صادق اسپادانا بر این اساس طراحی شده است. به طوری که هنگام کار، کلگی روتور استاتور میکسر قادر است جامد و مایع را از اطراف به داخل خود کشیده و سپس آنها را از طریق منافذ استاتور به مخزن باز گرداند.
در طراحی میکسرهای برش بالا از ژئومتری های متفاوتی استفاده می شود که به دو گروه عمده؛ میکسرهای بچ و میکسرهای پیوسته (inline) تقسیم می شوند. هموژنایزرهای پیوسته معمولا به صورت روتور استاتورهای دندانه دار (teethed) یا پره – غربال (blade-screen) طراحی می شوند. در حالی که مدل های بچ به دو صورت حرکت مواد محوری و حرکت مواد شعاعی اجرا می شوند.
نصب میکسرهای روتور استاتور نیز متنوع است و می تواند به صورت بچ، نیمه بچ یا پیوسته باشد. برای حالت بچ یا نیمه بچ ، میکسرهای برش بالا به تنهایی یا به صورت ترکیبی با میکسرهای پره ای معمولی استفاده می شوند، به علاوه میکسرهای برش بالای بچ را می توان با میکسرهای برش بالای پیوسته ترکیب نمود و کیفیت بسیار بالای محصول نهایی و ماهش زمان میکس را بدست آورد.
برخی از کمپانی ها در زمینه تولید میکسرهای برش بالا سوابق طولانی داشته و انواع مختلفی از این قبیل میکسرها را برای کاربردهای مختلف توسعه داده اند . کمپانی هایی نظیر Silverson انگلیس و IKA آلمان در زمینه تولید این دسته از میکسرها به عنوان مرجع برای سایر سازندگان و طراحان نظیر فناوران صادق اسپادانا شناخته شده اند.
عملکرد میکسر هموژنایزر برش بالا چگونه باعث افزایش میکس مواد می شوند؟
میکسر هموژنایزر بچ
عملکرد میکسر هموژنایزر بچ به صورت زیر است :
مرحله اول: چرخش پر سرعت پره های روتور که در داخل کلگی میکسر واقع شده است، مکشی بسیار قوی ایجاد نموده که مایع و ذرات جامد را از پایین مخزن به داخل خود می کشد.
مرحله دوم: در این مرحله نیروی سانتریفیوژ مواد را به سمت دیواره داخلی استاتور می راند که در همین محل، در اثر نیروی برشی شدید بین پره های روتور و دیواره استاتور، فرایند خرد شدن مواد انجام می شود.
مرحله سوم: فرایند میکس با برش هیدرولیک مواد که با سرعت زیاد از میان منافذ استاتور عبور می کنند ادامه یافته و مواد مجددا به توده داخل مخزن باز می گردند.
مرحله چهارم: مواد میکس شده از داخلی کلگی میکسر خارج شده و مواد جدید از پایین به داخل آن کشیده می شود و به همین ترتیب چرخه میکس ادامه می یابد. فرایند خروج مواد در جهت شعاعی و مکش مواد به سمت کلگی میکسر، الگوی جریان مواد را به نحوی تنظیم می کند که ورود هوای روی سطح مایع به داخل مایع و تشکیل حباب و کف در مخلوط به حداقل برسد.
در بالا مراحل اختلاط و مکانیزم عملکرد میکسر هموژنایزر برش بالا تشریح گردید، این مکانیزم اختلاط در مورد میکسر هموژنایزرهای پیوسته اندکی متفاوت است:
میکسر هموژنایزر پیوسته
عملکرد میکسر هموژنایزر پیوسته به صورت زیر است:
مرحله اول: چرخش پره های روتور با سرعت بالا در داخل مرکز میکسر (که با دقت بالا ماشین کاری شده است)، مکشی بسیار قوی ایجاد می کند که مواد و ذرات جامد را از داخل لوله ورودی میکسر هموژنایزر (که معمولا به پایین مخزن اصلی مواد متصل است) به داخل مجموعه روتور و استاتور می مکد. به دلیل همین نیروی مکشی است که به میکسر هموژنایزرهای پیوسته، پمپ هموژنایزر هم گفته می شود.
مرحله دوم: نیروی سانتریفیوژ حاصل از چرخش پره ها مواد را به سمت دیواره داخلی استاتور می راند و در آنجا فرایند کاهش اندازه ذرات در فاصله بسیار کم بین انتهای پره های روتور و دیواره داخلی استاتور در اثر نیروی برشی بسیار زیاد انجام می شود.
مرحله سوم: فرایند هموژن شدن با اعمال نیروی برش هیدرولیک به موادی که با سرعت زیاد از منافذ استاتور عبور می کنند، کامل می شود. مواد میکس شده در انتها از لوله خروجی پمپ هموژنایزر بیرون رانده شده و مواد جدید به صورت پیوسته به داخل هموژنایزر کشیده می شود و به همین ترتیب چرخه اختلاط ادامه می یابد.
منابع
۱- واحد طراحی و مهندسی شرکت فناوران صادق اسپادانا
۲- http://www.silverson.com
۳- http://www.ikaprocess.com
