La elección del impulsor adecuado para su aplicación de mezcla es vital para lograr un rendimiento óptimo. Hay una gran variedad de tipos de impulsores en el mercado, pero ¿cómo saber cuál es el mejor para su aplicación de proceso? Para determinar la mejor opción, es fundamental comprender los requisitos del proceso y las propiedades físicas del fluido. Los impulsores pueden clasificarse en dos tipos generales, a saber, axiales y radiales.
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Régimen de flujo axial |
Régimen de flujo radial |
| Turbinas de flujo axial | ||
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| Hélice (E-315) |
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Las hélices, uno de los diseños de hélice más antiguos, se han utilizado durante mucho tiempo en los barcos y son adecuadas para las mezcladoras portátiles por su pequeño tamaño y su gran eficacia. Las variantes fabricadas que se muestran a la izquierda son más económicas de producir para una amplia gama de tamaños. Viscosidad hasta 5.000 cP |
| Turbina de palas inclinadas (E=400) |
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Los PBT se utilizan generalmente cuando se requiere una mezcla de flujo y cizallamiento debido al ángulo característico de 45° que da lugar a características tanto axiales como radiales. Esto los convierte en uno de los impulsores más diversos. Viscosidad hasta 25.000 cP |
| Hydrofoil (E=300) |
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Los hidroplanos se han desarrollado para producir más flujo y menos cizallamiento que los PBT. Tienen 3-4 palas cónicas que producen un mejor flujo axial, lo que los hace adecuados para mezclar líquidos y suspender sólidos. Viscosidad hasta 3.000cP |
Los impulsores de flujo radial, en cambio, tienen un flujo lateral, es decir, perpendicular al eje del impulsor. Se sabe que proporcionan más cizallamiento y menos flujo que sus homólogos axiales. Por lo tanto, son más grandes, funcionan a menor velocidad y se utilizan para productos de mayor viscosidad. Las aplicaciones típicas son las dispersiones gas-líquido y líquido-líquido. La tabla siguiente muestra los principales ejemplos de los dos tipos de impulsores con su descripción general.
| Ruedas radiales | ||
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| Turbina Rushton |  |
La turbina Rushton, una de las primeras ruedas de mezcla que se estudiaron formalmente, consta de un disco plano para mantener una diferencia de presión constante a través de la rueda con 6 palas verticales para el flujo radial. Viscosidad hasta 10.000 cP |
| Turbina Smith |  |
La última turbina Smith se desarrolló para mejorar la eficiencia de la turbina Rushton tradicional. Los álabes curvados proporcionan una mejor dispersión y retención del gas que la turbina Rushton. Viscosidad hasta 10.000 cP |
Claridad de las ruedas
Los impulsores de espacio limitado, como la rueda de anclaje, se utilizan para fluidos de muy alta viscosidad y permiten la mezcla a gran escala a baja velocidad y bajo cizallamiento. Estos impulsores suelen ser del tamaño del propio tanque, con el impulsor raspando casi a lo largo de la pared del tanque, de ahí el nombre de impulsor de espacio reducido. Las aplicaciones incluyen tintas, pinturas y adhesivos.
| Espacio libre de las ruedas | ||
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| Rueda de anclaje / puerta |  |
El impulsor tipo ancla, o compuerta, opera en el régimen de flujo laminar y genera un flujo predominantemente radial. El diseño básico de la compuerta puede modificarse para incluir paletas inclinadas en el interior, como se muestra, para generar un mayor flujo axial en el recipiente de mezcla. Rango de viscosidad < 100,000 cP |
| Hélice de cinta helicoidal |  |
Una alternativa a la rueda de anclaje es la rueda de cinta helicoidal, que también funciona en condiciones laminares pero en régimen de flujo axial. Debido a su mayor superficie de contacto que la rueda de anclaje, son adecuadas para viscosidades de hasta 150.000 cP. Los usos típicos incluyen cremas, lociones y pastas. Viscosidad hasta 150.000 cP |
Ocasionalmente, para aplicaciones difíciles, puede aplicarse una combinación de impulsores de ancla y de cinta helicoidal debido a la naturaleza complementaria de los dos regímenes de flujo, lo que da lugar a una mayor circulación y, por tanto, a una mejor mezcla.
Otras turbinas
A continuación se enumeran otros tipos de ruedas que no pertenecen a ninguna de las categorías anteriores, pero que se siguen utilizando ampliamente en las aplicaciones de mezcla se enumeran a continuación:
| Otras turbinas | ||
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| Rueda dentada |  |
Las ruedas de dientes de sierra han sido diseñadas para producir el máximo cizallamiento posible. Cuando se utilizan a alta velocidad, se emplean para la adición de la segunda fase y la producción de emulsiones.
Viscosidad hasta 50.000 cP |
| Nivel bajo "Kicker". |  |
Los impulsores de bajo nivel "kicker" son convencionalmente pequeños, normalmente impulsores de flujo radial. Estos pateadores se instalan en el fondo de un recipiente de mezcla, por debajo del impulsor, para asegurar la continuidad de la mezcla cuando se vacía un tanque o para ayudar a que los lodos fluyan fuera del tanque. |
| Rueda plegable E-400 | .gif) |
La turbina plegable E-400 tiene cuatro palas en ángulo de 45° que se pliegan cuando no se utilizan. Como resultado, tienen características de mezcla similares a las de las turbinas de paletas inclinadas estándar y son ideales para aplicaciones con aberturas de depósito pequeñas, como los IBC. Viscosidad hasta 25.000 cP |