پمپ هموژنایزر یا مخلوط کن امولسیون چیست؟

پمپ امولسیون که به نامهای هوموژنایزر(Rotor stator Homogenizer) و میکسر با تنش برشی زیاد(High Shear Mixer) شناخته می شود، برای یکنواخت کردن محلول ها است. هموژنایزرها تکنولوژی و دقت ساخت بسیار زیادی داشته و  برای همسان سازی یک مخلوط چند جزئی بکار می روند. برای مثال در صنعت رنگ و رزین، افزودنی های رنگی و پودر ها را با استفاده از پمپ امولسیون با همدیگر مخلوط می کنند. تفاوتی که همژنایزر با مخلوط کن های دیگر دارند، این است که ریز جامد را به صورت یکنواخت در مخلوط پراکنده می کند.

فیلم آشنایی با هموژنایزر روتور استاتور آراکو

روش مخلوط شدن ذرات در هموژنایزر

اصلی ترین بخش این دستگاه، روتور و استاتور است. پره های روتور، در میان پره های ثابت استاتور با سرعت بسیار زیاد (3000 دور در دقیقه) به حرکت در می آیند. فرایند شکستن و ریز کردن ذرات، به دلیل سرعت بسیار زیاد برخورد مواد با پره های ثابت از و حرکت مواد با سرعت بسیار زیاد در میان لایه ثابت و متحرک استاتور و روتور، اتفاق می افتد. این سرعت چرخش بسیار زیاد و فاصله کم استاتور و روتور باعث می شود تنش برشی بسیار زیادی در مایعات(Shear stress) شکل بگیرد و از آنجایی که سیال تنش برشی تحمل نمی کند، سرعت حرکت مایع بسیار زیاد می شود. بالا رفتن سرعت سیال سبب میکرونیزه شدن(ریز شدن) و همسان ذرات درون محلول خواهد شد.

همانطور که در تصویر بالا می بینید، مقدار تنش برشی در مایعات(سیالات)، با سرعت نسبی دو لایه(روتور و استاتور) رابطه مستقیم و با فاصله دو سطح رابطه معکوس دارد. به همین دلیل است که هرچقدر سرعت حرکت بیشتر و فاصله پره های روتور و استاتور کمتر باشد، تنش برشی و در نتیجه کیفیت امولسیون افزایش خواهد یافت. مساله مهم این است که فاصله کمتر روتور و استاتور، به تلرانس های بسته و دقت ساخت بسیار زیادی نیاز دارند. در نتیجه دانش طراحی و ساخت پمپ امولسیون منحصر به شرکت های معدودی است.

طراحی امولسیون پمپ

پمپ هموژنایزر یا میکسر برش بالا، در صنایع رنگ، صنعت پتروشیمی، صنایع دارویی، صنایع غذایی و نانو مواد، استفاده شده تا کیفیت، بهره وری و سرعت تولید را بیشتر کند.
شکل و هندسه پره های روتور و استاتور در پمپ هموژنایزر، در دبی و قدرت ریز کردن ذرات تاثیر دارد. ما در آراکو با داشتن دانش طراحی پره های میکسر برش بالا، می توانیم با در نظر گرفتن نیاز هر صنعت، پمپ امولسیون مورد نظر را طراحی و تولید کنیم.

البته مواد آب بندی(sealing element) را با توجه به الزامات هر بخش انتخاب می کنیم. به عنوان مثال برای هوموژنایزر مخصوص صنایع غذایی از اورینگ وایتون و مکانیکال سیل سیلیکون-وایتون استفاده می کنیم.
همچنین تمامی قطعات اصلی میکسر هموژنایزر که در تماس با مواد هستند از جنس AISI Stainless Steel 316L ساخته شده اند تا بیشترین مقاومت را نسبت به خوردگی و زنگ زدگی دارا باشند. استیل ضد زنگ 316L بهترین عملکرد و بالاترین استاندارد ها را برای صنایع غذایی، دارویی، آرایش و بهداشتی، شیمیایی و رنگ به ارمغان می آورد.

کاربردهای هموژنایزر در صنعت

هموژنایزر کرم و محصولات آرایشی بهداشتی

در طراحی و ساخت خط تولید محصولات بهداشتی بویژه کرم(Cream)، پمپ هموژنایزر نقش بسیار مهمی دارد. توجه شما را به این نکته جلب می کنیم که کرم ها جزو سیال های غیر نیوتونی طبقه بنده می شوند. گرانروی(ویسکوزینه) این سیالات با اعمال تنش تغییر می کند و در کرم ها کاهش می یابد. در این شرایط پمپ هموژنایزر هم در نقش میکسر کرم(محصولات بهداشتی) و هم در نقش پمپ کار می کند. به این صورت هموژنایزر روتور استاتور برای ایجاد سیرکولاسیون با ایجاد تنش برشی (Shear) در محلول امولسیون، ویسکوزیته آن را کاهش داده و عمل میکس کردن(همگن کردن) کرم و پمپاژ آن را انجام می دهد. برای مطالعه توضیحات بیشتر می توانید مقاله کرم آرایشی بهداشتی چطور ساخته می شود و نقش هموژنایزر در تولید آن را در صفحه ویرگول مطالعه کنید.

هموزنایزر سم و کود شیمیایی

یکی از مراحل تولید سم های سوسپانسیون(مخلوط نا همگن ذرات جامد در مایع)، استفاده از میکسر هموژنایزر روتور استاتور است. در این پروسه ممکن است از مخزن های همزن دار برای پیش ترکیب(Premix) ذرات جامد در مایع و همگن سازی سوسپانسیون استفاده شود. در ادامه محلول وارد میکسر هموژنایزر روتور استاتور(High Shear Mixer) خواهد شد تا اندازه ذرات کوچکتر شود. روش تولید کود های شیمیایی زراعی نیز مشابه است.

هموژنایزر رنگ و رزین

در صنعت رنگ و رزین، از هموژنایزر روتور استاتور برای مخلوط کردن پودر رنگ با حلال استفاده می شود. البته پودر های افزودنی دیگر را هم می توانید با استفاده از میکسر Homogenizer به حلال یا رزین اضافه کنید. در بخش رنگ و رزین بسیار مهم است که ذرات پودر به چه مقدار کوچک شوند. این مساله باعث افزایش کیفیت محصول و در عین حال کم شدن هزینه تولید می شود. نمونه هوموژنایزر ساخته شده توسط شرکت آراکو برای صنعت رنگ و رزین را در شکل زیر می بینید. البته ما در مقاله رنگ و مرکب چطور تولید می شود، این موارد را به صورت کامل توضیح داده ایم.

اندازه ذرات همگن شده در هموژنایزر ایرانی شرکت آراکو

هدف هموژنایزرها ایجاد یک مخلوط کاملا همگن شده از مواد اولیه است. پس هر چقدر اندازه ذره ها کوچکتر شود، عملیات هموژنیزه کردن بهتر انجام شده. ما در آراکو با استفاده از سیمولیشن CFD و بررسی اطلاعات اولیه مواد، توانسته ایم اجزا مخلوط امولسیون را تا 400 نانومتر(معادل 0.4 میکرون) کوچک کنیم. البته دستگاههای هموژنایزر سنتی که در بازار هستند، ذرات را نهایتا تا 0.6 میکرومتر خرد و ریز می کنند. دقتی که ما در فرآیند طراحی و ماشین کاری داریم، به ما کمک کرده تا ذرات را بیش از 30% از رقبا بهتر همگن نماییم.

هموژنایز دارای آبگرد(جکت)

بهترین روش موثر برای ثابت نگهداشتن دما در یک محدوده مشخص، استفاده از آبگرد(جکت/ژاکت) در داخل بدنه هموژنایزر است. البته ایجاد شیارهای جکت، نیاز به دقت بالا و شبیه سازی دارد. با جریان یافتن آب در یک دمای مشخص داخل قسمت آبگرد Homogenizer، می توانید دمای مایع پروسس را در یک بازه ثابت نگهدارید.

هموژن کردن سوسپانسون و امولسیون در دمای ثابت، در صنایع دارویی، آرایشی بهداشتی، کود و سم و مواد غذایی کاربرد دارد. ما برای همگن کردن مخلوط و مواد خاص در دمای ثابت، هموژنایزر سری PTS را پیشنهاد می کنیم.

میکسر استیل سری PTS، جزو تولیدات خاص و سفارشی آراکو قرار می گیرد. ما در ساخت این مدل هموژنایزر از استیل 304، 316 و 316L استفاده می کنیم و عملیات ماشینکاری را با بیشترین دقت ممکن انجام میدهیم.

طراحی مهندسی با نرم افزارهای تخصصی و استفاده از شبیه سازی انتقال حرارت به ما کمک می کند تا فرم بهینه آبگرد را در محصولات سری PTS داشته باشیم. شایان ذکر است میکسر هموژنایزر صنعتی سری PTS که داریا ژاکت آب هستند، بدلیل سفارشی بودن و دقت بسیار بالای ماشینکاری، قیمت بالاتری نسبت به محصولات اکونومی ما دارد.

ما در آراکو پمپ امولسیون(هموژنایزر) را با مشخصات زیر طراحی و تولید می کنیم :

توان : از 4kW تا 22kW
سرعت خطی : از 15m/s تا 45m/s
دبی : از 250l/min تا 1000l/min
تنش برشی(Shear Stress) : از 200kpa تا 500kpa
هد پمپ : از 2m تا  9m
تعداد استیج ها : از 2 تا 12 استیج
برای کسب اطلاعات بیشتر و سفارش ساخت هموژنایزر صنعتی با ما تماس بگیرید

09122786723

02166561974

02166129745

لینک دانلود کاتالوگ هموژنایزر شرکت آراکو
هندبوک هموژنایزر

لینک مقاله های مرتبط 

انتخاب هموژنایزر بر اساس نوع مایع و مخلوط
هموژنایزر چیست؟

میکسر هموژنایزر صنایع غذایی

هموژنایزر دارای جکت آب(آب خنک)

رب گوجه فرنگی و سس تند کچاپ چطور تولید می شود؟

پمپ هموژنایزر(امولسیون پمپ) چگونه کار می کند و قیمت همژنایزر چند است؟

طبقه بندی هموژنایزر و انواع میکسر صنعتی

هموژنایزر کرم و آرایشی بهداشتی 

هموژنایزر رنگ

مقاله قیمت هموژنایزر در سایت ویرگول

فیلم معرفی هموژنایزر و استفاده های آن

میکسر هموژنایزر در محصولات نانو و تولید دارو

قیمت و فروش هموژنایزر ایرانی آراکو 

تولید رنگ و جوهر با بیدمیل یا میکسر هموژنایزر

تولید رب گوجه فرنگی با هموژنایزر آراکو