Aan de onderzijde gemonteerde magnetische dispersiemixer

Wat is een aan de onderzijde gemonteerde magnetische dispersiemixer?

Een aan de onderzijde gemonteerde magnetische dispersiemixer is een mengapparaat dat aan de bodem van een tank wordt geïnstalleerd en is ontworpen om ingrediënten te dispergeren, menging van vaste stoffen en vloeistoffen te bevorderen, en de verdeling van verschillende componenten binnen een procesbatch te verbeteren. Het combineert een magnetisch aandrijfsysteem met een disperserende rotor, waardoor het geschikt is voor productieprocessen waarbij zowel mengprestatie als productcontainment van essentieel belang zijn.

In tegenstelling tot een conventionele as-aangedreven roermachine wordt het koppel bij deze mixer via magnetische koppeling overgedragen. Een isolatiebus scheidt de interne magnetische constructie van de externe aandrijving, zodat de rotor binnen de tank kan draaien zonder dat een roterende aandrijfas door de wand van de tank hoeft te lopen. Deze opstelling vervangt het conventionele dynamische asafdichtingspunt door een statische afdichtingsconstructie, wat helpt het risico op lekkage en externe contaminatie te verminderen.

De kenmerkende eigenschap van dit model is zijn disperserende rotor. De roterende bladen genereren sterke lokale stroming en radiale materiaalbeweging, waardoor ingrediënten worden meegetrokken naar de actieve mengzone en daarna uniform door de tank worden verdeeld. Het resultaat is een praktische mengoplossing voor formuleringen die meer vereisen dan eenvoudige bulkstroming.

Hoe werkt de magnetische dispersiemixer?

De mixer bestaat uit een interne magnetische constructie die met de rotor is verbonden, een isolatiebus, een glijlager, een externe magnetische constructie en een aandrijfunit.

Wanneer de motor de externe magnetische constructie aandrijft, wordt het magnetische koppel via de isolatiebus overgedragen en draait de interne constructie mee. De rotor zuigt dan vloeistof en ingrediënten uit de directe omgeving naar zijn werkgebied en versnelt het materiaal vervolgens radiaal naar buiten.

Naarmate het gedispergeerde materiaal zich richting de wand van de tank beweegt, draagt de resulterende stroming bij aan de circulatie binnen de tank. Herhaald doorgaan door de actieve zone van de rotor ondersteunt de verdeling van ingrediënten en bevordert het bevochtigen en dispergeren van compatibele poeders en vloeibare componenten.

Het dispersie-effect hangt af van de relatie tussen de geometrie van de rotor, het toerental, de viscositeit van het medium en de fysische eigenschappen van de ingrediënten. Een geschikt bedrijfstoerental zorgt voor de lokale stroming die nodig is voor het gewenste proces, zonder dat de mengkwaliteit uitsluitend wordt bepaald door het motorvermogen.

Bij toepassingen met geaggregeerde poeders of moeilijk bevochtigbare ingrediënten speelt ook de manier waarop materialen in de tank worden geïntroduceerd een rol. Het geleidelijk toevoegen van poeders in de actieve mengzone kan het bevochtigingsproces verbeteren en de vorming van hardnekkige klonters verminderen.

Belangrijkste kenmerken van de aan de onderzijde gemonteerde magnetische dispersiemixer

Een disperserende rotor ontworpen voor lokale mengintensiteit

De disperserende rotor is het centrale werkcomponent van deze mixer. De roterende bladen genereren lokale stroming en drijven materiaal van de rotor af, wat bijdraagt aan het breken van losse agglomeraten, de verdeling van ingrediënten en de dispersie van vaste stoffen in vloeistoffen.

Dit maakt de installatie geschikt voor processen waarbij ingrediënten moeten worden geïncorporeerd in een vloeibare fase, in plaats van slechts rond de tank te circuleren.

Let wel: dispersie en emulsificatie zijn niet identiek. De mixer ondersteunt dispersie van vaste stoffen in vloeistoffen en het mengen van vloeibare componenten, maar toepassingen die een specifieke emulsiedrupelgrootte of een nauw gecontroleerde deeltjesgrootteverdeling vereisen, dienen te worden beoordeeld op basis van de werkelijke rotorontwerp en de procesomstandigheden.

Magnetische aandrijving met statische afdichting

De magnetische aandrijving overdraagt koppel zonder dat een conventionele roterende as door de wand van de tank hoeft te lopen. De isolatiebus zorgt voor de fysieke scheiding tussen de interne en externe magnetische constructies.

Door het traditionele dynamische asafdichtingspunt te elimineren, wordt hiermee een veelvoorkomende oorzaak van lekkage in mengapparatuur aangepakt. Dit is bijzonder nuttig bij het verwerken van waardevolle ingrediënten of producten waarbij externe contaminatie en productverlies tot een minimum moeten worden beperkt.

De isolatiebus, zijn aansluitingen en de volledige tankconstructie moeten desondanks nog steeds zijn ontworpen voor de gespecificeerde bedrijfsdruk, -temperatuur en procesmedium.

Bodemmontage voor direct materiaalcontact

Het installeren van de dispersie-unit aan de onderzijde van de tank plaatst de rotor in de lagere regio van de batch. Deze opstelling kan helpen materiaal te betrekken dat zich neerzet of ophoopt nabij de bodem van de tank, afhankelijk van de tankgeometrie en het stromingspatroon van de rotor.

Het is ook nuttig bij compacte procesopstellingen waar een bovenaan geplaatste aandrijving onhandig is.

Bij batches met wisselende vloeistofniveaus dient het minimale werkvolume zorgvuldig te worden beoordeeld. De rotor moet voldoende ondergedompeld blijven om excessieve luchtinsluiting, instabiele stroming of verminderde dispersieprestaties te voorkomen.

Meerdere modellen voor verschillende batchvolumes

De CJF-serie bestrijkt een reeks tankcapaciteiten, met modelopties die geschikt zijn voor werk volumes van ca. 50 L tot 5.000 L. De rotordiameters variëren van 80 mm tot 200 mm over de genoemde modellen.

Deze reeks maakt het mogelijk de mixer af te stemmen op verschillende batchgroottes en procesvereisten. Het juiste model hangt niet alleen af van het tankvolume, maar ook van de viscositeit van het medium, de hoeveelheid te dispergeren materiaal en de vereiste mengintensiteit.

De serie biedt verschillende motortypevermogens voor toerentalbereiken tot 960 rpm, 1.450 rpm en 2.800 rpm. Een hoger toerental is niet automatisch beter: de gekozen combinatie moet de vereiste dispersiewerking leveren én tegelijkertijd geschikt zijn voor de formulering en de mechanische bedrijfsomstandigheden.

Belangrijke bedrijfsomstandigheden en materiaalcompatibiliteit

De mixer is voornamelijk bedoeld voor media met gemiddelde viscositeit en algemene dispersie- en mengtoepassingen. Voor media met een viscositeit boven de 100 cP dient de technische dienst vooraf te worden geraadpleegd om het geschikte model te bepalen.

De genoemde standaard bedrijfstemperatuur bedraagt maximaal 130 °C, met een werkdruk bereik van ca. –0,09 tot 0,6 MPa. Toepassingen buiten deze grenzen vereisen technische beoordeling en kunnen een aangepast ontwerp noodzakelijk maken.

Componenten die in contact komen met het product zijn verkrijgbaar in roestvrij staal 304 of 316L. Het glijlager is beschikbaar in siliciumcarbide of harde legering, afhankelijk van de toepassing. Bij de materiaalselectie dient rekening te worden gehouden met de chemische samenstelling van het product, abrasieve ingrediënten, reinigingsmiddelen en de verwachte bedrijfsomstandigheden.

Deze overwegingen zijn bijzonder belangrijk wanneer de mixer poeders met abrasieve deeltjes verwerkt of formuleringen die frequent moeten worden gereinigd.

Typische toepassingen

De aan de onderzijde gemonteerde magnetische dispersiemixer kan worden geïntegreerd in voorbereidingstanks en procesvaten binnen de farmaceutische, voedings- en aanverwante productie-industrieën.

Typische toepassingen zijn:

• Farmaceutische voorbereiding: Mengen van compatibele ingrediënten in formuleringstanks, bufferbereiding en vloeistofbereiding.
• Voedings- en drankverwerking: Dispersie van oplosbare of suspendeerbare ingrediënten en het mengen van vloeibare formuleringen.
• Poederincorporatie: Ondersteuning van poederbevochtiging en vaste-stof/vloeistof-menging, mits ingrediënten onder geschikte bedrijfsomstandigheden worden toegevoegd.
• Algemene batchverwerking: Verdeling van componenten door de hele tank waar gecontroleerde dispersie vereist is.

Voor steriele of hoogzuivere toepassingen dient de mixer te worden beoordeeld als onderdeel van het volledige procesysteem, inclusief tankontwerp, reinigingsprocedures en eventuele vereiste sterilisatiecycli.

Hoe het juiste model te selecteren

De selectie van het juiste model dient te beginnen met het werkvolume van de batch en de eigenschappen van het materiaal. Vervolgens dient te worden vastgesteld of het proces algemeen mengen, oplossen van poeders of intensievere vaste-stof/vloeistof-dispersie vereist.

Daarna moeten de rotordiameter, het motorvermogen en het bedrijfstoerental gezamenlijk worden beoordeeld. Een formulering met een hoog aandeel vaste stoffen kan zich anders gedragen dan een laagviskeuze vloeistof, zelfs wanneer beide in tanks met hetzelfde volume worden verwerkt.

Voorafgaand aan de definitieve keuze dient te worden bevestigd dat de viscositeit van het medium, de bedrijfstemperatuur en -druk, de materiaalcompatibiliteit en de reinigingsvereisten voldoen aan de specificaties. Indien het proces bijzonder fijne dispersie vereist of een viscositeit boven de genoemde grens omvat, wordt een technische beoordeling aanbevolen.

Een praktische oplossing voor gecontroleerde dispersie

De aan de onderzijde gemonteerde magnetische dispersiemixer combineert een disperserende rotor met magnetische koppeloverdracht en een statische isolatiebus. De kernwaarde ervan ligt in het combineren van lokale dispersiewerking en een verminderd risico op dynamische afdichtingsfouten binnen een compacte, bodemgemonteerde opstelling.

Met meerdere CJF-modellen die verschillende tankcapaciteiten en toerentalopties bestrijken, kan de serie diverse taken op het gebied van batchvoorbereiding en vaste-stof/vloeistof-menging uitvoeren. Het afstemmen van rotor, motorvermogen en bedrijfsomstandigheden op de formulering is essentieel om consistente dispersie en betrouwbare werking te garanderen.