Приготовление растворов загустителей — ксантановой камеди, карбомеров, КМЦ, крахмалов, пектина — идёт в два этапа с противоположными требованиями к мешалке. Сначала порошок нужно быстро распределить в маловязкой жидкости, не допустив комков. Затем раствор набирает вязкость, и задача меняется: нужно двигать весь объём густой массы и снимать её со стенок рубашки. Режим перемешивания удобно оценивать числом Рейнольдса.
Исходные данные — условный пример
| Параметр | Начало процесса | Конец процесса |
|---|---|---|
| Вязкость, Па·с | 0,01 | 20 |
| Плотность, кг/м³ | 1000 | 1050 |
| Диаметр мешалки, м | 0,8 | 0,8 |
| Частота вращения, об/с (об/мин) | 0,5 (30) | 0,5 (30) |
Расчёт по шагам
- Формула. Число Рейнольдса для мешалки: Re = ρ × n × d² / μ, где n — частота вращения в оборотах в секунду, d — диаметр мешалки, μ — динамическая вязкость.
- Начало процесса. Re = 1000 × 0,5 × 0,64 / 0,01 = 32000. Это турбулентный режим: перемешивание интенсивное, но тихоходная мешалка слабо разбивает агломераты порошка.
- Конец процесса. Re = 1050 × 0,5 × 0,64 / 20 ≈ 17. Это ламинарный режим: турбинная или пропеллерная мешалка здесь крутила бы только продукт вокруг себя, оставляя у стенок неподвижный слой.
- Вывод для конструкции. В ламинарной области нужна мешалка, охватывающая весь объём, — якорная или рамная, с пристенными скребками, которые обновляют слой у рубашки. Для этапа внесения порошка нужен быстроходный диспергатор, создающий высокие сдвиговые нагрузки в локальной зоне.
Одна мешалка на весь процесс загущения — компромисс, который проигрывает на обоих этапах: комки в начале и пригар или неравномерный нагрев в конце.
Как выбирают импеллер для загустителей
- Якорная со скребками — основа для гелей и кремов; скребки из пищевого полимера снимают продукт со стенок.
- Рамная — когда кроме пристенной зоны нужно двигать центр объёма.
- Диспергатор или гомогенизатор — для внесения порошков и получения однородного раствора без «рыбьих глаз».
- Частотный привод — чтобы менять обороты по мере роста вязкости.
Реакторы с мешалками под вязкие среды
Промышленные реакторы Сушилка22 комплектуются якорными, рамными, лопастными, пропеллерными и турбинными мешалками для вязкости от 0,001 до 200 Па·с, с приводом через мотор-редуктор с частотным регулированием. Для соусов с загустителями подойдёт линия майонеза с пристенными скребками и гидродинамической мешалкой с диспергатором, для паст — смеситель-измельчитель СИ.
Назовите загуститель и конечную вязкость — предложим мешалку и привод. Связаться: +7 906 968-1922, sales@sushilka22.ru.