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점도 관리를 통한 혼합 최적화: 과학적 관점

인라인 점도계를 사용하여 산업 전반에 걸쳐 혼합 작업을 최적화하고 정확하고 일관되게 제어하십시오.

믹싱 프로세스를 모니터링, 제어, 최적화 및 수익화할 준비가 되었습니다. >>

인라인 점도 관리로 혼합 작업 최적화

혼합 응용 분야에서 점도 관리의 주요 이점:

  • 정확하고 효율적인 혼합 작업 – 재료 비용 및 에너지의 상당한 절감
  • 원활한 제품 전환 : 다양한 신제품 변형 및 제품 출처를 처리하는 민첩성
  • 규정 준수
  • CIP 시스템 최적화

소개

많은 제조 공정에서 혼합은 중요한 단계입니다. 엄격한 정밀도 요구 사항이 없을 수도 있지만 과도한 혼합은 여전히 ​​에너지와 시간을 낭비합니다. 그러나 대부분의 경우 혼합이 훨씬 더 정확합니다. 혼합 부족은 다양한 구성 요소가 고르지 않게 분포된 반면, 과잉 혼합은 최종 제품을 변경할 수 있습니다.

원자로가 최대 용량으로 생산되지 않는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 일반적으로 혼합 시스템은 증상에 따라 가장 먼저 확인해야 할 사항 중 하나로 확인해야 합니다. 교반 공정은 결국 반응 공정의 중요한 부분이며 전체 공정을 최적화하기 위해 조정하거나 업그레이드할 수 있는 기술 중 하나입니다.

교반기 블레이드, 배플, 기계적 밀봉, 드라이브 및 작동 절차(블레이드 각도, rpm, 계층 수 등)를 포함하여 고유한 혼합 환경을 설정할 때 교반기 자체보다 고려해야 할 요소가 더 많습니다. 제품 특성 및 온도 요구 사항은 복잡한 옵션을 생성합니다. 프로세스의 매개변수를 설정하거나 재구성할 때 이러한 모든 요소를 ​​고려하는 것이 필수적입니다.

혼합 공정을 복잡하게 만드는 것은 무엇입니까?

어려운 제품과 공정

특정 제품의 물리적 특성으로 인해 혼합이 어렵습니다. 이러한 특성이 제품을 효과적이고 바람직하게 만드는 것일 수 있기 때문에 혼합 용이성을 높이기 위해 제품을 다른 특성으로 만들 수 없습니다.

비뉴턴적 행동

특히 어려운 특성 중 하나는 개인 위생 용품, 페인트 및 식품과 같은 일반적인 일상 용품의 특성인 비뉴턴 점도입니다. 점도는 유체의 움직임에 저항하는 효과가 있으므로 점성 유체에서 믹서 임펠러에 의해 생성된 움직임은 탱크의 전체 내용물을 이동하기 전에 사라질 수 있습니다. 모든 비뉴턴 유체의 경우 부적절한 유체 운동으로 인해 탱크의 일부가 혼합되지 않은 상태로 남아 있을 가능성이 있습니다.

비뉴턴 거동은 일반적으로 점도가 약 1,000cP(1Pa-sec)보다 높은 유체에서 분명해집니다. 이 시점에서 점도만으로는 저점도의 물과 같은 유체를 혼합하는 것보다 유체를 혼합하기가 더 어렵습니다. 작은 임펠러는 유체에 구멍을 뚫을 수 있지만 큰 임펠러는 전체 배치를 이동할 수 있습니다. 비뉴턴 유체와 기타 점성 유체를 혼합하는 한 가지 방법은 대형 임펠러 또는 다중 임펠러를 사용하는 것이므로 유체가 탱크의 다른 부분에 도달하기 위해 믹서에서 멀리 이동할 필요가 없습니다.

비뉴턴 유체는 전단 의존성을 나타냅니다. 즉, 혼합기에 의해 유체가 전단(이동)됨에 따라 점도가 변합니다. 전단에 의해 점도가 감소하는 유체를 전단 묽어짐(shear-thinning)이라고 하고, 전단 하에서 점도가 증가하는 유체를 전단 농축(shear-thickening)이라고 합니다. 겉보기 점도에 대한 전단 영향은 회전 속도에 비례합니다.

시간 독립적인 비뉴턴 유체는 적용된 전단율의 영향을 받습니다. 시간에 구애받지 않는 전단 희석 유체는 종종 유사 플라스틱, 용융 폴리머처럼 행동하기 때문입니다. 전단 농축 유체는 때때로 팽창제, 많은 것은 흐르기 위해 입자 수준에서 팽창(팽창)해야 하는 고농도 슬러리이기 때문입니다.

시간에 따른 비뉴턴 유체는 전단 속도뿐 아니라 적용된 전단 동안 및 이후에도 겉보기 점도를 변경합니다. 시간에 따른 전단 희석 유체는 다음과 같이 설명됩니다. 요 변성. 라텍스 페인트는 일반적인 요변성 유체입니다. 붓이나 롤러로 바르면 페인트가 묽어집니다. 물감이 얇으면서도 고르게 퍼지고 붓 자국이 사라집니다. 도포 과정의 전단력이 끝나면 페인트가 다시 두꺼워지기 시작하므로 벽이나 페인트된 항목에서 떨어지지 않습니다. 이러한 요변성 거동은 사용 준비를 위해 라텍스 페인트를 혼합하는 것조차 문제가 될 수 있습니다. 일부 시간 의존적 전단 희석 유체는 점도가 영구적으로 감소하여 혼합 시간을 원하는 제품 특성을 얻는 데 중요한 요소로 만듭니다. 시간에 따른 전단 농축 유체를 레오펙틱 유체. 인쇄 잉크는 유동 특성을 나타낼 수 있습니다.

좀 더 어려운 비뉴턴 유체는 점탄성 또는 항복 응력 특성을 가지고 있습니다. NS 점탄성 액체는 원래 상태로 돌아갈 때 빵 반죽이나 피자 반죽처럼 거동합니다. 반죽이 섞이거나 반죽되면 늘어나거나 움직일 수 있습니다. 가해진 힘이 제거되면 반죽은 (적어도 부분적으로) 늘어나기 전의 위치로 되돌아가는 경향이 있습니다. 높은 점도와 탄성 거동으로 인해 점탄성 재료를 혼합하는 데 특수 장비가 필요한 경우가 많습니다. 예를 들어, 반죽 혼합 장비에는 일반적으로 반죽을 늘리거나 접거나 자르는 블레이드가 있습니다(예: 주방 믹서의 패들 또는 반죽 고리). 항복 응력 유체는 젤과 같은 특성과 운동에 대한 초기 저항으로 가장 쉽게 식별됩니다. 일반적인 항복 응력 유체에는 케첩, 마요네즈, 헤어 젤 및 핸드 로션이 포함됩니다. 항복 응력 유체가 흐르기 전에 특정 최소 힘이 가해져야 합니다. 항복 응력 유체는 움직이는 체적을 둘러싸고 있는 정체 유체와 함께 임펠러 주위에 움직이는 유체의 동굴을 형성할 수 있습니다.

비뉴턴 유체의 혼합은 혼합 과정이 비뉴턴 특성을 생성할 때 두 배로 복잡할 수 있습니다. 예를 들어, 제형 공정은 저점도 액체로 시작할 수 있으며 혼합으로 인해 유체가 비뉴턴이 될 때까지 점도가 증가합니다. 때때로 믹서 파워는 최종 유체 점도의 지표로 사용될 수 있습니다.

거의 모든 혼합 공정의 목적은 동일한 수준의 균질성을 달성하기 위한 것입니다. 혼합 및 혼합은 공정 산업 전반에 걸쳐 일반적인 단계입니다.

  1. 음식
  2. 제약
  3. 화학
  4. 화장품
  5. 잉크, 페인트 및 코팅
  6. 배터리
  7. 접착제 및 실런트

혼합물에는 정확한 조성과 고형분 퍼센트가 필요할 뿐만 아니라 일관된 제품이 생성되도록 점도가 유지되어야 합니다. 믹싱/블렌딩의 전 과정을 지속적으로 조절해야 합니다. 샘플의 다양한 부분에 대한 점도의 가변성 정도는 혼합물의 균질성 정도의 진정한 지표입니다. 혼합 공정 전반에 걸친 지속적인 점도 모니터링은 목표 특성을 달성하기 위해 주요 매개변수(예: 고형분)를 측정하고 궁극적으로 제어하는 ​​정확한 방법입니다.

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비뉴턴 유체와 관련된 다른 두 가지 어려운 공정은 분말 첨가 및 유화입니다.

분말 첨가. 분말 첨가는 분말이 용해성, 불용성 또는 수화성인지의 함수인 다양한 문제를 내포하고 있습니다.

용해성 분말 첨가의 문제는 분말이 용해됨에 따라 종종 자가 수정되지만 혼합 시간이 길어질 수 있습니다. 모든 용해에는 약간의 추가 시간이 필요합니다. 천천히 용해되는 입자는 몇 분에서 극단적으로 몇 시간까지 혼합 시간이 필요할 수 있습니다. 분말을 용해하는 데 필요한 시간은 주로 용해도와 입자 크기에 따라 달라지며 입자가 현탁되어 있는 한 혼합 강도는 덜합니다. 불용성 분말 및 수화 분말은 덩어리 또는 덩어리를 형성할 수 있으며, 이 덩어리는 부서지고 분산되기 위해 강력한 처리가 필요합니다.

분말 첨가의 한 가지 어려움은 분말을 완전히 적시는 것입니다. 습윤은 입자의 표면 특성과 액체의 표면 장력을 모두 포함합니다. 일부 분말의 표면-전기적 특성은 소수성을 띠기 때문에 물에 잘 젖지 않습니다. 가능하면 재료를 변경하거나 젖음 특성을 변경하기 위해 재료를 사전 처리해야 할 수 있습니다. 계면 활성제를 추가하여 액체의 표면 장력을 변경하면 액체의 습윤 특성이 향상되고 분말 추가가 더 쉬워질 수 있습니다. 입자 크기도 습윤에 영향을 줍니다.

더 큰 입자는 미세한 입자보다 표면에 침투할 가능성이 더 큽니다. 미세 입자와 저밀도 입자는 액체 표면에 뜨는 경향이 있어 분말 첨가가 매우 어렵습니다.

첨가 속도와 표면 움직임은 분말 첨가를 악화시키거나 개선할 수 있습니다. 많은 분말은 적셔지고 액체에 통합될 시간이 있을 만큼 충분히 천천히 추가해야 합니다. 셀룰로오스 중합체와 같은 일부 수화 증점제는 신속하게 첨가해야 하지만, 유체는 여전히 점도가 낮고 분말의 첨가 및 분산을 돕기 위해 난류입니다. 따라서 가장 완벽하고 최상의 혼합을 달성하려면 빠른 첨가와 느린 첨가 사이의 균형을 맞춰야 합니다. 추가 속도를 제어하려면 "천천히 추가"라는 명령 이상이 필요할 수 있습니다. 첨가율에 대한 사양이 있다고 해서 공정이 항상 그에 따라 수행되는 것은 아닙니다. 첨가 속도를 조절하기 위해 분말의 일부를 첨가한 다음 더 많은 분말을 첨가하기 전에 장기간 혼합할 수 있습니다.

표면 운동은 입자를 표면에서 개별적으로 적시거나 표면에서 임펠러 근처의 격렬한 혼합 영역으로 입자를 빠르게 이동시키기에 충분해야 합니다. 표면의 적당한 소용돌이는 표면을 가로질러 액체를 이동시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 깊은 소용돌이가 액체 속으로 공기를 끌어들일 것입니다. 강한 소용돌이는 아마도 혼합 불량의 신호일 수 있습니다(나중에 논의됨).

분말 입자 사이의 공간은 공기로 채워져 있습니다. 액체에 분말을 추가하면 기포가 추가될 가능성이 있습니다. 일단 기포가 액체, 특히 점성이 있는 액체에 있으면 제거하기 어려울 수 있습니다.

액체의 기포 문제를 해결하는 가장 좋은 방법은 기포 형성을 제한하거나 처음부터 기포가 액체에 들어가지 않도록 하는 것입니다. 공기 혼입과 기포 형성을 줄이려면 부분적으로 잠긴 임펠러에 의해 표면이 튀는 것을 피하고 깊은 소용돌이가 임펠러에 도달하지 않도록 하십시오. 일부 분말 추가에는 분말을 빠르게 결합하고 액체 스트림으로 분산시키기 위해 특수 인라인 혼합 장비가 필요합니다. 진공 상태에서 분말을 추가하는 것은 어렵지만 점성 제품에서 기포를 줄이는 유일한 방법일 수 있습니다.

유화. 유화는 혼합 강도와 안정화제의 사용을 모두 포함하기 때문에 거의 예술입니다.

대부분의 에멀젼은 하나가 다른 하나에 분산되어 있는 유상과 수상의 조합입니다. 그러나 일부 에멀젼은 XNUMX개 이상의 액상 또는 분산된 분말의 존재를 포함합니다. 분산된 상 액적이 충분히 작으면 분산액이 분리되지 않을 것이며, 특히 계면활성제가 안정화제로 작용하는 경우에는 더욱 그렇습니다. 마요네즈, 라텍스 페인트 및 스킨 로션과 같은 일반적인 제품은 에멀젼입니다.

일반적으로 더 강한 혼합은 필요한 안정화제의 양을 감소시킬 수 있거나 더 많은 안정화제가 에멀젼을 형성하는 데 필요한 혼합 강도를 감소시킬 수 있습니다. 에멀젼 형성에는 거의 항상 특수 임펠러 블레이드에 의해 제공되는 고전단 혼합이 필요합니다. 어떤 경우에는 고속으로 작동하는 톱니 날이 유제를 형성하기에 충분합니다. 다른 경우에는 회전자-고정자 혼합기가 필요합니다.

안정적인 에멀젼을 형성하려면 분산된 상이 유착되는 것을 방지해야 하며, 이는 비혼화성 액적과 연속 액체 상 사이에 충분한 표면적과 표면 장력을 생성해야 합니다. 두 상의 점도 차이는 공정을 변경하고 에멀젼 형성을 더욱 복잡하게 만들 수 있습니다. 점도는 온도의 함수이고 믹서에 가해지는 모든 힘은 결국 열이 되기 때문에 유화 과정에서 온도와 점도가 변할 수 있습니다.

유화 과정을 개선하기 위해서는 유제에 영향을 미치는 요인에 대한 세심한 관찰과 이해가 필요합니다. 최종 에멀젼은 종종 두 개의 비혼화성 액체 중 하나보다 더 높은 점도를 갖습니다. 에멀젼 특성 및 안정성은 원하는 공정 결과일 수 있습니다.

응용 프로그램 FAQ

점도는 혼합에 어떻게 그리고 왜 영향을 줍니까?

유체 점성은 유체 운동을 억제하므로 점성 액체에서 임펠러의 운동은 탱크의 전체 내용물을 이동시키기 전에 사라질 수 있습니다. 비뉴턴 유체에서는 불충분한 유체 움직임으로 인해 탱크의 일부가 혼합되지 않은 상태로 남아 있을 가능성이 있습니다.

혼합 시간, 속도, 교반기 임펠러 선택 및 혼합 용기 특성을 모두 변경하여 원하는 혼합 결과를 얻을 수 있습니다.

교반기 임펠러의 설계 및 선택은 재료 밀도, 전단 특성 및 혼합 시간의 영향을 받습니다. 효율적인 혼합을 위해서는 적절한 임펠러 선택이 중요합니다.

고점도 혼합은 일반적으로 유체의 점성을 균일하게 유지하기 위해 저전단 임펠러가 필요합니다. 혼합 탱크는 종종 균일한 점도를 유지하기 위해 나선형 또는 앵커 스타일의 임펠러 또는 고점도 에어로포일과 같은 근접 간극 임펠러가 필요합니다. 용기의 모든 내용물은 저전단 임펠러에 의해 적절하게 혼합됩니다. 고점도 유체는 고전단 임펠러와 혼합될 때 혼합 탱크 외부의 유체와 다르게 거동합니다. 결과적으로 열등한 최종 제품이 될 수 있습니다. 점도는 탱크 및 기타 내부 요소(예: 배플)의 항력을 증가시킵니다. 고점도 유체의 경우 배플이 필요하지 않을 수 있습니다.

저점도 유체는 배플의 추가 교반으로 이점을 얻을 수 있습니다. 혼합 시스템의 설계는 유체의 초기 점도뿐만 아니라 온도 및 전단 속도 변화로 인한 점도 변화도 고려해야 합니다.

고점도 및 저점도 액체를 어떻게 혼합하거나 혼합합니까?

다른 점도의 액체를 혼합하려면 낮은 점도의 액체로 시작한 다음 점도가 높은 액체를 추가하십시오. 믹서가 매우 높은 점도를 처리하도록 크기를 조정할 필요가 없기 때문에 이것은 더 에너지 효율적입니다. 색상과 염료를 마지막에 추가할 수 있습니다. 이렇게 하면 일관된 혼합이 이루어졌음을 시각적으로 알 수 있습니다.

고점도 액체를 어떻게 혼합합니까?

고점도 유체에는 고점도의 층류 영역에서 효과적으로 작동할 수 있는 혼합 임펠러가 필요합니다. 앵커 임펠러, 게이트 임펠러 및 이중 나선 임펠러는 전형적인 층류 임펠러입니다.

큰 직경의 Double-Pitched HiFlow 임펠러는 기본적으로 혼합 탱크의 직경을 가로질러 혼합 영역을 생성하여 접착제/접착제 제조와 같은 응용 분야에서 위에서 아래로 순환을 허용합니다. 임펠러가 용기의 전체 직경을 쓸기 때문에 비스코스 재료는 혼합 영역을 우회할 수 없습니다. Baffle 없이 전환 영역(10-10,000 범위의 레이놀즈 수)에서 탁월한 교반 기능을 제공합니다.

이중 나선 임펠러 | 원천: https://proquipinc.com/industrial-mixing-basics-high-viscosity-mixing-impellers/

 

이중 피치 고유량 임펠러 | 원천: https://proquipinc.com/industrial-mixing-basics-high-viscosity-mixing-impellers/

균일한 분말 믹스를 만드는 방법은 무엇입니까?

분말 및 입상 재료의 혼합은 식품, 제약, 제지, 플라스틱 및 고무 산업의 많은 공정에서 중요합니다. 최종 제품은 혼합성을 평가하기 위해 흐름, 균질성 및 샘플링의 세 가지 중요한 요구 사항을 충족해야 합니다.

일반적으로 믹스의 품질을 특성화하려면 여러 샘플을 채취하여 분석해야 합니다. 혼합 메커니즘을 이해함으로써 천천히 움직이는 영역이나 섹션이 분리되는 경향이 있도록 샘플링 위치를 선택할 수 있습니다. 샘플링 방법은 이론적으로 샘플링 오류가 무시할 수 있다고 가정하고 대표적인 샘플을 제공하도록 설계되었습니다. 분말 혼합 샘플의 변화는 입자 크기 분포와 관련이 있기 때문에 기술의 절대 효율을 측정하는 것은 불가능합니다.

온라인 모니터링 도구는 믹싱 기술을 어떻게 발전시키고 있습니까?

혼합 균질성은 제약 산업에서 원료의약품이 분말/과립 혼합 전체에 고르게 분포되도록 하기 위해 가장 중요합니다. 샘플링 도둑을 사용하여 제약 혼합물을 샘플링하는 것은 일반적입니다. 도둑 샘플링은 샘플을 대형 블렌더에서 수집한 다음 최적의 블렌딩 시간에 도달할 때까지 블렌딩할 수 있다는 장점이 있습니다. 스트림 샘플링은 샘플링 도둑에 대한 또 다른 대안입니다. 차선의 혼합을 제공하는 것으로 의심되는 위치를 타겟팅할 수 없습니다. 샘플링 스트림은 특정 위치에 집중하지 않고 대표적인 샘플을 얻기 위해 설계되었습니다. 블렌드의 활성 제약 성분이 사양 내에 있는 것으로 확인되면 블렌드가 균질한 것으로 간주됩니다. 결과는 일반적으로 제약 혼합물의 활성 성분 그램당 밀리그램 및 약물 함량의 표준 편차 또는 상대 표준 편차로 표시됩니다. 신뢰할 수 있는 추정치를 얻으려면 수많은 샘플을 추출해야 합니다. 믹스의 품질은 사람이 채취한 샘플량의 편차와 분석 중 발생할 수 있는 편차로 인해 신속하게 결정할 수 없습니다. 오늘날, 혼합 모니터링 및 공정 역학 연구를 위한 샘플링에 대한 보다 유망한 대안이 있습니다.

근적외선(NIR) 또는 인라인 점도 측정을 사용하여 실시간으로 혼합 프로필을 측정하면 분말 혼합 역학을 연구하는 데 유용할 수 있습니다. 점도계, NIR 및 데이터 처리와 같은 센서가 발전함에 따라 이제 더 많은 매개변수를 온라인으로 모니터링할 수 있습니다. 이러한 자동화로 수집 가능한 테스트 데이터가 크게 증가하여 통계 분석이 더욱 철저해졌습니다.

혼합 시간의 정량적 측정을 위한 다른 방법은 무엇입니까?

  • 오프라인 샘플링: 오프라인 분석 기법을 사용하는 경우 특정 염, 염료 또는 산과 같은 화학적 마커를 혼합 용기에 추가하고 샘플을 정기적으로 제거합니다. 각 샘플의 마커 농도를 측정하고 이 측정값에서 균일도를 추론합니다. 적절한 샘플링 시스템의 설치는 어려울 수 있으며 일반적으로 유한한 샘플링 시간이 있기 때문에 혼합 시간이 매우 짧은 경우 이 기술은 적합하지 않습니다.
  • Schlieren 효과 기반 혼합 측정: Schlieren 기반 기술은 굴절률이 다른 두 액체가 혼합될 때 발생하는 광산란에 의존합니다.
  • 열전대 기반 혼합 시간 측정: 열전대 기반 혼합 시간 테스트는 벌크와 온도가 다른 액체를 추가하여 수행할 수 있습니다.
  • 전도도 프로브 기술: 전도도 프로브 혼합 시간 기술은 추가된 액체의 전해질을 마커로 사용합니다. 전도도 프로브는 시간의 함수로 국부 전도도를 모니터링합니다.
  • 혼합 시간 데이터 처리: 전도도, 열전대 또는 pH 기술에 의해 수집된 데이터는 조사 중인 시스템의 특성 혼합 시간을 얻기 위해 처리되어야 합니다.
  • CSTR용 RTD: 전도도 프로브 기술은 또한 혼합 용기의 입구와 출구에 프로브를 설치하여 연속 흐름 시스템의 체류 시간 분포를 측정하는 데 사용할 수 있습니다.

점도와 관련하여 가장 일반적인 혼합 문제는 무엇입니까?

고체 현탁액은 점도 측정을 어렵게 만듭니다. 고체 현탁액의 점도는 전단 속도 범위에 걸쳐 점도를 측정할 때 현탁액에 고체를 유지하는 점도계를 사용하여 측정해야 합니다.

탱크에 배플을 너무 많이 사용하면 혼합 과정을 방해할 수 있습니다. 고점도 유체는 흐름에 대한 저항으로 인해 자연스럽게 방해가 되므로 배플이 너무 크거나 많으면 탱크 벽에서 흐름이 낮거나 전혀 발생하지 않습니다.

너무 작은 임펠러 사용 - 너무 작은 임펠러는 탱크 벽 근처에서 충분한 흐름을 생성하지 못합니다. 점성 재료를 위한 완벽한 혼합 시스템을 만들 때 교반기 임펠러 설계에 대한 지식을 갖는 것이 중요합니다.

혼합 어플리케이션에서 점도 관리가 중요한 이유는 무엇입니까?

거의 모든 혼합 응용 분야에서 점도 관리를 중요하게 만드는 광범위하고 중요한 요소 :

  1. 품질 : 혼합물의 점도는 주요 목표 특성의 지표이므로 품질에 매우 중요합니다. 응용 분야에 따라 점도는 기본적으로 생성된 혼합물의 주요 특성을 결정합니다. 과소 혼합은 불균일성을 초래하고 과혼합은 최종 제품 품질에 영향을 미치므로 원하는 품질에 필수적인 지속적인 점도 모니터링이 필요합니다. 많은 혼합/블렌딩 공정에서 점도의 지속적인 모니터링은 제품이 공정 전반에 걸쳐 사양을 준수하는지 확인하는 데 중요합니다.
  2. 낭비: 오버 믹싱은 최종 제품의 상태를 변화시킬뿐 아니라 시간과 에너지 낭비입니다. 혼합 공정에서의 점도 관리를 통해 엔드 포인트를 확실하고 정확하게 식별 할 수 있으므로 폐기물 및 폐기물이 크게 줄어 듭니다.
  3. 효율성 : 번거롭지 않은 혼합 점도의 실시간 모니터링은 샘플의 오프라인 분석과 해당 분석을 기반으로 공정 결정을 내리는 데 소요되는 많은 시간과 노력을 절약할 수 있습니다. 많은 산업 분야에서 작업자 안전이 향상되었습니다.
  4. 환경: 혼합 공정에서 지속적으로 점도를 관리함으로써 제품 품질을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 전력/에너지 소비를 최적화하고 CO2 배출량을 줄일 수 있습니다.

기타 식품 및 제약 혼합 응용 분야에 대한 고려 사항

손쉬운 청소. 또 다른 중요한 측면은 장비를 문제없이 쉽게 청소할 수있는 능력입니다. 기계를 청소하기가 쉬울수록 부품과 기계를 청소하는 데 소요되는 시간이 줄어들며 기계를 더 빨리 가동하고 다시 실행할 수 있습니다. 분해하기 쉬운 기계는 청소 프로세스를 효율적으로 유지하는 데 도움이됩니다. 이에 대한 한 가지 예는 고객이 수동 또는 자동 CIP (clean in place)를 제공하는 장비를 구매하는 것인데, 이는 필러를 가장 효율적으로 청소하는 방법입니다. CIP는 습식 부품이 모두 깨끗한 지 확인하기 위해 세척 용액을 기계를 통해 순환시킵니다.

 

 

식품 등급 믹서(CIP 애플리케이션)

이미지 출처 : https://www.amixon.com/en/industries/food 

 

편이성 유연성, 전환 및 확장 성. 기계의 손쉬운 전환과 유연성은 효율적인 포장 시스템에 필수적입니다. 이는 장비가 부품을 교체 할 필요없이 여러 유형의 용기 또는 액체를 수용 할 수 있어야 함을 의미합니다. 일부 제조업체는 액체의 점도가 일정하다면 단일 장비를 사용하여 여러 병 크기를 처리 할 수있는 기계를 보유하고 있습니다. 기계는 또한 쉽게 업그레이드 할 수 있어야하며 이는 비즈니스가 성장함에 따라 특히 중요합니다.

점도 측정 및 공정 문제

여러 산업 분야에서 혼합 작업자는 점도를 모니터링해야 할 필요성을 인식하고 있지만 이러한 측정을 수행하는 것은 수년 동안 공정 엔지니어와 품질 부서에 어려움을 주었습니다.

오프라인 점도 측정의 과제

기존 실험실 점도계는 온도, 전단 속도 및 인라인 상태와 오프라인 상태가 매우 다른 기타 변수에 의해 점도가 직접적인 영향을 받기 때문에 공정 환경에서 가치가 거의 없습니다. 오프라인 점도 측정의 조건은 종종 코팅의 흐름 저항, 점도를 제대로 나타내지 못할 수 있는 교반되지 않은 샘플입니다. 실험실에서 테스트할 샘플을 수집하고 실험실에서 발견한 사항을 기반으로 프로세스 결정을 내리는 것은 매우 번거롭고 시간이 많이 걸리며 매우 비효율적일 수 있습니다. 숙련된 작업자라도 상당히 부정확하고 일관성이 없으며 반복할 수 없습니다.

회전식 점도계의 과제

회전 점도계는 유체 내에서 일정한 속도로 스핀들을 회전하는 데 필요한 토크를 모니터링하여 혼합 점도를 측정합니다. 점도 측정 원리는 다음과 같습니다. 일반적으로 모터의 반응 토크를 결정하여 측정되는 토크는 스핀들의 점성 항력에 비례하여 유체의 점도에 비례합니다. 그러나이 기술은 해결하는 것보다 더 많은 문제를 제기합니다.

  • 토크 모니터링은 혼합 과정에서 공급 전류를 측정하여 수행됩니다. 모터에 공급되는 전력의 변동은 측정을 완전히 신뢰할 수 없게하여 비용을 제어 가능한 수준으로 유지하기 어렵고 더 많은 양의 폐기물 콘크리트를 생성합니다. 발전기 형태로보다 안정적인 전원 공급 장치로 전환하여 전력 변동을 제어하는 ​​것은 매우 비싼 옵션입니다.

스핀들이 회전하고 있기 때문에 샤프트의 토크 센서에 연결된 와이어가 감겨 끊어 질 수 있습니다. 슬립 링은 대안이 될 수 있지만 설치 시간, 비용 및 불가피한 마모로 인해 이상적이지는 않습니다.

혼합 성능 향상을 위한 Rheonics의 솔루션

자동화 된 연속 인라인 점도 측정은 콘크리트 혼합물에 중요합니다. Rheonics는 콘크리트 혼합 공정을 위해 다음과 같은 솔루션을 제공합니다.

  1. 인라인 점도 측정 : 레오 닉스 SRV 는 유체 온도 측정 기능이 내장 된 광범위한 인라인 점도 측정 장치로, 모든 공정 스트림 내에서 실시간으로 점도 변화를 감지 할 수 있습니다.
  2. 인라인 점도와 밀도 측정 : 레오 닉스의 SRD 유체 온도 측정 기능이 내장 된 인라인 동시 밀도 및 점도 측정 장비입니다. 밀도 측정이 작업에 중요한 경우 SRD는 정확한 밀도 측정과 함께 SRV와 유사한 작동 기능을 통해 사용자 요구에 맞는 최상의 센서입니다.

SRV 또는 SRD를 통한 자동 인라인 점도 측정은 기존 방법으로 점도 측정에 사용되는 시료 채취 및 실험실 기술의 변화를 제거합니다. Rheonics의 센서는 특허받은 비틀림 공진기에 의해 구동됩니다. Rheonics의 균형 잡힌 비틀림 공진기와 독점 3rd 세대 전자 장치 및 알고리즘은 가장 열악한 작동 조건에서 이러한 센서를 정확하고 안정적이며 반복 가능하게 만듭니다. 센서는 혼합 점도를 지속적으로 측정 할 수 있도록 인라인으로 위치합니다. 지속적인 실시간 점도 측정을 사용하는 컨트롤러를 통해 도징 시스템을 자동화함으로써 콘크리트 믹스의 일관성을 보장 할 수 있습니다. 두 센서 모두 간단한 OEM 및 개조 설치를위한 소형 폼 팩터를 갖추고 있습니다. 유지 관리 또는 재구성이 필요하지 않습니다. SRV 및 SRD는 소모품을 사용하지 않아도 작동이 매우 쉽습니다.

다양한 산업 분야의 일반적인 혼합 응용

  • 아플라톡신 검사를 위한 시료 준비 아플라톡신 검사
  • 청량음료용 클라우드 에멀젼 제조
  • 식물성 우유 대체물의 제조 – 비유제품 우유 가공 음료
  • 스무디 음료 제조
  • 청량 음료 제조 - 인공 감미료 음료의 분산
  • 청량음료 제조 – 기능성 성분 음료의 분산/수화
  • 청량 음료 제조 – 설탕 시럽 음료의 준비
  • 맥주 거품 헤드 유지제의 분산 양조 및 증류소
  • 여과 보조제 분말의 분산 양조 및 증류소
  • Isinglass Finings 양조 및 증류소의 준비
  • 크림 리큐어 양조 및 증류소 생산
  • 제과 제과의 고속 매립
  • 아이스크림 제조 — 안정제 및 유화제의 수화 유제품
  • 유아용 우유 및 유아용 조제분유 제조
  • 가당 연유 유제품 제조
  • 무스 및 기타 폭기 디저트 유제품용 프리믹스
  • 요구르트 및 기타 배양 우유 디저트 유제품용 프리믹스
  • 아이스크림 믹스 유제품의 준비
  • 가공 치즈 유제품
  • 가향 우유 음료 유제품 생산
  • 마가린 및 저지방 스프레드 유제품 생산
  • 식용유의 정제
  • 풍미 에멀젼의 생산
  • 카르복시메틸 셀룰로오스(CMC) 용액의 제조
  • 알지네이트의 분산 및 수화
  • 젤리 및 보존제용 펙틴 분산
  • 전분의 분산
  • 잔탄검의 수화
  • 젤라틴 용액의 준비
  • 구아검 용액의 제조
  • 식품의 칸나비디올 오일(CBD)
  • 꿀 성분과 혼합
  • 반죽 덩어리 풀기
  • 반죽 및 코팅 혼합물의 준비
  • 육류 산업을 위한 염수 준비
  • Petfood 그레이비 및 젤의 제조
  • 후무스 제조
  • 토마토 케첩 제조
  • 마요네즈 제조
  • 머스타드의 준비
  • 샐러드 드레싱 생산
  • 살충제 제조
  • 바이오 연료용 식물성 기름의 정제
  • 드릴링 유체의 준비
  • Luboils에서 점도 지수 개선제의 고속 용해
  • 이산화티타늄의 고속 분산
  • 잉크젯 코딩 및 마킹 잉크 제조
  • 섬유 제조의 고분자/안료 분산
  • 필터 케이크의 재분산
  • 종이 코팅의 준비
  • 자동차 광택제 생산
  • 고체 광택제 생산
  • 고무 용액의 고속 준비
  • 발연 실리카의 분산
  • 그래핀 생산
  • 벤토나이트의 고속 분산
  • 폴리비닐알코올(PVA) 용액의 제조
  • 용제 및 오일로 수지의 가용화
  • 화학 응용 분야의 크산탄 검
  • 탈취제 및 발한 억제제 제조
  • 분산 및 수화
  • 화장품의 CBD 오일
  • 선스크린 크림 및 로션 제조
  • 화장품 크림 및 로션 생산
  • 손 소독제 제조
  • 고활성 계면활성제의 희석
  • 립스틱 제조
  • 네일 바니시 제조
  • 샴푸 제조
  • 치약 제조
  • 의약품 분석
  • 제약 크림 및 연고 생산
  • 안과 및 콘택트 렌즈 솔루션 제조
  • 기침 혼합물 및 약제 시럽의 생산
  • 멸균 성분의 혼합
  • 제약 정제 코팅제 제조
  • 유중수(W/O) 유화 백신의 제조

레오 닉스의 장점

콤팩트 한 폼 팩터, 움직이는 부품 없음 및 유지 보수 불필요

Rheonics의 SRV 및 SRD에는 간단한 OEM 및 개조 설치를위한 매우 작은 폼 팩터가 있습니다. 모든 프로세스 스트림에 쉽게 통합 할 수 있습니다. 청소가 쉬우 며 유지 보수 나 재구성이 필요 없습니다. 공간이 작기 때문에 모든 공정 라인에서 인라인 설치가 가능하므로 추가 공간이나 어댑터 요구 사항이 없습니다.

위생적 위생 설계

Rheonics SRV 및 SRD는 맞춤형 프로세스 연결 외에도 트라이 클램프 및 DIN 11851 연결로 제공됩니다.

SRV-DIN 11851-위생적인 의료용 제약 초콜릿 반죽 반죽 혼합 식품 용 인라인 공정 점도 센서 SRV-DIN 11851
SRV-Triclamp-인쇄, 코팅, 식품, 혼합 및 분쇄 응용 분야를위한 인라인 공정 점도 센서 SRV-트라이 클램프

SRV 및 SRD는 모두 미국 FDA 및 EU 규정에 따른 식품 접촉 규정 준수 요구 사항을 준수합니다.

준수 선언 – SRV 및 SRD에 대한 식품 접촉 준수

높은 안정성과 장착 조건에 민감하지 않음 : 모든 구성 가능

Rheonics SRV 및 SRD는 센서의 두 끝이 반대 방향으로 비틀어 장착시 반응 토크를 상쇄하여 장착 조건 및 유속에 완전히 둔감하게 만드는 특허받은 고유 한 동축 공진기를 사용합니다. 센서 요소는 특수 하우징 또는 보호 케이지 요구 사항없이 유체에 직접 배치됩니다.

'유동성'에 대한 즉각적인 정확한 판독 – 전체 시스템 개요 및 예측 제어

레오 닉스 레오펄스 소프트웨어는 강력하고 직관적이며 사용하기 편리합니다. 통합 IPC 또는 외부 컴퓨터에서 실시간 공정 유체를 모니터링 할 수 있습니다. 공장 전체에 분산 된 여러 센서가 단일 대시 보드에서 관리됩니다. 펌핑으로 인한 압력 맥동이 센서 작동 또는 측정 정확도에 영향을 미치지 않습니다. 진동의 영향이 없습니다.

탱크에 직접 설치하거나 바이패스 라인에서 인라인 측정

공정 스트림에 센서를 직접 설치하여 실시간 점도(및 밀도) 측정을 수행합니다. 센서는 바이패스 라인에 인라인으로 잠길 수 있습니다. 유량 및 진동은 측정 안정성과 정확도에 영향을 미치지 않습니다.

Sensor_Pipe_mounting 장착-파이프
Sensor_Tank_mounting 장착-탱크

손쉬운 설치 및 재구성 / 재 교정 불필요 – 유지 보수 / 다운 타임 제로

센서가 손상된 경우에는 전자 장치를 교체하거나 다시 프로그래밍하지 않고 센서를 교체하십시오. 펌웨어 업데이트 또는 보정 변경없이 센서와 전자 장치 모두에 대한 드롭 인 교체. 간편한 장착. NPT, Tri-Clamp, DIN 11851, Flange, Varinline 및 기타 위생 및 위생 연결과 같은 표준 및 맞춤형 프로세스 연결과 함께 사용할 수 있습니다. 특별한 방이 없습니다. 청소 또는 검사를 위해 쉽게 제거 할 수 있습니다. SRV는 DIN11851 및 트라이 클램프 연결로도 제공되어 쉽게 장착 및 분리 할 수 ​​있습니다. SRV 프로브는 CIP (Clean-in-place) 용으로 밀폐되어 있으며 IP69K M12 커넥터를 사용하여 고압 세척을 지원합니다.

Rheonics 기기에는 스테인리스 스틸 프로브가 있으며 선택적으로 특수 상황에 대한 보호 코팅을 제공합니다.

낮은 전력 소비

정상 작동시 24A 미만의 전류를 소비하는 0.1V DC 전원 공급 장치.

빠른 응답 시간 및 온도 보상 점도

포괄적 인 계산 모델과 결합 된 초고속 및 견고한 전자 장치는 Rheonics 장치를 업계에서 가장 빠르고 다목적이며 가장 정확한 장치 중 하나로 만듭니다. SRV 및 SRD는 매초 실시간으로 정확한 점도 (및 SRD의 밀도) 측정을 제공하며 유속 변화의 영향을받지 않습니다!

광범위한 운영 기능

Rheonics의 기기는 가장 까다로운 조건에서 측정을 수행하도록 제작되었습니다.

SRV 사용할 수 있습니다 인라인 공정 점도계 시장에서 가장 광범위한 작동 범위 :

  • 최대 5000 psi의 압력 범위
  • -40 ~ 200 ° C의 온도 범위
  • 점도 범위 : 0.5 cP ~ 50,000 cP (이상)

SRD : 단일 기기, 트리플 기능 – 점도, 온도 및 밀도

Rheonics의 SRD는 점도, 밀도 및 온도 측정을 위해 세 가지 다른 기기를 대체하는 고유 한 제품입니다. 3 개의 서로 다른 기기를 배치하는 어려움을 없애고 가장 가혹한 조건에서도 매우 정확하고 반복 가능한 측정을 제공합니다.

관리 분배 / 충전 보다 효율적으로 비용을 절감하고 생산성을 향상시킵니다.

프로세스 라인에 SRV를 통합하고 수년 동안 일관성을 보장합니다. SRV는 점도 (SRD의 경우 밀도)를 지속적으로 모니터링 및 제어하고 혼합물 구성 성분을 투여하기 위해 밸브를 적절하게 활성화합니다. SRV를 사용하여 프로세스를 최적화하고 중단 횟수, 에너지 소비량, 비준수 사항 및 재료 비용 절감을 경험하십시오. 그리고 결국에는 더 나은 수익과 더 나은 환경에 기여합니다!

현장 청소 (CIP) 및 장소 멸균 (SIP)

SRV (및 SRD)는 세정 단계 동안 세정제 / 용제의 점도 (및 밀도)를 모니터링하여 유체 라인의 세정을 모니터링합니다. 센서가 작은 잔류 물을 감지하여 작업자가 라인이 목적에 맞는지 깨끗한 지 결정할 수 있습니다. 또는 SRV (및 SRD)는 자동 세척 시스템에 정보를 제공하여 실행 사이에 완전하고 반복 가능한 세척을 보장하여 식품 제조 시설의 위생 표준을 완벽하게 준수합니다.

탁월한 센서 설계 및 기술

정교한 특허 전자 장치가 이러한 센서의 두뇌입니다. SRV 및 SRD는 ¾”NPT, DIN 11851, 플랜지 및 Tri-clamp와 같은 산업 표준 공정 연결과 함께 사용할 수 있으므로 작업자는 공정 라인의 기존 온도 센서를 SRV / SRD로 교체하여 점도와 같은 매우 가치 있고 실행 가능한 공정 유체 정보를 제공 할 수 있습니다. 내장형 Pt1000 (DIN EN 60751 Class AA, A, B 사용 가능)을 사용한 정확한 온도 측정.

고객의 요구에 맞게 제작 된 전자 제품

트랜스미터 하우징과 소형 폼 팩터 DIN 레일 마운트 모두에서 사용할 수있는 센서 전자 장치를 사용하면 공정 라인과 기계의 내부 장비 캐비닛에 쉽게 통합 할 수 있습니다.

중소 기업
SME_TRD
전자 및 통신 옵션 살펴보기

쉽게 통합 할 수

센서 전자 장치에 구현 된 여러 아날로그 및 디지털 통신 방법으로 산업용 PLC 및 제어 시스템에 간단하고 간단하게 연결할 수 있습니다.

아날로그 및 디지털 통신 옵션

아날로그 및 디지털 통신 옵션

선택적 디지털 통신 옵션

선택적 디지털 통신 옵션

ATEX 및 IECEx 준수

Rheonics는 위험한 환경에서 사용하기 위해 ATEX 및 IECEx 인증을받은 본질 안전 센서를 제공합니다. 이 센서는 폭발 위험이있는 환경에서 사용하도록 설계된 장비 및 보호 시스템의 설계 및 구성과 관련된 필수 건강 및 안전 요구 사항을 준수합니다.

Rheonics가 보유한 본질 안전 및 방폭 인증을 통해 기존 센서를 사용자 정의 할 수 있으므로 고객은 대안을 식별하고 테스트하는 데 드는 시간과 비용을 피할 수 있습니다. 하나의 장치에서 최대 수천 개의 장치를 필요로하는 응용 분야에 맞춤형 센서를 제공 할 수 있습니다. 리드 타임은 몇 주가 걸리고 몇 개월이 소요됩니다.

레오 닉스 SRV & SRD ATEX 및 IECEx 인증을 받았습니다.

ATEX (2014 / 34 / EU) 인증

Rheonics의 ATEX 인증 본질 안전 센서는 ATEX Directive 2014 / 34 / EU를 준수하며 Ex ia에 대한 본질 안전 인증을 받았습니다. ATEX 지침은 위험한 환경에서 근무하는 작업자를 보호하기 위해 건강 및 안전과 관련된 최소 및 필수 요구 사항을 지정합니다.

Rheonics의 ATEX 인증 센서는 유럽 및 국제적으로 사용하도록 인정 받았습니다. 모든 ATEX 인증 부품은 준수를 표시하기 위해 "CE"로 표시됩니다.

IECEx 인증

Rheonics의 본질 안전 센서는 폭발 위험이있는 환경에서 사용하기위한 장비 관련 표준에 대한 인증을위한 국제 전기 기술위원회 (IEC)의 IECEx 인증을 받았습니다.

이것은 위험한 지역에서 사용하기위한 안전 준수를 보장하는 국제 인증입니다. Rheonics 센서는 Ex i에 대한 본질 안전 인증을 받았습니다.

실시

공정 흐름에 센서를 직접 설치하여 실시간 점도 및 밀도 측정을 수행하십시오. 바이 패스 라인이 필요하지 않습니다. 센서를 인라인으로 잠글 수 있습니다. 유량과 진동은 측정 안정성과 정확도에 영향을주지 않습니다. 유체에 대해 반복적이고 연속적이며 일관된 테스트를 제공하여 혼합 성능을 최적화하십시오.

인라인 품질 관리 위치

  • 탱크에서
  • 다양한 처리 용기 사이의 연결 파이프

기기 / 센서

SRV 점도계 또는 SRD 추가 밀도

레오 닉스 악기 선택

Rheonics는 혁신적인 유체 감지 및 모니터링 시스템을 설계, 제조 및 판매합니다. 스위스에 내장 된 정밀성, Rheonics의 인라인 점도계 및 밀도 계는 응용 분야에서 요구되는 감도와 열악한 작동 환경에서 생존하는 데 필요한 신뢰성을 갖추고 있습니다. 열악한 흐름 조건에서도 안정적인 결과. 압력 강하 또는 유량의 영향이 없습니다. 실험실의 품질 관리 측정에도 똑같이 적합합니다. 전체 범위에서 측정하기 위해 구성 요소 또는 매개 변수를 변경할 필요가 없습니다.

응용 프로그램에 권장되는 제품

  • 넓은 점도 범위 – 전체 공정 모니터링
  • 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체, 단상 및 다상 유체 모두에서 반복 가능한 측정
  • 완전히 밀봉 된 모든 스테인리스 스틸 316L 습식 부품
  • 유체 온도 측정 내장
  • 기존 공정 라인에 간단한 설치를위한 소형 폼 팩터
  • 손쉬운 청소, 유지 보수 또는 재구성 불필요
  • 공정 밀도, 점도 및 온도 측정을위한 단일 기기
  • 뉴턴 유체와 비 뉴턴 유체, 단상 및 다상 유체 모두에서 반복 가능한 측정
  • 모든 금속 (316L 스테인리스 스틸) 구조
  • 유체 온도 측정 내장
  • 기존 파이프에 간단한 설치를위한 소형 폼 팩터
  • 손쉬운 청소, 유지 보수 또는 재구성 불필요
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