搅拌研究新技术

经过近一个世纪的实验研究和理论探索.当今的流体混合技术已进人快速发展时期.并积累了大量可用于分析和预测混合体系的设计经验和关联式.但由于流体混合体系的多样性和物料流变特性的复杂性.目前对于搅拌设备的选型和设计还主要依赖经验和实验.对其优劣很难用理论预测.对于能耗和生产成本.只能在一定规模的生产装置上进行对比后才能分出高低.另外对搅拌设备的放大规律至今仍无足够的认识.缺少理论指导.因此从更微观更本质的角度.采用先进的测试手段和计算流体力学方法.获取搅拌设备中的速度场.温度场和浓度场.不仅对搅拌与混合设备的优化设计具有重要的经济意义.而且对放大和混合的基础研究具有现实的理论意义. 　　1 LDV / PIV测量技术 　　搅拌设备内流速的精确测量是一件复杂的工作.这是由于搅拌设备内的流动是三维和高度不稳定的湍流.脉动和随机湍流给流速测量带来了很大困难.早期的流速测量方法如毕托管.电磁流速计.压电探头和热线或热膜风速仪等.都由于插人流场中的探头而使流动受到干扰.20世纪80年代以来.国内外开始运用激光多普勒测速仪LDV(Laser Doppler Velocimetry)来测量搅拌釜内流场.LDV测量是在某一测点处一段时间内进行的.因此所测速度是时均定量值.通过对搅拌釜中每一点的测量可以得到整个流场.但由于这些测量不能同时进行.因此LDV不能用于研究非稳态流动. 　　为了研究时变流动.必须采用更先进的粒子成像测速仪PIV(Particle Image Velocimetry).可在瞬时得到整个流场分布.其原理是搅拌设备由一狭缝激光束照射.用两个脉冲激发光源.得到粒于场的两次曝光图像.接着从曝光时间内粒子的位移计算出速度场.但PIV的技术开发仍未完善.尚处于应用初期.目前还不能很好地测量高速湍流下的湍流参数. 　　利用LDV测量技术.可以准确获取搅拌釜中丰富的信息如时均速度场.湍流强度场.雷诺应力场.剪切速率场.并可进一步计算得到宏观特征参数如排量和功耗等.因此目前LDV测量数据的一个主要用途就是验证CFD(Computational Fluid Dynamics)模型的仿真结果和提供模型边界条件.近几年LDV还被用于测量多层桨的搅拌特性.如排量和循环流量等.因为在单层搅拌器条件下所采用的测量排量的粒子跟踪法.在多层桨条件下是不适用的. 　　2 CFD模拟技术 　　LDV仅仅提供了一些重要参数如排量准数.时均速度和脉动速度的分布等.而不能从本质上认识混合与流动.无法改变日前这种依靠经验来放大的现状.因此采用计算流体力学的方法.来模拟和预测不同几何尺寸和操作条件的搅拌设备中详细的流动和混合特性.是流体混合技术的发展趋势. 　　搅拌设备内流动数值模拟目前应用最广泛的是对搅拌器采用黑箱模型进行稳态分析.即由实验测得搅拌器周围虚构表面的速度场作为边界条件或将桨叶对流体的作用看作流体动量的产生源.从数值计算来看.黑箱模型具有简捷.方便等特点.能较准确地预报搅拌器在不同条件下的运动特性.但该方法需要实验数据作为桨叶边界条件.因此不能用于多相流体系的模拟. 　　CFD最重要的应用(也是CFD技术的最主要优点)是对流场的分析.可以明确在不同搅拌器的型式.尺寸.离底距离等条件下.流场对混合.悬浮和分散等过程的影响.即CFD流动.能量耗散等的计算可视化.从而使用户可以直观地了解釜内的混合情况.帮助用户确定已存在系统中的问题.指导用户进行搅拌器的优化设计.消除死区.确定加料口位置等.目前国外的专业混合设备公司己经利用CFD技术优化搅拌器的几何尺寸.开发了第二代高效轴向流搅拌器. 　　CFD的另一个主要优点就是模型的设备大小无关性.一旦它们被验证可以合理准确地描述搅拌反应器过程.就被用于放大.以预计放大后的棍合和反应性能. 　　随着CFD技术的发展.可压缩性流体和一些简单的非弹性粘性流体在商业软件中已经可以模拟.目前多相流(尤其是气-液体系)混合的CFD模拟也得到了长足发展.但与实际应用仍有相当距离. 　　3 电子过程断层成像技术 　　电子过程断层成像技术EPT是一种多相流体系的非接触式的实时检测和可视化技术.可以测量不透明介质的流场. 　　EPT的工作原理与医学测试仪器中的CT相差不多.在被测搅拌釜或管道外壁等距离贴附一组8到16只传感器一周.此传感器为长方形不锈钢电极片.既是发射器又是接收器.釜或管道内要有两种具有不同电性能(电导率.电容率等)的物料(不同电导率的液体.气体和固体.液体和固体).然后在有规律的电脉冲作用下.所有可能的相邻传感器组合的电压通过数据采集单元传送回计算机.计算机将记录所有电极的信号和先后次序.并采用图像重建技术还原出釜或管道横截面的图像.每秒可获得高达100帧图像.如果采用多组传感器对不同高度进行断层成像.则可在图像重建技术的辅助下.建立釜或管道的三维图像和实体造型. 　　EPT系统无辐射危险.价格便宜.易于制造.响应速度比CT快且可以满足工业实时过程要求.但图像解析度比CT要低. 　　由于EPT可以准确地测量出搅拌反应器中的流动区域.速度场.气体和固体组分浓度分布.而这些数据可用于从空间和时间两方面验证多相体系的混合模型和CFD模型.因而EPT技术可直接用于优化搅拌器的设计和操作.随着电子技术.图像重建算法和计算机硬件的发展.EPT还将被用于过程的在线监测和控制. · 行业聚焦：  该专利产品采用微波加热的方式，物料在真空（压力）状态下能连续进出料，可对不同食品的低温油炸并脱油为一体的食品加工设备，也可对各种不同物类进行微波真空干燥、微波冷冻干燥、微波杀菌、微波强化萃取等的产品加工，实属国内、外首创。设备设计科学合理、安全可靠、制造简单、制造成本低，可实现全自动操作，维修方便，适用性广泛，经该设备加工的产品质量高，运行成本低，无污染，是目前最先进的加工设备。 一、  概述 现有技术中，一般采用常压连续式和真空间歇式加工设备，热源一般采用电、煤、蒸汽，直接或间接的方式加热，劳动强度大，生产效率低，能耗高，运行成本高，质量差，设备投资大，适应双锥回转真空干燥机适用于橙汁、番茄汁、牛奶、速溶茶和速溶咖啡等物料的干燥。双锥回转真空干燥机干燥时间段约：5-40min;能形成多孔状制品；在f燥过程中，能避免混入异物而防止制品被污染；可以直接干燥高浓度、高枯度的物料；简化工序。节约热能。若在被干燥物料中加人碳酸按之类的膨松剂或在高压下充人氮气，干燥时物料会形成气泡而膨松，可以制取高膨化制品。双锥回转真空干燥机也有单层输送带和多层愉送带之分。双锥回转真空干燥机是由一连续的不锈钢带、加热滚筒、冷却筒、辐射元件、真空系统和加料闭风装置等组成。 　　旋转闪蒸空压机干燥机产品特点: 　　◆由于物料受到离心、剪切、碰撞、摩擦而被微粒化，呈高度分散状态及固气两相间的相对速度较大，强化了传质传热，故该机生产强度高。 　　◆干燥气体进入干燥机底部，产生强烈的旋转气流，对器壁上物料产生强烈的冲刷带出作用，消除粘壁现象。 　　◆在干燥机底部高温区，热敏性物料不与热表面直接触，并装有特殊装置，解决了热敏性物料的焦化变色问题对于干燥行业的采购者来说，如何评价干燥设备是一个综合性的问题，应该如何入手？一般认为，可主要从其技术性和经济性两方面进行评价。 　　评价干燥设备的经济性主要依据设备使用所产生的经济效益和综合成本。 　　第一，一套干燥设备的使用寿命常常是几年或更长的时间，设备的价格仅是固定费用，而影响设备在使用周期内经济效益的主要因素是可变费用。干燥设备在运行周期内，其利润为使用期内的收入减去设备的固定费用和变动费用。固定费用设备公司、上海沪正纳米科技有限公司、潍坊正远粉体设备有限公司、青岛迈科隆粉体技术设备有限公司、沈阳飞机研究所粉体公司、珠海欧美克科技有限公司等国内外知名公司出任了我们这次展览会的协办单位。 　　同期将召开国际微纳米粉体新技术与产业化论坛！由国家纳米中心及中国微米纳米技术学会知名专家学者进行微纳米方面最新研究成果的研讨以及发言，期间全球知名的设备供应商也将针对其最先进的研究设备进行专题介绍！ 　　我们期待更多的企业参加我们的展会与论坛，进行同行业间的合作与交流，在展示形象、拓展市场的同时，寻求合作伙伴和发展商机。同时，也希望通过我们的努力使贵公司能够在此届展会与论坛上取得最大的收获！

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