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Emulsionneur/homogénéisateur de fond en ligne

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Un émulsionneur de fond en ligne (également connu sous le nom de mélangeur à haut cisaillement monté au fond, d'homogénéisateur en ligne ou de mélangeur Rotor-Stator en cuve/en ligne) est un dispositif de mélange et d'émulsification à haute intensité et à haut cisaillement installé directement au fond d'un procédé

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Principe de fonctionnement
Le cœur de son fonctionnement est la tête du générateur Rotor-Stator à haut cisaillement, montée sur un arbre s'enfonçant dans le fond du réservoir.

Admission et accélération : Le rotor à grande vitesse (roue) tourne à l'intérieur d'un stator stationnaire (manchon enveloppant avec des ouvertures usinées avec précision). La rotation crée une puissante force d'aspiration, attirant les matériaux vers le bas depuis le haut et les côtés du réservoir, directement au centre de la tête du générateur.

Traitement à cisaillement élevé : Le produit est accéléré avec force à travers l'espace étroit entre le rotor et le stator. Il est ensuite expulsé à grande vitesse par les fentes ou les trous du stator. La matière est ainsi soumise à d'intenses forces de cisaillement mécaniques et hydrauliques :

Cisaillement mécanique : Provenant du contact physique entre le rotor et le stator.

Cisaillement hydraulique : Il provient des turbulences extrêmes et des changements de vitesse lorsque le produit est projeté à travers les ouvertures du stator.

Circulation et recirculation : La matière traitée est éjectée du stator radialement et/ou axialement, créant un fort flux ascendant. Cela attire les matières non traitées vers le bas dans la zone de mélange dans une boucle de circulation continue et rapide de bas en haut, garantissant que l'ensemble du contenu de la cuve passe plusieurs fois dans la zone de cisaillement élevé pour obtenir des résultats uniformes.

Ce processus réduit efficacement la taille des gouttelettes/particules (jusqu'au micron/sous-micron), décompose les agglomérats et crée des émulsions, des dispersions et des suspensions stables et homogènes.

Caractéristiques principales
Traitement rapide et efficace : Le mélange, l'émulsification et la réduction de la taille des particules sont nettement plus rapides qu'avec les agitateurs conventionnels à entrée par le haut, ce qui permet de réduire les temps de cycle des lots.

Homogénéité et stabilité exceptionnelles : Produit des produits finis uniformes, fins et stables avec une distribution granulométrique étroite, ce qui améliore la qualité du produit et sa durée de conservation.

Prise en charge d'une large gamme de viscosités : Efficace pour les solutions à faible viscosité comme pour les pâtes et les crèmes à forte viscosité.

Élimine les zones mortes : La puissante aspiration de bas en haut et le schéma d'écoulement axial assurent un renouvellement complet du contenu de la cuve, empêchant les produits non mélangés de se déposer au fond.

Conception hygiénique et peu encombrante : L'installation par le bas libère de l'espace au-dessus de la cuve pour d'autres équipements (par exemple, voies d'accès, autres mélangeurs). Des modèles sont disponibles avec des capacités CIP/SIP pour répondre aux exigences strictes en matière d'hygiène (par exemple, dans l'industrie alimentaire ou pharmaceutique).

Évolutivité : Les résultats sont modulables du laboratoire/usine pilote à la production complète, car le paramètre clé de l'intensité du cisaillement (vitesse de la pointe) peut être maintenu.

Flexibilité : Souvent utilisé en combinaison avec une ancre à vitesse lente ou un agitateur à balayage pour le raclage des parois et le mouvement en vrac dans les applications à haute viscosité.

Configuration type
Un système d'émulsification de fond en ligne standard se compose des éléments suivants :

Unité de mélange/cisaillement :

Tête de générateur (ensemble rotor-stator) : La tête de travail du noyau. Disponible dans différentes conceptions (par exemple, à fentes, à tamis fin, à trou carré) pour différentes intensités de cisaillement et applications. Généralement fabriquée en acier inoxydable (304, 316L) ou en alliages durcis pour la résistance à l'usure.

Arbre : Il relie le moteur à la tête du générateur. Il peut s'agir d'un arbre plein ou d'un arbre creux pour le retour CIP.

Garniture mécanique : Composant essentiel pour éviter les fuites. Les options comprennent des garnitures mécaniques simples, doubles ou à cartouche, souvent avec des orifices de rinçage pour la compatibilité avec le fluide du procédé ou pour les fluides de nettoyage en place (NEP).

Système d'entraînement :

Moteur électrique : Un moteur électrique de grande puissance (souvent un moteur à induction triphasé). La puissance dépend du volume du réservoir, de la viscosité et des exigences du procédé.

Réducteur/régulateur de vitesse : Un réducteur robuste pour réduire la vitesse du moteur à la vitesse de fonctionnement optimale pour le rotor (généralement entre 1 000 et 10 000 tr/min). Il est également possible d'utiliser un entraînement à fréquence variable (EFV) pour un contrôle précis de la vitesse, des démarrages en douceur et la flexibilité du procédé.

Installation et montage :

Bride de fond de cuve : L'émulsionneur est monté directement sur une bride dédiée et renforcée, soudée au fond de la cuve. Il est essentiel d'assurer une bonne étanchéité.

Structure de support : Pour les unités plus grandes, un cadre de support externe ou un chandelier peut être nécessaire pour absorber les charges mécaniques et les vibrations.

Réservoir de traitement : La cuve elle-même, qui peut comprendre

Des chicanes : Pour optimiser les schémas d'écoulement et éviter les tourbillons.

Une enveloppe : Pour le chauffage ou le refroidissement pendant le traitement.

Autres agitateurs : Comme nous l'avons mentionné, un agitateur complémentaire à vitesse lente est courant.

Système de contrôle (en option) :

Panneau de commande : Il abrite les démarreurs de moteurs, les commandes VFD et les verrouillages de sécurité.

Instrumentation : Capteurs de température, de pression (dans les systèmes fermés) ou de puissance (ampérage) pour contrôler la cohérence du processus.

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