7 често срещани проблема при обработката на промишлено смесване на прах и как да ги разрешите

Смесването на прах е един от процесите, който е от съществено значение, за да се гарантира, че са постигнати правилните смеси, за да се осигури еднородност. Сухите суровини се смесват по такъв начин, че да се осигури равномерно разпределение на сместа. Този процес е от съществено значение в индустрии като химическо производство, фармацевтика, хранително-вкусова промишленост, металургична промишленост и строителни материали.

Смесването на прах обаче може да се срещне с различни трудности. Непоследователността на смесване, сегрегацията на праха, агломерацията, замърсяването и образуването на прах могат да намалят консистенцията на продукта. Дългите времена на смесване могат да бъдат разточителни и да засегнат производствения капацитет. Тези проблеми могат да доведат до по-високи нива на отпадъчни материали и по-високи разходи.

Ефективното промишлено смесване на прахове изисква правилно разглеждане на материалите, оборудването, работните параметри и практиките за работа. Подходящият индустриален миксер за прахове трябва да бъде избран въз основа на вида на използвания материал и нивото на производство.

Днес целта на нашия екип е да предостави информация за седем основни проблема със смесване на прах, причини и решения на такива проблеми. След като прочетете нашия блог, вие ще можете да изберете инструментите за обработка на промишлено смесване на прах по правилния начин.

Разбиране на процеса на индустриално смесване на прах

Смесването на прах в промишлен процес включва смесване на поне две различни вещества, за да се осигури равномерно разпределение в сместа. Причината за това е, че купувачите биха искали да произвеждат прахове с определени химични, физични или други свойства според тяхната формула.

Как работи смесването на прах?

При смесване частиците преминават през смесителна камера, където се реорганизират в цялата партида. Различни миксери прилагат различни видове движения, за да се получи този ефект.

●      Въртящите се миксери въртят съд, позволявайки праховете да се повдигат и спускат.

● В лентовите и лопатковите смесители частиците се движат поради вътрешни механизми.

●      Конвекционните смесители преместват по-голям брой частици, докато срязващи миксери разделят частици или слабо кохезивни клъстери.

Оптималният вид смесване трябва да зависи от използвания материал. Свободно течащите прахове могат да бъдат ефективно смесени с помощта на барабанно смесване, докато други материали може да изискват друга техника. Производителите трябва да осигурят необходимото ниво на смесване, без да увреждат деликатните съединения.

IBC Bin Blender Работно видео

Фактори, които влияят върху ефективността на смесване на прах

Различни променливи на материала и обработката влияят върху смесването на прах в индустрията.

1. Една важна променлива е размерът на частиците, тъй като различните размери на частиците могат да имат различни характеристики на движение в машината за смесване.

2. Друга променлива, която може да доведе до разделяне на материалите по време на смесването, е промяната в обемната плътност на материалите.

3. Нивото на влага в материала влияе върху неговата течливост и вероятността от залепване на частици. Кохезионните прахове са склонни да изискват повече обработка от некохезионните частици.

4. Дизайнът на миксера, нивото на зареждане, скоростта на въртене и времето за смесване също оказват влияние върху процеса.

5. Друга променлива, която може да повлияе на смесването на праха, е електростатичната природа на фините частици. Производителят трябва да оцени тези променливи, преди да установи параметри на обработка.

Това ще помогне на оператора да определи причината за лошото смесване, вместо да прави корекции всеки път.

По-долу са дадени седем често срещани проблема при обработката на индустриално смесване на прах, заедно с практически решения, които да помогнат на производителите да подобрят производителността на смесване и да постигнат постоянни резултати.

1. Неравномерно смесване на праха и лоша еднородност на сместа

Непоследователно смесване се случва, когато материалите в сместа не се разпределят равномерно в партидата. Някои части може да имат повече от определен материал, отколкото се изисква, а други може да имат дефицит на определен материал. Непоследователното смесване води до несъответствия в производството на даден продукт.

Например, сравнително малко количество оцветяващ материал трябва да се разпредели равномерно в огромна партида прахове. Несъответствията в разпространението ще доведат до вариации в оцветяването на крайния продукт. Такива несъответствия могат да възникнат при други видове продукти, които изискват правилно смесване.

Често срещани причини

● Големи разлики в размера на частиците или насипната плътност.

● Неправилно ниво на пълнене на смесителя.

● Недостатъчно време за смесване или неподходяща скорост.

● Лошо хранене или разпределение на съставките.

● Дизайн на миксера, който не отговаря на формулата.

Как да решим проблема с лошата еднородност на сместа

Започнете с проверка на основните свойства на материалите, като размер на частиците, плътност, влага и течливост. Тази процедура може да помогне за откриване на материали с тенденция към неравномерно смесване. След това добавете материалите в миксера според препоръчания режим на работа на машината. Твърде много материал може да ограничи движението на частиците; твърде малко може да ограничи действието на смесване в някои съоръжения.

Извършете експериментална работа, за да определите подходящото време и скорост за смесване. Оптимизирайте реда на хранене, когато един от материалите се добавя в малки количества. В някои случаи ще помогне предварителното смесване на малка съставка с част от основния прах.

Накрая проверете еднородността на прахообразната смес чрез вземане на проби и анализ. Процедурата за вземане на проби трябва да бъде правилно планирана и извършена от подходящи зони на партидата. Не може да се предположи, че удължаването на времето за смесване винаги решава проблема с неравномерното смесване.

2. Разделяне на праха по време и след смесване

Сегрегацията на прах е разделянето на частиците на праха поради размер, плътност, форма или характеристики на потока. Това може да възникне по време на процеса на смесване, разтоварване, транспортиране или съхранение. Като такава, сместа, която първоначално е еднородна, може да не е еднородна, когато премине към следващия етап на обработка.

Например, малките и големите частици могат да се отделят, когато се влеят в бункера. Малките частици ще преминат между големите частици, докато големите и тежките частици ще се отделят на други места.

Често срещани причини

● Значителни разлики в размера или плътността на частиците.

● Прекомерни вибрации по време на транспортиране.

● Висока височина на падане на материала.

● Неконтролирано изхвърляне и прехвърляне.

● Различно поведение на потока между съставките.

Как да предотвратите сегрегацията на праха

Проверете размера на частиците, плътността, формата и потока преди смесване. В случаите, когато спецификацията на продукта позволява, минимизирането на вариациите във физическите свойства на съставките може да бъде полезно за избягване на разделянето. Избягвайте ненужните вибрации и множество манипулации след смесване.

Проверете много внимателно процедурата за освобождаване от отговорност. Високата височина на падане ще увеличи шанса за отделяне на частици и образуване на прах. Трябва да се използва подходящо оборудване и процедури за разтоварване за поддържане на сместа, докато се прехвърля. Дизайнът на бункера и процедурата за изпразване също трябва да отговарят на характеристиките на потока на праха.

Съхранявайте смесения прах в подходящи контейнери без допълнителна обработка преди опаковане или използване на продукта. В случай на непрекъсната сегрегация, сместа може да бъде анализирана на различни места за изпразване, за да се установи дали проблемът е в смесителя или в процедурата за обработка.

3. Прекомерно дълго време за смесване и ниска производствена ефективност

Дългите периоди на смесване ограничават ефективността на производството и могат да доведат до по-висока консумация на енергия. В случай, че операторът смесва материалите по-дълго от необходимото, всяка партида остава в машината за повече време. Това дава възможност за обработка на по-малко партиди в една смяна.

Прекомерното смесване не гарантира по-добри резултати. Има някои случаи, когато прахообразните материали могат да се отделят дори когато достигнат подходящата хомогенност. Прекомерната механична обработка също може да навреди на чувствителните частици.

Често срещани причини

● Използване на едно и също време на цикъл за различни формулировки.

● Избор на неподходящо смесително оборудване.

● Неуспешно оптимизиране на настройките на процеса.

● Зареждане на партиди над подходящи работни нива.

● Неизмерване на еднородността на сместа по време на опити.

Как да подобрим ефективността на смесване

Определете правилното време за смесване за всяка формула чрез тестване. Вземете проби след определени интервали от време и вижте дали сместа отговаря на определените критерии за еднородност. По този начин става по-лесно да разпознаете точката, когато по-нататъшното смесване вече не помага.

Вземете предвид размера на партидата, нивото на пълнене, скоростта на въртене и техниките за подаване на съставките. Проверете дали миксерът е подходящ за материала и желаната производителност. Отбележете времената на цикъла и резултатите от няколко партиди, за да осигурите последователност.

Например, производителят може да установи чрез тестване, че съкратеният цикъл дава същата степен на еднородност като текущия. В резултат на това намаляването на валидираното време на цикъла води до по-висок производствен капацитет, без да се понижава качеството на продукта.

Независимо от това, всяка промяна трябва да бъде тествана, преди да бъде включена в производствения процес.

4. Агломерация на прах и образуване на бучки

Агломерацията на прах е процесът, при който частиците на праха са склонни да се агрегират, за да образуват клъстери или бучки. Това може да попречи на правилното разпределение на компонентите в сместа. Групирането също причинява проблеми с храненето, дозирането и опаковането.

Чувствителният към влага прах е силно предразположен към такава агломерация, ако средата на съхранение е неблагоприятна за праха. Влажната среда причинява образуването на бучки дори преди прахът да се подаде в миксера.

Често срещани причини

● Прекомерна влага или неподходящи условия за съхранение.

● Много фини или естествено кохезивни частици.

● Електростатично привличане между частиците.

● Лоша подготовка на материала.

● Оборудване за смесване, което не отговаря на праха.

Как да намалим агломерацията на прах

Проверете нивата на влага, приложими за съставката. Съхранявайте чувствителните към влага съставки в подходящи запечатани опаковки според препоръките на доставчика. Ако е необходимо изсушаване или кондициониране, използвайте подходящ метод за конкретния използван прах.

Пресяването или деагломерирането може да е полезно преди смесването, но не трябва да повлияе отрицателно на материала или да промени формулата. По отношение на прахове, които са чувствителни към статично електричество, проверете заземяването и други системи за статично управление.

Важно е да проверите дали избраният миксер има достатъчно енергия за разпределение, без да повреди съставката. Промените трябва да бъдат тествани първо в малък мащаб, преди да бъдат внедрени в широкомащабно производство. Агломерацията не трябва непременно да се разглежда като проблем, свързан единствено със смесителя.

5. Кръстосано замърсяване между различни партиди прах

Кръстосаното замърсяване е резултат от наличието на остатък от една партида в друга. Остатъците могат да повлияят на цвета, чистотата, състава и ефективността на продукта. Този аспект е особено важен при производството на лекарства, хранителни продукти, химикали и специални материали, където замърсяването може да бъде много вредно за спецификациите.

Например, остатъци от пигменти, останали вътре в смесителната машина след едно пускане, могат да повлияят на цвета на следващата партида. Остатъците могат да се натрупат в области, където инспекцията не е лесна за извършване.

Често срещани причини

● Остатък вътре в смесителната камера или изхода.

● Повърхности на оборудването, които са трудни за почистване.

● Неадекватни процедури за почистване.

● Лошо контролирани смени на производството.

● Споделено оборудване, използвано за несъвместими материали.

Как да предотвратим кръстосано замърсяване

Установете писмено процедури за почистване, за да посочите какво трябва да се почисти и как това ще бъде проверено. Изберете системи за смесване на прах, чиито повърхности са лесно достъпни в съответствие с избраните процедури за почистване.

Проверете уплътненията, изходите, фугите и вътрешните ъгли, след като ги почистите. Приложете валидиране на почистване, когато е необходимо въз основа на разпоредбите, естеството на продукта или изискванията на клиента. Процедурите за почистване трябва да съответстват на оборудването и материалите.

Планирането на производствения график може да бъде друга мярка срещу замърсяване. Би било препоръчително да планирате производството на съвместими материали и да се справите с преминаването от продукти, които имат различни нужди от почистване. Когато възникне замърсяване, определете източника и преразгледайте процедурата за почистване, преди да възобновите производствения процес.

6. Генериране на прах и загуба на материал по време на смесване

Прахът може да излети във въздуха по време на товарене, смесване, разтоварване и прехвърляне на материалите. Такъв прах може да излезе от отворените зони за зареждане, неадекватни уплътнения в тръбопроводите или движение на материал. Това може да доведе до по-нисък добив на продукта, повишен процес на почистване и излагане на работника на прах.

В случай на определени материали, прахът ще бъде този, който носи опасност за здравето, опасност от пожар или експлозивен прах. Степента на опасност е различна за различните материали и условия на работа.

Често срещани причини

● Отворени точки за зареждане и разреждане.

● Прекомерна височина на падане на материала.

● Неконтролирани скорости на хранене или трансфер.

● Неадекватно прахоулавяне.

● Лоши уплътнения около връзките на оборудването.

Как да намалим праха и загубата на материал

Прилагайте затворени системи за зареждане, смесване и разреждане, където е подходящо. Добре проектираните системи за събиране на прах могат да събират прах от въздуха близо до точката на генериране. Проверявайте периодично уплътненията, капаците и връзките, за да сведете до минимум загубите от течове, докато системата работи.

Оценете системите за прехвърляне и минимизирайте височините на падане, когато е възможно. Контролирайте скоростите на подаване, за да сте сигурни, че машината може да управлява материала без изтичане на прах. Събраните материали трябва да се обработват в съответствие със стандартите за качество и безопасност, тъй като не всички събрани материали са годни за повторна употреба.

Производителите на оборудване трябва да оценят риска от експозиция и опасностите от запалим прах за съответните материали. Трябва да се прилагат подходящи предпазни мерки в съответствие с указанията за безопасност. Например, затворена система за прехвърляне ще сведе до минимум загубите на прах във въздуха чрез повтарящи се операции на дозиране.

7. Избор на грешно оборудване за смесване на прах

Неподходящ промишлен миксер за прах може да доведе до лоша хомогенност, удължено време на цикъла, повредени продукти, трудно за почистване оборудване и по-високи разходи за работа.

Машина, която работи ефективно в една ситуация, може да не е ефективна в друга. Следователно изборът на смесителна машина трябва първо да започне със свойствата на материала.

Често срещани причини

● Избор на оборудване само по партиден обем.

● Пренебрегване на размера на частиците, плътността и течливостта.

● Пренебрегване на чупливи или абразивни материали.

● Липса на оценка на изискванията за почистване.

● Пренебрегване на производствената честота и целите за производителност.

Как да изберете подходящо оборудване за смесване на прах

Идентифицирайте физическите характеристики на всяка от съставките, включително течливост, кохезия, чувствителност към влага и абразия. Определете необходимия размер на партидата, скорост на партида и консистенция на сместа. Сравнете различните технологии на смесване, подходящи за формулата на продукта.

Сравнете възможностите за товарене, разтоварване, достъпност за почистване, задържане на прах, изисквания за поддръжка и съвместимост с останалата част от производственото оборудване. Определете дали оборудването е в състояние да се справи с необходимия размер на партидата, без да жертва производителността. Тествайте способността с представителни материали, където е възможно, или накарайте производителя да тества вашите материали.

Прегледайте материалите, от които е изработено оборудването, способността за запечатване, задвижващия механизъм и наличната техническа поддръжка. Доставчикът на оборудване трябва да може да обоснове своя препоръчан избор на технология за приложението, както и експлоатационните ограничения. Това минимизира възможността за избор на оборудване, което постига желаното изходно количество, но не и постоянна производителност на смесване.

Общи опции за миксер за прах

Няма универсален миксер, който да работи добре за всички видове формулировки.

● Могат да се обмислят подходящи V и двуконусни смесители за свободно течащи сухи прахове.

● Лентовите миксери могат да се използват за различни индустриални смеси от прахове и гранули, докато лопатковите миксери дават алтернативен начин на смесване за определени приложения.

Как да оптимизираме процеса на индустриално смесване на прах?

Проблемът може да бъде предотвратен от повторна поява, като производителите установят повтарящ се процес на смесване за праховете. Такъв процес също така гарантира, че всяка промяна в качеството и ефективността на производството може да бъде лесно открита.

1. Характеризирайте суровините

Необходимо е да се извърши проверка на размера, плътността, влагата, течливостта и кохезията на частиците преди започване на производствения процес. Разликите в значителните съставки трябва да бъдат отбелязани и оценени за подготовка преди производство.

2. Стандартизирайте работните параметри

Установете правилното натоварване на миксера, времето за смесване, скоростта на въртене и последователността на добавяне на съставките за всяка рецепта. Документирайте приетите параметри и инструктирайте операторите за тяхното използване. Не подправяйте множество променливи едновременно, докато отстранявате проблем, тъй като това усложнява анализа.

3. Наблюдавайте равномерността на сместа

Вземането на проби трябва да се извърши, като се използва представителен метод за вземане на проби, заедно с подходящи техники за изпитване, за да се провери дали сместа наистина отговаря на спецификацията. Важно е да се записват резултатите за всяка партида, докато се изследват необичайни отклонения в процеса.

4. Поддръжка на оборудването и контролно почистване

Проверете смесителните компоненти, уплътненията, задвижващите системи и изпускателните системи въз основа на график за поддръжка. Проверете ги за признаци на износване, натрупване, изтичане или оперативни проблеми. Следвайте процедури за почистване, които са подходящи за използваните материали и самата машина.

5. Преглед на ефективността на процеса

Времето на цикъла, потреблението на енергия, загубата на материали, отхвърлените партиди и ефективността на смесване трябва да бъдат наблюдавани. Това би позволило на производителите да открият потенциални проблеми и подобрения. Промените трябва да бъдат прегледани чрез експериментални методи, преди да станат рутинни.

Как да изберете правилния промишлен миксер за прах за вашето приложение?

Изборът на подходящо оборудване за смесване на прах изисква ясно разбиране както на материала, така и на производствения процес.

Купувачите трябва да прегледат тези фактори, преди да инвестират:

●      Свойства на материала: Оценете размера на частиците, плътността, влагата, абразивността и течливостта.

●      Производствен капацитет: Определете партиден обем, почасова производителност и работен график.

●      Ефективност на смесване: Установете необходимата еднородност и потвърдете, че механизмът на смесване отговаря на формулировката.

●      Конструкция на оборудването: Прегледайте материалите за контакт с продукта, уплътняването, възможността за почистване и достъпа за проверка.

●      Обработка на материали: Проверете товаренето, разтоварването, контрола на праха и интеграцията с оборудването надолу по веригата.

●      Оперативни разходи: Помислете за потребление на енергия, време за почистване, поддръжка и резервни части.

●      Поддръжка на доставчици: преглед на тестване на приложения, техническа документация, въвеждане в експлоатация, обучение и следпродажбено обслужване.

Свързано оборудване за сушене и решения за промишлена обработка

За повече информация относно технологиите за промишлено сушене и техните приложения разгледайте нашите ръководства

Вакуумна сушилня срещу сушилня с кипящ слой: 7 ключови разлики

Сушилня с кипящ слой: принцип на работа, видове и приложения

Машина за сушене на термочувствителен материал

Метилов естер на алфа бромизовалерианова киселина Вакуумна сушилня

Ротационна пещ за рециклиране на батерии

Сушилна машина за гранулиране на подправки

Ролята на вакуумните сушилни с тави

Заключение

Седемте често срещани проблема в процеса на индустриално смесване на прах са неравномерно смесване, сегрегация на праха, твърде дълго време за смесване, агломерация, замърсяване, генериране на прах и грешен избор на оборудване. Всеки от тези проблеми може да повлияе на качеството на продукта, количеството на продукцията, добива на материали и производствените разходи.

Смесването на прах трябва да се извърши с помощта на подходящо оборудване, подходящи параметри на процеса, правилни процедури за обработка на материала и мерки за контрол на качеството. Вместо да се опитва да реши всеки проблем чрез удължаване на времето за смесване или смяна на оборудването, производителят трябва да открие източника на всеки конкретен проблем.

Трябва да се извърши правилна оценка на свойствата на материала, изискванията за партидата, нуждите от почистване на оборудването и производствените изисквания, преди да се избере нов процес на смесване или да се модифицира съществуващ.

Hywell Machinery може да помогне на производителите да оценят подходящо оборудване за смесване на прах и да тестват неговата производителност, за да идентифицират ефективно решение за техните специфични производствени нужди.