Scale & Intensity of Segregation
الهدف من هالمفاهيم هو تقييم جودة الخلط—يعني شلون نعرف إذا الخلط كان زين أو لا، وهل المادة متجانسة أو بعد بيها تكتلات واختلافات.

1. Scale of Segregation (مقياس التكتل)
شنو يقيس؟
يقيس "حجم التكتلات" غير المخلوطة.
ينقسم إلى نوعين:

Linear scale (مقياس خطي):
يمثل معدل قطر الكتل أو التكتلات. يعني كم معدل عرض التكتلة غير المخلوطة.
مثال: إذا عندك بودرة وفيها تكتلات بقطر 2 ملم، فالمقياس الخطي = 2 ملم تقريباً.

Volume scale (مقياس حجمي):
يمثل معدل حجم التكتلات غير المخلوطة.
يعني ما نهتم فقط بالعرض، بل بحجم الكتلة كله.
كل ما كان هذا المقياس صغير—-> يعني الخلط أفضل (التكتلات أصغر).

2. Intensity of Segregation (شدة التفرقة)
شنو يقيس؟
يقيس درجة الاختلاف في التركيب بين أجزاء مختلفة من الخليط.
يعني: هل التركيز متجانس في كل نقطة؟ أو بيه اختلافات كبيرة من مكان لمكان؟
مثلاً، إذا أخذت عينتين من أماكن مختلفة:
وحدة بيها تركيز عالي من مكوّن.
وحدة بيها تركيز قليل.
هذا يدل على intensity عالية للتفرقة = خلط غير جيد.

اخوان رح اكمل بس على الاشياء المهمة و صعبة الفهم لان الموضوع متعب و ياخذ كلش هواي وقت

و اذا شي معين تريدو كلولي

أنواع الجريان

1. الجريان الشعاعي (Radial Flow):
يكون عمودي على محور الدوران (يعني يطلع من المركز إلى الجدران بشكل مستقيم).
يشبه شكل النجمة: الجريان يندفع من الشفرات للخارج.
وظيفته الأساسية: كسر التكتلات وخلق طاقة قص (shear) عالية.

2. الجريان المحوري (Axial Flow):
يكون موازٍ لمحور الدوران، يعني يصعد للأعلى أو ينزل للأسفل داخل الوعاء.
.
وظيفته: تحريك السائل بين أعلى وأسفل الوعاء—>خلط كبير الحجم (bulk mixing).

3. الجريان المماسي (Tangential Flow):
يكون حول محيط الخلاط، بشكل دائري موازي لحركة الدوران.
يتحرك السائل مثل الدوامة حول جدار الوعاء.
هذا النوع وحده ممكن يسبب "دوامة سطحية" بدون خلط داخلي فعلي.

ملاحظة:
هاي الأنواع الثلاثة مو شرط تصير وحدها.
أغلب أنواع الخلط تكون مزيج من هاي الحركات، بنسب مختلفة حسب تصميم الشفرات و سرعة الخلط
مثال:

*شفرات توربينية تنطي جريان شعاعي قوي

**شفرات لولبية (helical) تعطي جريان محوري.

شنو اهمية فهم هاي المحاور؟
*
اختيار نوع الخلاط المناسب.
تحسين توزيع المكونات.
منع تكوين مناطق غير مخلوطة أو تكتلات.

أضرار تكوّن الدوامة (Vortex) أثناء الخلط
لمن تصير دوامة
الهواء يدخل داخل السائل مع حركة المروحة (impeller).
هذا يسبب:
رغوة (Foaming)، خصوصاً بوجود مواد خافضة للتوتر السطحي (surfactants).
تقليل كفاءة الخلط لأن جزء من طاقة المروحة يضيع وما ينتقل للسائل.
أكسدة المواد إذا كانت حساسة للهواء.
انخفاض سرعة الخلط الفعّالة لأن الهواء يقلل من مقاومة السائل للمروحة.

النتيجة:
تكوّن الدوامة أثناء الخلط شيء غير مرغوب لأنه يقلل من كفاءة الخلط وقد يسبب تلف في التركيب الكيميائي للمادة.
.

سويتلكم هذا على ال polyphase لان شفتة مزعج

اختيار الخلاط👇👇👇

خصائص الخلاط المثالي (Ideal Mixer Properties)

يجب أن يكون الخلاط المثالي:
سريع في إنتاج الخلط الكامل (Rapid blend).
لطيف في الخلط لتجنّب تلف المواد (Gentle mixing action).
محكم الإغلاق ضد الغبار (Dust tight).
سهل التنظيف والتفريغ (Easy to clean and discharge).
قليل الصيانة (Low maintenance).
قليل استهلاك الطاقة (Low power consumption).

تحليل لأنواع الخلاطات:
1. Rotating Shell Mixers (مثل الطبل الدوار):
مشكلة: تدفق ضعيف عبر المحور (poor axial cross-flow).
حل: إضافة حواجز (baffles) أو إمالة الأسطوانة لتحسين تدفق المسحوق.

2. Cubical & Polyhedron Blenders (المكعبة أو متعددة الأسطح):
بسبب الأسطح المسطحة، يحدث انزلاق أكثر من التدحرج.
وهذا غير فعال للخلط الجيد.

3. Double-Cone Blenders (الخلاط المخروطي المزدوج):
توفر تدفق عرضي ممتاز (Good cross-flow).
آلية الخلط تعتمد على التدحرج بدل الانزلاق = خلط أفضل.

4. Twin-Shell Blenders (V-Blenders):
لكل قوقعة طول مختلف، مما يجعل الخلط أكثر ديناميكية عند إعادة اتحاد المسحوق.
ممتازة للخلط الدقيق (Precision blending).

5. Agitator Mixers (خلاطات ذات شفرات متحركة):
تنتج قوة قص (Shearing action).
تساعد على تفتيت التكتلات وتحسين التجانس.

6. Ribbon Mixers (خلاطات الشريط الحلزوني):
ليست مناسبة للخلط الدقيق (Not precision blenders).
صعبة في التنظيف.
تستهلك طاقة عالية.

7. Sigma Blade & Planetary Mixers:
مشاكلها:
ارتفاع الحرارة الميكانيكية.
استهلاك طاقة كبير.
ولكن:
تخلط بسرعة عالية، فتقلل زمن الخلط = تعويض عن عيوبها.

8. Blendex Mixer:
يمتاز بـ:
كفاءة عالية سواء في الخلط المتقطع أو المستمر.
لا يسبب تكسير للجزيئات أو توليد حرارة.

ملخص المقارنة:
النوع
المزايا
العيوب
Rotating Shell
بسيط، لطيف
تدفق محوري ضعيف
Double-Cone & Twin-Shell
خلط دقيق، تدحرج فعّال
لا تُستخدم للمواد الثقيلة
Ribbon Mixer
شائع الاستخدام
غير دقيق، صعب التنظيف
Sigma/Planetary
خلط سريع جداً
حرارة وطاقة عالية
Blendex
كفاءة ممتازة، لا حرارة
تكلفة عالية أحياناً

.

خصائص المادة وأثرها على الخلط (Material Property in Mixing)


المشكلة: المواد المتماسكة أو غير حرة التدفق
بعض المساحيق تكون:
غير حرة التدفق (Not free-flowing).
أو تمتلك قوى تلاصق عالية (Cohesion) بين الجزيئات المتشابهة.
أو قوى التصاق (Adhesion) بين جزيئات مختلفة التركيب.

النتيجة:
يحصل تكتل (Agglomeration)، أي تتجمّع الجزيئات على شكل كتل.
يصير الخلط صعب وغير فعّال.


الحل: استخدام خلاطات قوية بالقص أو التصادم
1. القص العالي (High Shear Forces):
يقص الكتل الكبيرة إلى أجزاء صغيرة.
مناسب للمواد القابلة للتكتل بسهولة.
2. الاصطدام (Impact):
تكسير التكتلات عن طريق ضرب المسحوق.
مثل الطحن أو خلط بوسائل ميكانيكية قوية.

المواد شديدة التماسك (Strongly Cohesive Materials):
تحتاج إلى أجهزة intensification:
مثل المحضّكات عالية القص أو الطواحين (mills).
هذه الأجهزة تؤدي إلى:
تشويه ميكانيكي قوي جداً على مستوى دقيق جداً.
تفتيت التكتلات تماماً وتحقيق خلط فعّال.

حرفيا 👍