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加热和冷却

 

加热和冷却是工艺技术中的基本热处理步骤。它们用于有针对性地改变散装物料、液体或糊状物的温度,以达到特定的产品质量、储存稳定性或反应条件。在 amixon® 混合机中,加热(例如干燥、反应)或冷却(例如产品稳定、团聚体固化)过程中可进行热传递。

输入或输出的热量用热容量来描述。加热或冷却物体的一个简单基本方程式是:

 

Q = m · c_p · (T_2 − T_1)

  • Q:热量 [J]
  • m:质量 [千克]
  • c_p:比热容 [J/(kg·K)]
  • T₁:初始温度 [°C 或 K]
  • T₂:最终温度 [°C 或 K]

在连续过程中,需要处理热流。对于稳定状态,可以写成:

 

Q_(dot) = m_(dot) · c_p · (T_(out) − T_(in))

  • Q_(dot):热功率 [W]
  • m_(dot):质量流量 [kg/s]
  • T_(in):入口温度
  • T_(out):出口温度

加热和冷却的技术实现是通过传热表面来完成的。典型的例子包括双壁容器、夹套加热器、内部加热或冷却盘管或温控工具。一个简单的传热平衡公式是:

 

Q_(dot) = U · A · (T_(medium) − T_(Produkt_mittel))

  • U:总传热系数 [W/(m²·K)]
  • A:有效传热面积 [m²]
  • T_(medium):加热或冷却介质的温度
  • T_(产品平均值):产品平均温度

     

在混合器中,产品的运动对热传递影响很大。强烈的三维混合可减少温度梯度,并产生紧密的产品温度分布。同时,它还增加了壁面热传递中的对流部分。因此,散装物料、糊状物或悬浮系统可以得到高效且温和的加热或冷却。

对于温度敏感的产品,温度控制至关重要。这些产品包括:

  • 介质与产品之间的温差适中
  • 在临界温度下的停留时间较短
  • 在批次中均匀分配热量输入

amixon® 混合机可配备可加热或冷却的混合室壁,并在必要时配备可温控的工具。这样,加热或冷却就可以与混合过程完美结合。这可以节省工艺步骤,减少能量损失,并确保整个产品体积内的温度曲线可重复。