Proiectarea unui amestecător pentru produse vâscoase

Amestecarea

Prin amestecare se urmareste aducerea unui sistem format din mai multe componente intr-un stadiu avansat de omogenitate care se manifesta prin reducerea gradientilor de concentratie si de temperatura, sau prin marirea suprafetei intre faze distincte.

Amestecarea se utilizeaza la accelerarea reactiilor chimice, la dizolvare, la spalare, in procesele fizice, la obtinerea emulsiilor si suspensiilor, precum si pentru obtinerea transferului de caldura.

Amestecarea necesita miscarea materialelor supuse acestei operatii.

Defapt in procesul de amestecare se disting 2 optiuni:

- O actiune de agitatie locala, in apropierea dispozitivului de agitare care are la baza crearea de viteze diferite ca marime si directie in portiuni mici ale materialuilui de amestecat sip e formarea de curenti de tulburenta.

- O actiune de agitare generala care se extinde la intreaga cantitate de material supus amestecarii, sub formarea unuei miscari lente generate de actiunea de agitare locala.

Particulele cu viteze diferite ca directie si marime, precum si curentii turbionari fac camaterialul din jurul dispozitivului de amestecare sa se schimbe mereu sis a antreneze tot materialul din vasul in miscare.

In industria alimentara actiunea de amestecare are aplicatii multiple si se realizeaza pentru materiale aflate in toate starile de agregare. Astfel avem de a face cu amestecari in faza lichida (omogenizarea vinului), amestecari in faza gaz-lichid (hidrogenarea uleiului), amestecari in faza gaz-solid (inmuierea orzului), amestecari lichid-solid (baterea untului), amestecari de materiale pentru a obtine produse pastoase (industria panificatiei,a carnii), amestecari de materiale pulverulante,granulate etc.

Termenul de amestecare se foloseste in special la amestecarea solidelor. Pentru amestecarea fluidelor cu corpuri solide usual se foloseste termenul de agitare, iar pentru corpurile consistente este folosit termenul de malaxare sau framantare.

Operatia de amestecare se poate realize fie spontan cand se bazeaza pr difuziunea moleculelor componentelor din amestec, defapt care nu prezinta importanta practica pentru omogenizare, fie prin circulatia fortata cand componentele amestecului sunt aduse prin mijloace mecanice in miscare laminara si/sau turbulenta.

Aparatul in care se realizeaza amestecarea influenteaza procesul prin forma dispozitivului de amestecare si pozitia sa fata de vas si marimea(capacitatea) vasului.

Dispozitivul de amestecare trebuie sa initieze in vas forfecare printr-o maestecare locala de viteza mare in mai multe locuri din aparat sis a mentina straturi limita cat mai subtiri pentru a lua nastere turbulenta in interiorul vasului.

Cantitatea de material supusa amestecarii influenteaza durata amestecarii si eficacitatea. La puterea unor cantitati mari de material sunt necesare aparate de cantitati mari si dispozitive mari de amestecare, iar pentru a obtine o eficacitate ridicata a operatiei se impune mentinerea in aparat a materialului un timp mai indelungat.

Fig. 1.

Aparate de amestecare

Tipurile de amestecatoare utilizate in industria alimentara sunt din cele mai variate in functie de operatiile pe care le realizeaza.

In principal se pot grupa in 2 mari categorii:

- amestecatoare pentru materiale in stare fluida;

- amestecatoare (malaxoare) pentru materiale in stare solida.

In functie de sistemele supuse amestecarii distingem:

- amestecare in stare gazoasa;

- amestecare in stare lichida, cu lichide miscibile, partial miscibile si nemiscibile;

- amestecarea solidelo.