میکسرهای سه محوره: چرا همزنی چندعملی برای مخلوط‌های چندفازی مؤثر است

مخلوط‌های چندبخشی (مخلوط‌هایی که از مایعات، جامدات و در برخی موارد حتی گازها تشکیل شده‌اند، مانند سوسپانسیون‌ها، امولسیون‌ها یا خمیرها) از نظر اختلاط یکنواخت به‌ویژه مشکل‌ساز هستند و سطوح منحصر‌به‌فرد به‌صورت سنتی به دلیل تفاوت در چگالی یا ویسکوزیته در اختلاط محدود می‌شوند. پاسخ به این چالش در شرکت فناوری الکترومکانیکی شانگهای رومی، Ltd. (RUMI)، مشاور صنعتی در زمینه اختلاط، قرار دارد که از دستگاه‌های اختلاط سه محوره استفاده می‌کند. این دستگاه‌ها با هدف ایجاد حرکت‌های آشفتگی چندگانه طراحی شده‌اند تا به یکنواختی، عملکرد و کیفیت درجه یک دست یابند؛ الزامی ضروری برای صنایعی مانند تولید داروهای تجویزی و مواد شیمیایی.

سه محور مکمل: حل مسائل خاص بخش‌های مختلف.

برای غلبه بر محدودیت‌های قطعات، مخلوط‌کن‌های سه محوره که در RUMI توسعه یافته‌اند، دارای سه محور همگامِ زیبا هستند که هر کدام وظیفه خاص خود را انجام می‌دهند. محور پراکنده‌کننده با سرعت بالا با استفاده از پره دندان‌دار یا پروانه دیسکی برش شدیدی ایجاد می‌کند که بهترین عملکرد را در پراکنده کردن ذرات جامد یا شکستن توده‌هایی که اغلب در محلول‌های معلق تشکیل می‌شوند، دارد. مخلوط‌کن در امتداد دیواره‌های مخزن و در جهت مخالف مخلوط‌کن حرکت می‌کند تا هیچ ناحیه مرده‌ای وجود نداشته باشد (این موضوع برای جلوگیری از ته‌نشینی مواد جامد سنگین یا شناور شدن مایعات با ویسکوزیته بالا حیاتی است). در نهایت، محور با پره متوسط یا مارپیچ با سرعت متوسط برای اطمینان از اینکه کل جرم به طور یکنواخت در تمام مخزن مخلوط شود و ذرات برش‌خورده با بخش اصلی ترکیب شوند، استفاده می‌شود. این سه فرآیند، معایب سیستم‌های تک‌محوره را که در ایجاد برش پایدار (برای پراکندگی) و جابجایی توده (برای یکنواختی) در ترکیبات چندبخشی ناهمگون هستند، از بین می‌برند.

تعادل در ویسکوزیته و نسبت فازها.

ترکیب بخش‌های چندگانه از نظر ویسکوزیته و نسبت بخش‌ها متفاوت هستند و میکسر‌های سه شفت RUMI می‌توانند خود را با دامنه این پارامتر‌ها تطبیق دهند. دیسپرسر بزرگ‌تر از حد معمول، هم اندازه‌های غیرمعمول ذرات را پوشش می‌دهد و هم طراحی میکس‌کننده لنگری باعث می‌شود که حتی در ویسکوزیته‌های بسیار بالا به راحتی حرکت کند و از تشکیل لایه روی دیواره مخزن جلوگیری کند. هنگامی که نسبت بخش‌های حجم روغن و آب نامساوی باشد، مانند حجم کمی از روغن در حجم زیاد آب، حرکت اصلی شفت با سرعت متوسط تضمین می‌کند که بخش پراکنده (روغن) متمرکز نشود، بلکه به‌طور یکنواخت در سراسر محیط پخش شود. میکسر‌های این نوع چند‌منظوره RUMI ثبات را در بسته‌های چندفاز مختلف حفظ می‌کنند.

از آنجا که زمان پردازش و هدررفت انرژی کاهش می‌یابد.

میکسرهای بدون محور معمولاً نیاز به طول دوام بیشتری دارند تا اختلاط چندفازی معادل را به دست آورند، زیرا تنها می‌توانند یک وظیفه (مانند برش) را در هر زمان انجام دهند و این امر منجر به هدررفت انرژی و کاهش تولید می‌شود. طراحی سه‌محور RUMI در مقایسه، امکان انجام همزمان دو عمل اختلاط را فراهم می‌کند. دیسپرسر با سرعت بالا مواد جامد را پراکنده می‌کند و محورهای لنگر و سرعت متوسط، مخلوط را گردش می‌دهند و زمان پردازش را تا چهل درصد نسبت به گزینه‌های تک‌محور کاهش می‌دهند. علاوه بر این، حرکت مشخص‌شده تمام محورها از بیش‌ازحد اختلاط و در نتیجه بیش‌ازحد مخلوط‌شدن جلوگیری می‌کند.

مقیاس‌پذیری به نیازهای تولید در صنعت

میکسرهای سه‌شافتی RUMI در نظر گرفته‌شده‌اند که قابلیت مقیاس‌پذیری دارند — این ویژگی در صنعت ضروری است، جایی که عملیات باید از مرحله آزمایشگاهی به تولید واقعی منتقل شوند. طراحی ماژولار میکسر امکان تغییر اندازه مخزن را فراهم می‌کند و در عین حال طراحی سه‌شافتی حفظ می‌شود، به‌گونه‌ای که عملکرد کلی میکسر در تمام مقیاس‌ها یکسان باقی می‌ماند. این قابلیت مقیاس‌پذیری خطر شکست در فرآیند بزرگ‌نمایی را حذف می‌کند که یک چالش رایج در ساختارهای اختلاط کمتر انعطاف‌پذیر است، و همچنین رشد مؤثر تولید را برای مشتریان صنعتی RUMI تسهیل می‌کند.

ترکیب چند بخشی در میکسرهای سه محور اختراع‌شده توسط شرکت شانگهای رومی الکترومکانیکال ارا، با حرکات آغیتیت مطابق است تا مشکلات خاص بخش‌ها را برطرف کند. این موضوع که آنها یکنواختی را فراهم می‌کنند و زمان پردازش را کاهش داده و با تولید مطابقت داشته باشند، آنها را گزینه بسیار خوبی در میان صنایعی قرار می‌دهد که نیاز به حضور مداوم چندین بخش دارند.