Dynamische menger
Een eerlijke vergelijking tussen de dynamische menger met roerwerk en de statische menger in de leiding, met per situatie de beste keuze.
Een dynamische menger mengt met een aangedreven roerwerk, rotor of impeller, terwijl een statische menger zonder bewegende delen mengt op de drukval in de leiding. Voor continue processen met een stabiele stroming volstaat een statische menger meestal. Een dynamische menger is nodig bij stilstaande batches, vaste stoffen, lange verblijftijd of een stroming zonder drukbudget.
Hoe een dynamische menger werkt
Een dynamische menger brengt mengenergie in met een roerwerk, rotor of impeller die door een motor wordt aangedreven, en daarmee staat hij lijnrecht tegenover de statische menger die zijn energie uit de drukval in de leiding haalt. Het meest bekende voorbeeld is het mengvat met een roerwerk van bovenaf. Een elektromotor drijft via een as een of meer schoepen aan, die de inhoud van de tank in beweging zetten. Er bestaan ook dynamische mengers die in de leiding worden geplaatst, met een rotor die in een behuizing draait en het product dat erdoorheen stroomt intensief bewerkt.
Wat alle vormen gemeen hebben, is dat de mengenergie los staat van de stroming. De motor levert vermogen, of het product nu snel stroomt, langzaam stroomt of helemaal stilstaat. Dat is het grote voordeel van een dynamische menger. Je kunt de intensiteit regelen door het toerental aan te passen, en je kunt een tankinhoud net zo lang mengen als het proces vraagt.
De vorm van het roerorgaan hangt af van de taak. Een propeller of turbine zet een dunne vloeistof in een tank in beweging en zorgt voor circulatie. Een ankerroerwerk schraapt langs de wand en wordt vaak gebruikt bij stroperige producten die aan de wand blijven hangen of die moeten worden verwarmd of gekoeld. Een rotor-statorsysteem draait met hoge snelheid in een nauwe spleet en brengt veel schuifkracht aan op een klein volume. Elk van die uitvoeringen heeft zijn eigen terrein, en de keuze daartussen is een vak op zich.
Daar staat een prijs tegenover. Een motor, een as, lagers en een asafdichting vormen samen een mechanisch systeem dat slijt en onderhoud nodig heeft. De asafdichting is bovendien de plek waar het product de buitenwereld het dichtst nadert. Bij onschuldige media is dat vooral een onderhoudskwestie, bij agressieve of toxische media wordt het een punt van procesveiligheid.
Bij Dutch Valve Vision is onze specialisatie de statische mengtechniek van STRIKO, waarvoor wij de exclusieve agent zijn in Nederland, België en Luxemburg. Juist daarom vinden we het belangrijk om eerlijk te zijn over de grens van wat een statische menger kan. Er zijn processen waarin een dynamische menger de juiste keuze is, en op deze pagina leggen we uit welke dat zijn.
Dynamische menger versus statische menger: het principe naast elkaar
Een statische menger is een leidingdeel met vaste mengelementen. De stroming wordt gesplitst, omgeleid en weer samengevoegd, en na een reeks elementen is het mengsel homogeen. Er beweegt niets behalve het product zelf. De pomp die het product door de leiding stuurt, levert ook de mengenergie, en die zie je terug als drukval over de menger.
Leg je beide principes naast elkaar, dan vallen vier verschillen op. Het eerste is de energiebron: een motor bij de dynamische menger, de drukval in de leiding bij de statische. Het tweede zijn de bewegende delen: rotor, as, lagers en afdichting aan de ene kant, niets aan de andere. Het derde is de plaats in het proces. Een dynamische menger staat vaak in of op een tank, al zijn er ook inline uitvoeringen, terwijl een statische menger altijd in de leiding zit. Het vierde is de tijd. In een tank met een dynamische menger bepaal je zelf hoe lang er wordt gemengd, in een statische menger is de mengtijd de korte tijd die het product nodig heeft om door de elementen te stromen.
Dat verschil in tijd wordt vaak onderschat. In een tank met roerwerk verblijft het product minuten of langer in de mengzone, en het roerwerk haalt het telkens opnieuw rond. Een statische menger doet zijn werk in de paar seconden dat het product door de elementen stroomt. Voor het gelijkmatig verdelen van componenten is dat ruim voldoende, omdat de elementen de stroom zeer systematisch opdelen. Voor processen die een lange contacttijd nodig hebben, is het te kort, en dan is de statische menger hooguit een onderdeel van de oplossing.
Uit die verschillen volgt ook het soort proces waarin elke menger thuishoort. De statische menger past bij continue processen waarin componenten tegelijk en in een vaste verhouding samenkomen. De dynamische menger past bij processen waarin iets moet gebeuren dat tijd, extra energie of een stilstaande inhoud vraagt.
Wanneer een statische menger volstaat
In veel installaties wordt nog een dynamische menger gebruikt waar een statische menger hetzelfde resultaat zou geven met minder onderhoud. Dat zien we vooral bij het mengen van vloeistoffen die goed met elkaar mengbaar zijn, bij het doseren van additieven of chemicaliën in een doorgaande stroom en bij het mengen van gassen. Als de componenten tegelijk en in een stabiele verhouding de leiding in komen, is er in principe geen tank nodig om ze samen te brengen.
Neem een waterbehandelingsinstallatie waar een neutralisatiemiddel of coagulant in een doorgaande waterstroom wordt gedoseerd. Een mengvat met roerwerk kan dat, maar een statische menger direct na het doseerpunt doet het ook, zonder motor en zonder bewegende delen. Hetzelfde geldt voor een petrochemische leiding waar een representatief monster moet worden genomen. Daar is de taak om de samenstelling over de doorsnede gelijk te maken, en dat is precies waar een statische menger goed in is.
Ook bij viskeuze media is een statische menger vaak een serieuze optie. Veel mensen verwachten dat stroperige producten altijd een krachtig roerwerk nodig hebben, maar bij laminaire stroming mengt een statische menger juist door de stroom steeds opnieuw in lagen te verdelen. STRIKO is gespecialiseerd in mengers voor (hoog)viskeuze media en heeft met de STX een serie die daarvoor is ontworpen. De voorwaarde is wel dat de pomp de drukval kan leveren, want die loopt bij stroperige media snel op.
Een tweede voorwaarde is een stabiele dosering. Omdat een statische menger vooral over de doorsnede van de leiding mengt en weinig in de lengterichting, gaat een kortstondige schommeling in de toevoer er grotendeels doorheen. In een grote tank met roerwerk verdwijnt zo’n schommeling in het totale volume. Wie overstapt naar statisch mengen, verlegt de aandacht dus deels van het mengen naar het doseren. Met betrouwbare doseerpompen, debietmeting en een injectiepunt kort voor de menger is dat in de meeste processen goed te regelen, en wij kijken daar bij de integratie met kleppen en meetinstrumentatie ook naar.
Het voordeel van de statische keuze is dan duidelijk. Er is geen slijtage aan bewegende delen, geen extra motorvermogen en weinig ruimtebeslag. De STRIKO-mengers laten zich eenvoudig demonteren voor reiniging of inspectie, en waar hygiëne telt zijn sterilisatie en stoomreiniging inline mogelijk.
Twijfel over de juiste keuze?
Leg uw procesdata voor aan onze specialisten. Wij rekenen met u mee en adviseren onderbouwd.
Wanneer een dynamische menger de betere keuze is
Er zijn ook situaties waarin een statische menger tekortschiet, en dan is een dynamische menger de juiste oplossing. We noemen ze hier zo concreet mogelijk, omdat een eerlijke vergelijking pas iets waard is als ook de grenzen worden benoemd.
De eerste situatie is een stilstaande of sterk wisselende stroming. Een statische menger mengt alleen wat erdoorheen stroomt, en bij een zeer lage stroming levert hij weinig mengwerk. Een proces dat regelmatig stilvalt of waarin het debiet sterk varieert, is met een dynamische menger in een tank beter af. De tweede situatie is een proces zonder drukbudget. Als de pomp al aan zijn grens zit en er geen extra drukval bij kan, heeft een statische menger geen energiebron. Een dynamische menger brengt zijn eigen energie mee.
De derde situatie is het oplossen of in suspensie houden van vaste stoffen. Een poeder dat in een vloeistof moet worden gebracht, of deeltjes die niet mogen bezinken, vragen om een menger die de inhoud actief in beweging houdt. De vierde is een proces waarin tijd nodig is. Moet een mengsel reageren, rijpen of oplossen voordat het verder kan, dan is de korte verblijftijd in een statische menger niet genoeg en biedt een tank met roerwerk de ruimte die het proces vraagt.
De vijfde situatie is een batchproces met veel verschillende recepten in kleine hoeveelheden. Daar past een mengvat met een dynamische menger vaak beter bij de manier van werken dan een continue lijn. En tot slot zijn er toepassingen waarin een zeer hoge, regelbare schuifkracht nodig is, onafhankelijk van de doorzet. Een dynamische menger met rotor kan die intensiteit via het toerental aanpassen, terwijl die bij een statische menger vastligt in de geometrie en de stroomsnelheid.
Onderhoud, energie en levensduur naast de aanschaf
Een vergelijking op aanschaf alleen geeft een vertekend beeld. Een dynamische menger brengt een motor, een aandrijving, lagers en een asafdichting mee, en die hebben elk hun eigen onderhoudsbehoefte. Afdichtingen slijten, lagers moeten worden gecontroleerd en de motor verbruikt energie zolang hij draait. Bij een installatie in een zone met explosiegevaar komen daar de eisen aan de elektrische uitvoering nog bij.
Een statische menger kent die posten niet. Omdat er geen bewegende delen zijn, is slijtage vrijwel uitgesloten en is regulier mechanisch onderhoud overbodig. De energie komt uit de drukval, wat betekent dat de pomp iets meer werk levert, maar er is geen aparte motor die moet worden gevoed en onderhouden. Onderhoud aan een statische menger beperkt zich meestal tot inspectie en reiniging, en de mengers zijn eenvoudig te demonteren.
Een technische dienst die een dynamische menger in een doorgaande stroom vervangt door een statische menger, ruilt dus een motor en een afdichting in voor een leidingdeel. Dat kan een flinke vereenvoudiging zijn. Maar het werkt alleen als het proces geschikt is voor continu mengen, en dat is precies de afweging die we in de vorige sectie hebben beschreven.
Denk aan een geplande onderhoudsstop waarin de monteurs een lijst met werkzaamheden afwerken. Het roerwerk op een mengtank staat op die lijst, met een nieuwe asafdichting, een controle van de lagers en een inspectie van de motor. Een statische menger in dezelfde installatie staat er ook op, maar dan met een visuele inspectie en eventueel een reinigingsbeurt. Het verschil in uren en onderdelen tussen die twee regels zie je over de jaren heen terug. Daarom is het bij nieuwbouw verstandig om eerst te beoordelen of een statische oplossing mogelijk is.
Hygiëne en reiniging bij een dynamische menger en een statische menger
In de voedingsmiddelen- en farmaceutische industrie telt niet alleen hoe goed een menger mengt, maar ook hoe goed hij schoon te krijgen is. Bij een dynamische menger vragen de as, de doorvoer door de tankwand en de asafdichting extra aandacht bij reiniging, omdat productresten zich op zulke plekken kunnen ophopen. Tanks met een roerwerk worden in de praktijk vaak met sproeikoppen gereinigd, en de vormgeving van het roerwerk bepaalt mee hoe goed dat lukt.
Een statische menger heeft die aandachtspunten niet, omdat er geen as en geen afdichting in zit. De STRIKO EREstat is speciaal ontworpen voor hygiënische processen in de voedingsmiddelenindustrie, voor taken als emulsievorming, het doseren van additieven en temperatuurregulatie bij delicate producten. Sterilisatie en stoomreiniging inline zijn mogelijk, en de menger kan worden gedemonteerd voor inspectie. Voor het materiaal is roestvast staal zoals SS316, 1.4404 of 1.4571 de gangbare keuze.
Buiten de voedingsmiddelenindustrie liggen de accenten anders. In water- en afvalwaterbehandeling en bij chemische dosering zijn kunststof uitvoeringen in PVC, PE of PVDF mogelijk, en voor minder veeleisende media kan koolstofstaal volstaan. Bij zeer agressieve media zijn speciale coatings of bekledingen een optie. De materiaalkeuze stemmen we af op het medium, de temperatuur en de reinigingsmethode.
Twijfel tussen een dynamische menger en een statische menger?
De keuze wordt eenvoudiger als je een paar vragen op volgorde beantwoordt. Is de stroming continu en stabiel? Komen de componenten tegelijk en in een vaste verhouding samen? Is er voldoende pompdruk beschikbaar voor een extra drukval? Zijn er geen vaste stoffen die moeten oplossen of zwevend moeten blijven? Is er geen lange verblijftijd nodig? Als het antwoord op al die vragen ja is, volstaat een statische menger vrijwel altijd. Is het antwoord op een of meer vragen nee, dan wordt een dynamische menger interessant, of een combinatie van beide.
Die combinatie komt vaker voor dan je zou denken. Een tank met roerwerk maakt een voormengsel of lost een poeder op, en een statische menger mengt dat voormengsel daarna continu in de hoofdstroom. Zo krijgt elk principe de taak waar het het best in is.
Stuur ons de componenten, hun viscositeit, de volumestromen, de temperatuur en druk en de mengkwaliteit die je wilt halen. Vertel ook of de stroming continu is en hoeveel drukval de installatie kan hebben. Wij beoordelen dan of een statische menger uit het STRIKO-programma in jouw proces volstaat. Blijkt uit de analyse dat een dynamische menger nodig is, dan zeggen we dat eerlijk. Dutch Valve Vision werkt volgens een ISO 9001-gecertificeerd kwaliteitsmanagementsysteem, gecertificeerd door KIWA. Mail naar sales@dutchvalvevision.com of bel +31 (0)70-2210560 op werkdagen tussen 09:00 en 17:00.
- Statisch: geen bewegende delen
- Statisch: energie uit de drukval
- STRIKO-mengers inline te steriliseren
- Specialisatie in (hoog)viskeuze media
Veelgestelde vragen over dynamische menger
Is een dynamische menger altijd krachtiger dan een statische menger?
Niet per se, want krachtig betekent in dit geval vooral dat de energie op een andere manier wordt ingebracht. Een dynamische menger krijgt zijn energie van een motor en kan die via het toerental regelen. Een statische menger krijgt zijn energie uit de drukval in de leiding. Voor het mengen van vloeistoffen en gassen in een doorgaande stroom levert een goed gekozen statische menger een homogeen resultaat. Bij stroperige media mengt een statische menger zelfs heel effectief door de stroom steeds opnieuw in lagen te verdelen. Een dynamische menger is sterker waar energie nodig is die los staat van de stroming. Denk aan een stilstaande tankinhoud of vaste stoffen die moeten oplossen. De vraag is dus niet welke menger sterker is, maar welke past bij het proces.
Kan een statische menger een dynamische menger vervangen?
In een continu proces met een stabiele stroming kan dat vaak wel. Als een dynamische menger alleen wordt gebruikt om componenten in een doorgaande stroom te mengen, kan een statische menger die taak overnemen. Je wint dan aan onderhoudsgemak, want er zijn geen motor, lagers of asafdichting meer. De pomp moet wel de extra drukval kunnen leveren. Ook moet de dosering stabiel zijn, want een statische menger vlakt schommelingen in de tijd nauwelijks uit. Bij vaste stoffen, lange verblijftijden of een stilstaande inhoud werkt vervanging niet. Wij beoordelen per proces of de overstap zinvol is. Stuur ons daarvoor de procesgegevens van de huidige situatie.
Welke menger is geschikt voor viskeuze media?
Voor viskeuze media zijn beide principes mogelijk, maar een statische menger wordt vaak onderschat. Bij stroperige media is de stroming laminair en ontstaan er nauwelijks wervelingen. Een statische menger mengt in dat regime door de stroom steeds opnieuw te splitsen en te herschikken. STRIKO is gespecialiseerd in mengers voor (hoog)viskeuze media en heeft daarvoor de STX-serie. De drukval loopt bij hoge viscositeit wel snel op, dus de pomp moet dat aankunnen. Moet een viskeus product in een tank worden gemengd of moet er iets in worden opgelost, dan kan een dynamische menger beter passen. De viscositeit bij bedrijfstemperatuur is daarom een van de eerste gegevens die we vragen. Daarmee bepalen we of een statische oplossing haalbaar is.
Kun je een dynamische menger en een statische menger combineren?
Ja, en in veel installaties is dat de beste oplossing. Een tank met een dynamische menger kan bijvoorbeeld een poeder oplossen of een voormengsel maken. Een statische menger mengt dat voormengsel daarna continu in de hoofdstroom. Zo doet elk principe waar het goed in is. De dynamische menger levert tijd en energie waar de stroming dat niet kan. De statische menger zorgt voor een gelijkmatige verdeling in de leiding zonder extra bewegende delen. Het is dus zelden een keuze tussen alles of niets. Wij denken mee over de verdeling van taken tussen beide.
Wat kost een dynamische menger aan onderhoud?
Een dynamische menger heeft een motor, een aandrijving, lagers en een asafdichting. Die onderdelen slijten en vragen periodiek onderhoud. De asafdichting is daarbij het bekendste aandachtspunt, omdat lekkage daar direct tot productverlies of veiligheidsrisico’s kan leiden. Ook verbruikt de motor energie zolang hij draait. Een statische menger heeft geen bewegende delen en kent vrijwel geen slijtage. Onderhoud beperkt zich daar meestal tot inspectie en reiniging. Hoe groot het verschil in jouw situatie is, hangt af van het proces en het medium. Voor een eerlijke vergelijking kijken we daarom naar de hele levensduur en niet alleen naar de aanschaf.
Welke menger kies ik voor emulsies?
Dat hangt af van de eisen aan de emulsie en van de manier waarop het proces loopt. In een continu proces kan een statische menger een emulsie vormen terwijl de componenten door de leiding stromen. De STRIKO EREstat is ontworpen voor hygiënische processen in de voedingsmiddelenindustrie, waar emulsievorming een typische taak is. Bij een batchproces of wanneer de schuifkracht los van de doorzet regelbaar moet zijn, kan een dynamische menger beter passen. De viscositeit van beide fasen en de verhouding tussen de stromen spelen mee. Ook de reinigingseisen tellen, zeker in voeding en farma. Wij bekijken samen met jou welk principe past. Stuur ons de samenstelling, de volumestromen en je eisen aan het eindproduct.
Heeft een statische menger voordelen in zones met explosiegevaar?
Een statische menger heeft geen motor en geen elektrische aandrijving. Daarmee valt een elektrisch aangedreven onderdeel weg dat bij een dynamische menger wel aanwezig is. Bij een dynamische menger in een zone met explosiegevaar moet de aandrijving aan de eisen voor die zone voldoen. Een statische menger is in de kern een leidingdeel met vaste elementen. Dat vereenvoudigt de inpassing in zulke omgevingen. De totale beoordeling van een installatie blijft wel een zaak van het hele ontwerp en de geldende regels. Wij denken daarin mee vanuit onze kennis van kleppen en drukbeveiliging. Vermeld bij je aanvraag daarom altijd of de menger in een zone met explosiegevaar komt.
Levert Dutch Valve Vision advies over dynamische en statische mengers?
Onze specialisatie ligt bij statische mengtechniek van STRIKO, waarvoor wij de exclusieve agent zijn in Nederland, België en Luxemburg. We leveren de series EREstat, Helical, STV en STX en maatwerk in diameter, lengte en elementen. Bij elke aanvraag beoordelen we eerst of een statische menger in het proces volstaat. Blijkt dat een dynamische menger nodig is, dan zeggen we dat eerlijk. Wij ondersteunen bij selectie en dimensionering en bij de integratie met kleppen en meetinstrumentatie. Ook bij installatie en validatie denken we mee. Ons kwaliteitsmanagementsysteem is ISO 9001-gecertificeerd door KIWA. Mail je procesgegevens naar sales@dutchvalvevision.com voor een gericht advies.
Twijfel tussen dynamisch en statisch?
Stuur ons de componenten, de volumestromen, de viscositeit en de gewenste mengkwaliteit. Wij geven een eerlijk advies over de vraag of een statische menger in jouw proces volstaat.
+31 (0)70-2210560 · sales@dutchvalvevision.com
Vlotlaan 641, 2681 TZ Monster · Ma-vr 09:00-17:00