03.03.2014
Роторно-пульсационные гомогенизаторы
производства ИТП "ПРОМБИОФИТ": рекомендации по подбору и эксплуатации.
Аверкиев В.В., к. ф.-м. н., Свершова Н.И.
Гомогенизаторы роторно-пульсационного типа являются универсальными и, с учетом оптимального соотношения цена/качество эмульсии пользуются наибольшим спросом среди производителей разного вида эмульсий, суспензий и гелей. Восемь основных модификаций таких насосов-гомогенизаторов серии НГД, выпускаемых в настоящее время Инновационно-техническим предприятием "ПРОМБИОФИТ", позволяют обеспечить потребности большинства производителей в оборудовании такого типа.
Насосы-гомогенизаторы серии НГД (рис.1) предназначены для тонкого перемешивания и диспергирования эмульсий и суспензий с одновременным перекачиванием продукта в производствах бытовой, строительной, инженерной химии, косметических и фармацевтических средств, продуктов питания. При работе установки исходная смесь компонентов засасывается встроенным шнековым питателем и крыльчаткой ротора в рабочий объем гомогенизирующей головки и лопастями крыльчатки направляется на периферию вращающегося ротора (рис.2). Последовательно проходя через пазы статорного диска и ротора исходная смесь подвергается необходимой обработке и отбрасывается в тангенциальный отвод обечайки. Для получения качественной продукции в каждом конкретном случае применения насосов-гомогенизаторов НГД необходимо учитывать специфические производственные, эксплуатационные и технологические факторы. Эти факторы будут определять выбор модификации и особенности применения насосов-гомогенизаторов. Накопленный многолетний опыт позволяет сформулировать ряд практических рекомендаций.
I. Производственные факторы: производительность, пожаровзрывобезопасность
Линейка насосов-гомогенизаторов серии НГД включает восемь основных модификаций с мощностью электродвигателя от 0,55 до 15,0 кВт. По производительности (подача по воде) эти установки перекрывают широкий диапазон от 0,8 до 26 куб. м/час (рис.3), что определяет возможность их применения в установках разной производительности начиная с настольных лабораторных установок для отработки технологических процессов и до масштабных производств с выпуском готовой продукции в несколько десятков тонн за смену. При выборе модификации НГД необходимо учесть, что при обработке вязких смесей производительность насоса-гомогенизатора уменьшается.
В ряде случаев по условиям производства в состав обрабатываемой смеси входят легковоспламеняющиеся компоненты и рабочее помещение квалифицируется как взрывоопасное. При размещении в таком помещении насос-гомогенизатор оснащается электродвигателем во взрывозащищенном исполнении.
II. Эксплуатационные факторы: устройство выгрузки продукта, износостойкость, термостатирование, ремонтоспособость
Для расширения эксплуатационных возможностей на выходном патрубке насоса-гомогенизатора НГД может быть установлено специальное разгрузочное устройство УРГ-2, одной из функций которого является обеспечение режима выгрузки готового продукта без использования дополнительных насосов и оборудования.
Проточная часть всех насосов-гомогенизаторов НГД изготавливается из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Конструктивное же исполнение торцового уплотнения необходимо подбирать в зависимости от условий эксплуатации оборудования и химической активности компонентов обрабатываемой смеси. В насосах-гомогенизаторах стандартного исполнения устанавливается торцовое уплотнение с керамикой на основе карбида кремния и резиновыми элементами из маслобензостойкой, либо силиконовой резины. При работе с агрессивными средами в насосах-гомогенизаторах НГД устанавливается химостойкое торцовое уплотнение с элементами из силицированного графита, фторопласта Ф-4 и витона. Это уплотнение имеет также повышенную термоустойчивость и устойчивость при работе со средами, содержащими твердые и абразивные частицы.
При необходимости термостатирования смеси в процессе гомогенизации (нагрев или охлаждение) гомогенизирующая головка изготавливается со специальной "рубашкой", которая обеспечивает возможность циркуляции в ней жидкого теплоносителя.
Для обеспечения дополнительного удобства при сборке, наладке и обслуживании насосы-гомогенизаторы конструктивно выполнены с выносными опорами и размещены на общей раме с электродвигателем. Это позволяет, при необходимости, производить замену электродвигателя без привлечения квалифицированных специалистов-наладчиков.
III. Технологические факторы: схема — линейная/циклическая; регулировка процесса гомогенизации - расход, скорость ротора, геометрия рабочих зазоров.
Для получения качественных эмульсий и суспензий с помощью роторно-пульсационных гомогенизаторов обычно требуется несколько циклов обработки исходной смеси. Циклическая технологическая схема реализована в установках приготовления эмульсий и суспензий серии УПЭС, выпускаемых предприятием ИТП "ПРОМБИОФИТ". Такая схема особенно актуальна для достижения гомогенности вязких многокомпонентных смесей. В отдельных, относительно редких, случаях при обработке жидких продуктов удается достичь удовлетворительного качества эмульсии за один проход смеси через гомогенизатор или при тандемном (последовательном) включении двух-трех насосов-гомогенизаторов.
При эксплуатации насосов-гомогенизаторов НГД имеется техническая возможность в определенной степени влиять на кавитационные процессы в рабочей зоне гомогенизирующей головки. Так, разгрузочное устройство УРГ-2 при работе в режиме регулировки интенсивности потока на выходном патрубке НГД позволяет изменять скорость прохождения обрабатываемой смеси через рабочие зазоры и, соответственно, степень дисперсности и устойчивость эмульсии. Так же на процесс обработки смеси влияет частота, с которой вращается ротор гомогенизатора. Для изменения этой частоты к сети питания НГД подключается дополнительное электронное устройство ПЧ-2 - преобразователь частоты вращения двигателя. Устройство ПЧ-2 применяют при отработке технологии производства, а также для контроля электрических параметров при критических режимах работы, например, при обработке особо вязких смесей.
Важнейшее значение для характеристик получаемого продукта имеет величина зазора между рабочими органами гомогенизатора - ротором и статором. В стандартном исполнении величина этого зазора составляет 0,5 мм. По специальному заказу может быть изготовлен насос-гомогенизатор с величиной зазора 0,25 мм. В особых случаях изготавливаются установки с гомогенизирующими головками типа "конус в конусе", которые по конструкции и параметрам становятся аналогичными коллоидным мельницам. Насосы-гомогенизаторы НГД с такими головками позволяют проводить регулировку величины зазора ротор-статор в пределах 0,5 мм до минимально возможного.
Возможность подбора оптимальных режимов работы насосов-гомогенизаторов серии НГД определяет их востребованность не только в традиционных, но и в новых областях производства, например, в производстве эмульсий с нанокомпонентными элементами. Комплексная разработка в этом направлении специалистов ИТП "ПРОМБИОФИТ" "Мини-заводы для микро- и нанотехнологий" отмечена в 2011 году дипломом и золотой медалью Конкурсной комиссии Всероссийского выставочного центра.
ООО Инновационно-техническое предприятие "ПРОМБИОФИТ"
127299, Москва, ул. К. Цеткин, д. 4., а/я 118
Тел./факс (499) 150-2764, (495) 459-0618, 8-916-747-27-46
www.prombiofit.com; E-mail: itp@prombiofit.com
|
18.10.2012
http://www.prombiofit.com/news/2012.10.em3c_H.html
Полуавтомат для наклеивания этикеток на картонные тубусы
Специальную модификацию этикетировочной машины ЭМ-3Ц.Ш для наклеивания этикеток на картонные тубусы изготовили конструкторы предприятия ИТП «ПРОМБИОФИТ» для производителей картонажных упаковочных изделий. Машина позволяет в полуавтоматическом режиме практически полностью обклеивать декоративной этикеткой цилиндрическую поверхность картонных упаковочных тубусов размерами от 80 до 120 мм по диаметру тубуса и до 420 мм по его высоте.
В течение нескольких минут оператор может переналадить машину на работу с тубусами и этикетками других размеров. Производительность машины зависит от размеров этикетки, плотности этикеточной бумаги и навыка оператора. Так, при наклейке этикеток большого размера, выполненных на толстой бумаге с плотностью 120 г/м2 требуется ручная последовательная подача оператором этих этикеток в машину. При этом производительность по наклейке может достигать 500 этикеток в час. Для этикеток, напечатанных на менее плотной бумаге машина обеспечивает автоматическую подачу по одной этикетке из пачки в магазине этикеток машины в узел наклеивания. В этом случае производительность возрастает до 700 этикеток в час. Используется в машине не требующий подогрева этикеточный клей или обычный строительно-бытовой клей с аналогичными характеристиками.
Качество наклейки этикетки определяется, в основном, состоянием поверхности тубуса и величиной отклонений его от цилиндрической формы.
Помимо картонных тубусов на машине ЭМ-3Ц.Ш удобно этикетировать ёмкости со строительными отделочными компаундами, аэрозольные баллончики и другие цилиндрические изделия.
Производители упаковочных тубусов довольны работой машины ЭМ-3Ц.Ш. Рады будут и дети, которые скоро получат от Деда Мороза новогодние подарки в красочных и больших цилиндрических коробках-тубусах с этикетками, наклеенными на нашей машине!
Аверкиев В.В. 16.10.2012г.
|