پمپ هموژنایزر، دستگاهی برای همگن کردن مخلوط امولسیون است که به نام پمپ امولسیون هم شناخته می شود. از نظر عملکرد، پمپ هموژن بیشتر به میکسر های صنعتی شباهت دارد. البته به جریان در آوردن امولسیون(مخلوط مایع در مایع) هم از وظایف این دستگاه می باشد.
پمپ ها را از نظر حالت بجریان درآوردن سیال، به دو نوع جایجایی مثبت و دینامیکی تقسیم می کنند. هموژنایزر جزو پمپ های دینامیکی است. در این پمپ های دینامیک، مایع بر اثر نیروی گریز از مرکز بحرکت در می آید. این فرآیند در homogeneous pump بر اثر چرخش روتور اتفاق میافتد.
نامهای دیگر پمپ هموژنایزر
بسیاری از محصولات در بازار، به نامهای متفاوتی شناخته می شوند. این تفاوت در نامها بعضا برای بسیاری از خریداران ابهام ایجاد می کند. نامهای دیگر پمپ امولسیون عبارت است از :
- پمپ هموژنایزر
- هموژنایزر روتور استاتور
- میکسر تنش برشی بالا(High shear mixer)
- هموژن پمپ
- homogeneous pump
- homogeneous & emulsification pump
تمامی این نامها به یک محصول اطلاق می شود. اما بخاطر نوع ترجمه و کاربرد، ممکن است تولید کننده ها و مشتریان، از اسامی مختلفی استفاده کنند.
امولسیون و کلویئد به چه معنی است؟
Emolsion به مخلوط دو مایع که در بکدیگر حل نمی شوند گفته می شود. مثال رایج امولسیون، مخلوط آب و روغن است. محصولات زیادی هستند که ما بصورت روزمره از آنها استفاده می کنیم و جزو امولسیون ها طبقه بندی می شوند. شیر، دارو، رنگ، کرم، لوسیون، کود مایع و برخی مواد غذایی بصورت امولسیون هستند. کیفیت محصول هایی که حالت امولسیون دارند معمولا بر اساس همگن بودن و اندازه ذرات ، سنجیده می شود. به همین خاطر انتخاب پمپ هموژن مناسب، در سود آوری و کیفیت محصول نهایی نقش فراوانی دارد.
کلوئید چطور ایجاد می شود؟
کلوئید ها همان امولسیون و سوسپانسون های همگن هستند. اندازه ذرات در مخلوط های کلوئید کوچکتر از سوسپانسیون و امولسیون است. در عین حال کولوئیدها معمولا ته نشین نمی شوند. محصولات غذایی، آرایشی بهداشتی، رنگ، مرکب، شیر، برخی از انواع روغن و روانکار، گریس، کرم ضد افتاب و ... جزو دسته کلوئید ها قرار می گیرند.
عمکرد پمپ هموژن برای امولسیون و کلوئید
این پمپ از دو بخش اصلی، یعنی روتور و استاتور، تشکیل شده است. روتور که دارای پرههای چرخان است، با سرعت بسیار بالا (تا ۳۰۰۰ دور در دقیقه) در بین پرههای ثابت استاتور حرکت میکند. این چرخش سریع و فاصله بسیار کم بین روتور و استاتور، یک تنش برشی شدید ایجاد میکند. این تنش باعث شکسته شدن و ریز شدن ذرات موجود در محلول شده و در نهایت، یک مخلوط کاملاً یکنواخت و همگن ایجاد میکند. هرچه سرعت چرخش بیشتر و فاصله بین روتور و استاتور کمتر باشد، کیفیت همگنسازی بالاتر خواهد بود.
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 بین دو سطح رابطه معکوس دارد. به همین دلیل است که هرچقدر سرعت حرکت بیشتر و فاصله پره های روتور و استاتور در پمپ-هموژنایزر کمتر باشد، تنش برشی افزایش یافته و در نتیجه کیفیت همگن شدن امولسیون یا سوسپانسیون بهتر می شود. مساله مهم این است که فاصله کمتر روتور و استاتور، به تلرانس بسته و دقت ساخت بسیار بالایی نیاز دارند. در نتیجه دانش طراحی و ساخت هموژنایزر(پمپ امولسیون) منحصر به شرکت های خاصی است. برای اینکه فاصله بین پره های روتور و استاتور بهینه باشد، باید مساله گرم شدن مخلوط و مواد را هم در نظر بگیریم.
تأثیر کیفیت امولسیون بر ماندگاری محصول
هرچه اندازه قطرات فاز پراکنده کوچکتر و توزیع آنها یکنواختتر باشد، احتمال جدا شدن فازها در طول زمان کاهش پیدا میکند. در نتیجه محصول ظاهر یکنواختتری خواهد داشت، نیاز کمتری به هم زدن مجدد پیدا میکند و ماندگاری آن افزایش مییابد. البته پایداری نهایی امولسیون علاوه بر عملکرد هموژنایزر، به انتخاب امولسیفایر مناسب، فرمولاسیون، دمای فرآیند و خواص مواد اولیه نیز وابسته است.
آیا فشار بیشتر همیشه به معنی کیفیت بهتر امولسیون است؟
یکی از تصورهای رایج این است که هرچه فشار یا دبی دستگاه بیشتر باشد، کیفیت امولسیون نیز بهتر خواهد بود. در عمل، کیفیت هموژنیزاسیون تنها به فشار یا دبی وابسته نیست و مجموعهای از عوامل مانند طراحی روتور و استاتور، سرعت محیطی، زمان ماند محصول در ناحیه برش، ویسکوزیته سیال، دمای فرآیند و فرمولاسیون محصول بر نتیجه نهایی تأثیر میگذارند. در بسیاری از کاربردها، انتخاب صحیح هد هموژنایزر و شرایط فرآیند، تأثیر بیشتری نسبت به افزایش توان موتور یا دبی دستگاه دارد. این موضوع با اصول عملکرد هموژنایزرهای روتور-استاتور نیز همخوانی دارد که در آن شدت برش، هندسه هد و شرایط جریان نقش تعیینکنندهای دارند.
آیا پمپ هموژنایزر وظیفه انتقال سیال را نیز بر عهده دارد؟
پمپ هموژنایزر علاوه بر ایجاد نیروی برشی، در بسیاری از خطوط تولید وظیفه انتقال محصول را نیز بر عهده دارد. با این حال، هدف اصلی این دستگاه همگنسازی، امولسیونسازی و دیسپرس مواد است، نه ایجاد فشار بالا مانند پمپهای سانتریفیوژ یا جابهجایی مثبت. به همین دلیل هنگام طراحی خط تولید، باید ظرفیت انتقال سیال و نیاز فرآیند بهصورت همزمان بررسی شود تا هم کیفیت محصول حفظ شود و هم دبی مورد نیاز خط تولید تأمین گردد.
نکته مهم: در انتخاب پمپ هموژنایزر، بزرگتر بودن موتور یا دبی بالاتر لزوماً به معنی عملکرد بهتر نیست. دستگاه باید بر اساس نوع محصول، ویسکوزیته، ظرفیت تولید، اندازه ذرات مورد انتظار و فرآیند تولید انتخاب شود. انتخاب نادرست تجهیزات میتواند باعث افزایش مصرف انرژی، طولانی شدن زمان فرآیند و کاهش کیفیت امولسیون شود.
کاربردهای پمپ هموژنایزر در صنعت
علاوه بر مواردی که گفتیم، از امولسیون پمپ، برای تولید محصولات دیگری هم استفاده می شود. ویژگی مشترک تمام مخلوطها و موادی که با میکسر صنعتی ساخته می شود، این است که باید ذرات به اندازه بسیار کوچک تبدیل شده و نهایتا کاملا همگن گردند. معمولا بهترین انتخاب در این شرایط، پمپ هموژنایزر است. برای اینکه نوع میکسر هموژنایزری را که لازم دارید، مشخص کنید می توانید با ما تماس بگیرید تا در مورد انتخاب مدل، به شما مشورت بدهیم. بعضی از کابردهای دیگر هموژنایزر روتور استاتور در صنعت عبارت است از :
- پمپ هموژنایزر آزمایشگاهی
- هموژن پمپ دارویی
- پمپ امولسیون مواد غذایی و کشک
- پمپ هموژن برای تولید مواد نانو
- اموسیون پمپ رنگ
چه زمانی همزن پروانهای(بچ آپ) کافی است و چه زمانی به پمپ هموژنایزر نیاز داریم؟
در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، همزن پروانهای (Batch Agitator) برای مخلوط کردن مایعات با ویسکوزیته پایین، حل کردن مواد محلول و جلوگیری از تهنشینی ذرات عملکرد مناسبی دارد. این نوع همزن با ایجاد جریان در داخل مخزن، مواد را با یکدیگر مخلوط میکند، اما نیروی برشی آن برای شکستن قطرات مایع یا کاهش اندازه ذرات کافی نیست.
در مقابل، زمانی که هدف تولید یک امولسیون پایدار، دیسپرس یکنواخت مواد یا کاهش اندازه قطرات و ذرات باشد، استفاده از پمپ هموژنایزر (هموژنایزر روتور استاتور) ضروری است. این دستگاه با ایجاد نیروی برشی بسیار زیاد در فاصله بسیار کم بین روتور و استاتور، قطرات فاز پراکنده را به ابعاد بسیار ریز تبدیل کرده و باعث یکنواخت شدن ساختار محصول میشود.
به بیان ساده، اگر هدف تنها اختلاط مواد باشد، یک همزن پروانهای معمولاً انتخاب اقتصادی و مناسبی است. اما اگر کیفیت نهایی محصول، پایداری امولسیون، جلوگیری از دو فاز شدن، کاهش اندازه ذرات یا دستیابی به بافت یکنواخت اهمیت داشته باشد، استفاده از پمپ هموژنایزر انتخاب صحیحتری خواهد بود.
مقایسه پمپ هموژنایزر، همزن پروانهای(بچ آپ) و پرل میل
| ویژگی | پمپ هموژنایزر (روتور استاتور) | همزن پروانهای (Batch Agitator) | پرل میل (Bead Mill) |
|---|---|---|---|
| مکانیزم عملکرد | نیروی برشی بسیار بالا بین روتور و استاتور | ایجاد جریان و اختلاط حجمی | آسیاب با استفاده از ساچمههای مخصوص |
| وظیفه اصلی | امولسیونسازی، دیسپرس و همگنسازی | اختلاط و همزدن مواد | خردایش و کاهش اندازه ذرات جامد |
| مناسب برای امولسیون | ★★★★★ | ★★☆☆☆ | ★☆☆☆☆ |
| مناسب برای سوسپانسیون | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★★ |
| کاهش اندازه قطرات مایع | بسیار خوب | ضعیف | مناسب نیست |
| کاهش اندازه ذرات جامد | خوب | ضعیف | بسیار عالی |
| نیاز به ساچمه | ندارد | ندارد | دارد |
| مناسب برای فرآیند پیوسته | بله | معمولاً خیر | بله |
| کاربردهای رایج | کرم، لوسیون، شامپو، سس، رنگ، رزین، چسب، کود مایع | مخازن اختلاط، رقیقسازی، حل کردن مواد | رنگ، جوهر، پیگمنت، نانومواد، سرامیک |
نکات مهم قبل از خرید پمپ هموژنایزر
قبل از سفارش دستگاه بهتر است اطلاعاتی مانند نوع محصول، ویسکوزیته، ظرفیت تولید، اندازه ذرات مورد انتظار، دمای فرآیند، جنس قطعات در تماس با سیال، نیاز به شستشوی CIP و فشار کاری مشخص شود. این اطلاعات به انتخاب مناسبترین مدل و جلوگیری از افزایش هزینههای بهرهبرداری کمک میکند.
قیمت پمپ هموژن
شما برای هر صنعت، پمپ هموژنایزر متفاوتی نیاز دارید. تعداد استیج، فاصله ردیف، جنس پره و بدنه پمپ-هموژنایزر، همچنین قطر و عمق پره ها در قیمت High Pressure Homogenizer Pump موثر است.
در زمان خرید هموژنایزر صنعتی میتوانیم بگوییم که با افزایش دبی، اندازه قطر و عمق تیغه های روتور و استاتور همگن ساز باید بیشتر شود. در عین حال توان مورد نیاز پمپ میکسر هم افزایش پیدا می کند. پس اگر دبی زیاد بشود، هزینه خرید هم معمولا بالا خواهد رفت. به صورت کلی قیمت پمپ هموژن(روتور استاتور استنلس استیل) آرامیکس، از حدود 140میلیون تومان شروع می شود و در کاربردهای خاص صنعتی، قیمت میکسر هموژنایزر مکانیکی به 750 تا 950 میلیون تومان هم میرسد. البته نوع استیل، برند الکتروموتور، تعداد ردیف و استیج، نوع مایع یا مخلوطی که باید همگن شود و بسیاری از موارد دیگر بر روی قیمت پمپ هوموژنایزر تاثیر دارند و ممکن است قیمت از محدوده ای که گفتیم، کمتر یا بیشتر اعلام گردد. برای دریافت قیمت پمپ هموژنایزر با ما تماس بگیرید.
09122786723
09124780268
02166561974
02166129745
