Gabay sa Pagdidisenyo ng Tangke ng Paghahalo: Pagsusukat, Mga Agitator, Mga Jacket, Mga Detalye ng Sanitary

Isang dairy processor ang minsang nag-order ng 3,000 L na tangke ng paghahalo, nilagyan ito ng 2,600 L, at naghihintay pa rin ng 25 minuto para matunaw ang milk powder. Ang tangke ay hindi masyadong maliit. Ang agitator ay. Ang isang solong impeller ay nakaupo 900 mm mula sa ibaba sa isang fixed-speed drive, na walang mga baffle, kaya ang pulbos ay sumakay sa isang mabagal na puyo ng tubig sa ibabaw sa halip na mahila pababa at mabasa.

Ang kasong iyon ay nagbubuod sa disiplina: Ang paghahalo ng disenyo ng tangke ay isang tuluy-tuloy na problema muna at isang problema sa katha na pangalawa. Ang dalawang sisidlan na may magkaparehong mga shell ay maaaring ganap na magkaiba kapag ang uri ng impeller, hanay ng baffle, antas ng pagpuno at ibabaw ng jacket ay nagbago. Gawin ang mga desisyon sa pagkakasunud-sunod sa ibaba at ang karamihan sa mga sorpresa ay nawawala bago ilabas ang mga guhit.

Ayusin ang Tungkulin Bago Gumuhit ng Tangke ng Sinuman

Isulat ang data ng proseso bago ang geometry. Ang limang item sa ibaba ay ang mga madalas na nilalaktawan, at sila ang nagpapasya sa lahat ng kasunod.

Ang mga numero na dapat i-lock muna

• Ang lagkit sa temperatura ng proseso, hindi sa paligid, dahil ang isang produkto na nagbabasa ng 200 cP na mababa ay maaaring bumaba sa 20 cP sa 60 °C.
• Ang nilalaman ng solids, laki ng butil at ang density ng agwat sa pagitan ng pulbos at likido, na magpapasya kung kailangan mo ng gupit o payak na daloy.
• Minimum at maximum na batch volume, dahil ang tangke na may sukat na 5,000 L ay madalas na humahalo nang masama sa 1,000 L.
• Blend time at homogeneity target, halimbawa 95% uniformity sa loob ng 10 minuto.
• Heat-up o cool-down rate, kasama ang paraan ng paglilinis, dahil pareho silang nagbabago ng internals.

Nakakatulong din itong maging tumpak tungkol sa kung ano talaga ang ginagawa ng tangke ng paghahalo : ang shell ay nag-imbak ng produkto, habang ang impeller, baffles at ilalim na hugis ay lumilikha ng pattern ng daloy na gumagana. Ang isang tangke na tinukoy lamang sa dami ay isang lalagyan, hindi isang panghalo.

Sukat: Dami, Antas ng Punan at Headspace

Ang kabuuang volume at gumaganang volume ay magkabilang mga numero, at ang nakakalito sa mga ito ay ang pinakakaraniwang error sa sukat. Ang isang nabalisa na sisidlan ay karaniwang tumatakbo sa 70–80% ng kabuuang dami nito , na ang natitirang espasyo ay nakalaan para sa foam, splashing at ang spray ball.

Dalawang praktikal na tuntunin ang sumusunod mula sa ilalim. Ang isang sisidlan na may likidong taas na higit sa humigit-kumulang 1.5 beses sa diameter nito ay karaniwang nangyayari ng dalawang impeller sa isang baras, at isang tangke na patuloy na tumatakbo sa ibaba 40% ng dami ng gumagana nito ay isang kandidato para sa isang mas maliit na sisidlan o isang side-entry agitator.

Mga Internal sa Bottom Geometry

Ang mga panloob ay mura upang idagdag ang yugto ng pagguhit at mahal na i-retrofit kapag ang tangke ay naipasok na.

• Apat na baffle sa 90 degrees, offset mula sa outlet, ay nananatiling default para sa mababang-lagkit na tungkulin; kino-convert nila ang swirling sa top-to-bottom turnover.
• Ang isang dished bottom na may maikling cone ay mas mahusay na umaagos kaysa flat bottom at nag-iiwan ng mas kaunting takong sa pagitan ng mga batch.
• Gumamit ng flush, fully draining outlet sa pinakamababang punto sa halip na isang nakataas na dip pipe na kumukuha ng produkto.
• Ang top-entry mounting ay nababagay sa mga sasakyang-dagat mula sa humigit-kumulang 1 hanggang 30 m³, habang ang mga side-entry agitator ay nakakakuha ng kanilang lugar sa matataas na tangke kung saan ang haba ng shaft ay nagiging hindi praktikal.

Ang mga bulsa ng sensor, mga sample valve at mga ekstrang nozzle ay dapat na iguguhit ngayon. Ang idinagdag sa ibang pagkakataon ay nangangailangan ng panibagong hinang, panibagong polish at panibagong pagsusuri sa paglilinis.

Pagtutugma ng Impeller sa Fluid

Ang pangunahing tanong ay kung ang proseso ay nangyayari ng daloy o paggugupit. Ang mga low-viscosity na likido ay nangyayari ng maramihang turnover, ang mga produkto na may mataas na lagkit ay nangyayari ng pakikipag-ugnay sa dingding, at ang mga hindi mapaghalo na likido o mga hard-to-wet powder ay nangyayari ng gupit sa dulo ng talim.

• Mas mababa sa humigit-kumulang 100 cP: hydrofoil o pitched-blade impeller, na may sukat para sa pumping rate kaysa sa horsepower.
• 100–5,000 cP: pitched-blade turbine na may mas malaking diameter-to-tank ratio, madalas sa dalawang yugto.
• Higit sa 5,000 cP: mga anchor, gate o helical ribbon na tumatakbo malapit sa dingding, na nagpapahusay din sa paglipat ng init ng jacket.
• Emulsion at dispersion duty: rotor-stator heads, minsan ay tumatakbo sa ilalim ng vacuum.

Para sa simpleng low-viscosity blending, ang isang single-wall agitated vessel ay kadalasang pinaka-ekonomiko na sagot, na ang natipid na badyet ay napupunta sa mga baffle at isang wastong laki ng gearbox. Ang isang 500 L hanggang 5,000 L SS304 blending tank ay sumasaklaw sa malawak na hanay ng mga inumin, sarsa at mga light chemical batch kapag ang agitator ay itinugma sa likido.

500L–5000L SS304 Single-Layer Blending Tank para sa Mga Detergent Stainless steel mixing tank para sa low-viscosity detergent, inumin, at mga light chemical batch, na may nako-customize na paddle o anchor agitation sa 500–5,000 L na kapasidad. Tingnan ang Produkto →

Kapag ang proseso ay talagang mataas na paggugupit

Ang mga ulo ng rotor-stator ay umiikot sa mga tip na may bilis na humigit-kumulang 15–25 m/s at binabawasan ang mga droplet o agglomerates sa hanay na 2–50 µm, kaya naman ang mga ito ay tinukoy para sa mga emulsion, gilagid at pagpapakalat ng pigment kaysa sa maramihang paghahalo. Ang mga ito ay hindi isang lunas para sa mahinang daloy: ang isang mataas na gupit na ulo sa loob ng isang hindi nababagabag na tangke ay nag-iiwan pa rin ng mga patay na lugar sa mga sulok.

3000 RPM High Shear Emulsifying Tank na may Rotor-Stator System High-shear rotor-stator homogenizer para sa stable emulsions, creams, at particle reduction, na may SS316L contact parts at bumibilis ng hanggang 3,000 RPM. Tingnan ang Produkto →

Paglipat ng init: Mga Jacket, Coils at Temperature Approach

Kung ang produkto ay dapat na pinainit o pinalamig, ang lugar ng dyaket ay madalas na ang limitasyong kadahilanan, dahil ang isang control loop ay maaari lamang gumana sa ibabaw na bahagi ng iyong binuo. Ang mga dimple jacket ay karaniwang pagpipilian para sa mga sisidlan na hanggang sa humigit-kumulang 20 m³, ang mga half-pipe coils ay humahawak ng mas mataas na presyo, at ang mga panloob na coil ay nagdaragdag ng lugar sa halaga ng access sa paglilinis.

• Itugma ang media: singaw para sa mabilis na pag-init, tubig para sa banayad na tungkulin, glycol para sa paglamig sa ilalim ng kapaligiran.
• Suriin ang diskarte sa temperatura, dahil ang diskarte na 10 °C kaysa sa mas maraming lugar sa isang 40 °C.
• I-insulate ang shell at jacket para mabawasan ang condensation at patatagin ang batch temperature.

Ang isang naka-jacket na sisidlan na may dimple jacket at isang variable-speed agitator ang humahawak sa timpla at ang temperature ramp sa isang unit, na nag-aalis ng paglipat ng hakbang sa pagitan ng mga sisidlan at ng paglilinis na kasama nito.

1000L Dimple Jacketed Thermal Mixing Vessel para sa Uniform Heating Dimple-jacketed na sisidlan para sa mga syrup at chemical resins, gamit ang PLC temperature control, PT100 sensors, at rock wool insulation para mabawasan ang mga hot spot sa panahon ng pag-init. Tingnan ang Produkto →

Mga Materyales, Tapos at Kalinisan

Ang pagpili ng grado ay sumusunod sa produkto at sa mga kemikal sa paglilinis, hindi sa ugali. Sinasaklaw ng SS304 ang karamihan sa tungkulin sa pagawaan ng gatas, inumin at paggamit ng kemikal, habang ang SS316L ay mas ligtas na pagpipilian para sa pagkakalantad sa chloride, mga acidic na produkto, trabahong may mataas na kadalisayan at mas mahabang buhay ng serbisyo.

• Ang panloob na finish na humigit-kumulang Ra 0.4–0.8 µm ay nababagay sa karamihan ng sanitary duty; Ang gawaing pharmaceutical ay madalas na nangyayari ng mirror polishing.
• I-slope ang ibaba papunta sa outlet at radius na mga panloob na sulok para hindi ma-pool ang produkto.
• I-verify ang saklaw ng spray ball sa buong dami ng gumagana, kabilang ang itaas na shell at ang ilalim na bahagi ng tuktok na ulo.
• Tanggalin ang mga patay na binti sa mga nozzle ng instrumento, dahil ang mga ito ay karaniwang pinagmumulan ng mga paulit-ulit na natuklasang kontaminasyon.

Magmaneho, Mga Seal at Kontrol

Tukuyin ang torque at daloy, hindi RPM. Ang gearbox ay maaaring magdala ng isang kadahilanan ng serbisyo na hindi bababa sa 1.5 laban sa kinakalkula na metalikang kuwintas ng paghahalo, dahil ang metalikang kuwintas ng startup sa isang naayos na viscous batch ay maaaring ilang beses sa pagtakbo. Para sa sealing, pinipigilan ng sanitary mechanical seal o flushable lip seal ang lubricant mula sa produkto.

• Ang isang variable-frequency drive ay nagbibigay-daan sa isang tangke na maghatid ng ilang mga recipe at maiwasan ang overshearing shear-sensitive sa mga produkto.
• Ang mga load cell, isang PT100 probe at isang conductivity o pH sensor ay ginagawang isang sinusubaybayang hakbang ng proseso ng sisidlan.
• Ang kontrol ng recipe sa isang PLC na may data logging ay nagpapasimple sa mga batch record at paglilinis ng pag-verify.

Anim na Error na Lumalabas Pagkatapos ng Startup

1. Pagsusukat sa kabuuang volume, pagkatapos ay nagtataka kung bakit hindi nagsasama ang kalahating batch.
2. Ang pag-alis ng mga baffle sa isang produkto na may mababang lagkit, kaya nabubuo ang isang surface vortex at lumutang ang mga pulbos.
3. Masyadong mataas ang pag-mount ng impeller mula sa ibaba, na nag-iiwan ng sediment layer na hindi kailanman umaangat.
4. Undersizing jacket area, pagkatapos ay sinusubukang itama ito gamit ang mas malaking control valve.
5. Hindi pinapansin ang saklaw ng CIP para sa tuktok na ulo at mga nozzle.
6. Pagbili sa RPM sa halip na torque at flow, na lumalabas sa ibang pagkakataon bilang motor overload sa malamig at malapot na batch.

Isang Checklist na Aaprubahan Bago ang Paggawa

• Data ng tungkulin: viscosity curve, solids, batch range, timpla ng oras ng target.
• Geometry: dami ng gumagana, ratio ng taas ng likido, laki at bilang ng baffle, uri ng impeller, diameter at off-bottom na distansya.
• Paglipat ng init: uri ng jacket, lugar sa ibabaw, media, diskarte sa temperatura, pagkakabukod.
• Mga materyales at tapusin: grado, pagkamagaspang sa ibabaw, paggamot ng hinang, slope sa alisan ng tubig.
• Magmaneho at mga seal: metalikang kuwintas, kadahilanan ng serbisyo, uri ng selyo, hanay ng VFD.
• Instrumentasyon at paglilinis: mga sensor nozzle, spray device, control philosophy.

Ang mahusay na disenyo ng tangke ng paghahalo ay halos isang bagay ng pagkakasunud-sunod: ayusin ang tungkulin, sukatin ang geometry, piliin ang impeller para sa likido, pagkatapos ay kumpirmahin ang jacket, tapusin at magmaneho ay maaaring maghatid ng kung ano ang hiniling ng proseso. Itama ang apat na hakbang na iyon at ang isang 1,000 L na sisidlan ay gagana nang eksakto tulad ng hinulaang sa 600 L, sa 60 °C at sa ikasampung ikot ng paglilinis.

Ang YME Equipment Co., Ltd ay nagtatayo ng sanitary single-wall, jacketed, high-shear at vacuum mixing vessel para sa pagawaan ng gatas, inumin, paggawa ng serbesa, biotech at chemical duty. Kung mayroon kang data ng tungkulin at isang hanay ng batch, ipadala sila sa pangkat ng engineering at ipasuri ang agitator at jacket laban sa mga numero bago ma-freeze ang mga drawing.