Qu’est-ce qu’un agitateur ?
Le composant le plus important d’un agitateur est la pale d’agitation. Elle transfère l’énergie de rotation du moteur dans la cuve. L’énergie est principalement utilisée pour l’action de décharge, qui crée un flux circulant dans toute la cuve, et l’action de cisaillement, qui applique une force de cisaillement locale.
La forme des pales de l’agitateur varie en fonction de la plage de viscosité, et le choix de la forme des pales de l’agitateur dépend également de la priorité donnée à l’action de décharge ou de cisaillement. Choisissez la pale d’agitateur qui convient le mieux à votre objectif en déterminant la capacité maximale qui peut être démontrée dans le cadre de la puissance fixe du moteur.
Les pales d’agitateurs standards sont les pales d’hélice, les pales de turbine, les pales d’ancre, les pales de palette et les pales de ruban.
Utilisations des agitateurs
Les pales d’hélice, les pales de turbine et les pales à palettes sont utilisées dans la gamme des produits à faible viscosité. Les pales d’hélice sont les plus courantes. Les pales de turbine ont une force de cisaillement élevée et conviennent au raffinement des gouttelettes et à la dispersion gaz-liquide. Les pales sont largement utilisées comme matériel pour les données d’agitation de base en raison de leur forme simple.
Les pales à ancre et les pales à ruban sont utilisées dans la gamme des viscosités élevées. Elles sont utilisées pour l’homogénéisation et l’échange de chaleur des liquides à haute viscosité. Les lames d’ancrage présentent l’inconvénient de ne pas permettre l’écoulement dans la direction axiale. Les pales à ruban, en revanche, sont plus difficiles à construire, mais peuvent former un flux axial.
Principe des agitateurs
La diffusion et la convection sont nécessaires à l’agitation dans un réservoir. La diffusion représente un mélange spontané par mouvement moléculaire et un mélange uniforme dans les moindres détails. La convection, quant à elle, est l’étirement et la fragmentation des différents matériaux dans un réservoir pour créer un état dispersé dans un grand espace.
Supposons que deux liquides existent en deux couches dans une cuve. Lorsque les pales de l’agitateur tournent sous l’effet du moteur, elles forcent les liquides à se disperser finement. C’est un peu comme si l’on secouait une vinaigrette avant de l’utiliser. La forme de la pale de l’agitateur fait que le liquide en contact avec elle s’écoule vers le haut, vers le bas, vers la gauche et vers la droite, d’où le comportement unique de la pale de l’agitateur. Par exemple, une pale peut être inclinée pour créer un flux plus important dans la direction verticale. Les pales de turbine, quant à elles, sont fixées à un disque qui tourne à grande vitesse à l’intérieur pour générer une force de cisaillement élevée.
La rotation du moteur transmet la puissance à l’arbre. Si un réducteur est fixé au moteur, celui-ci décélère et augmente le couple en conséquence. Le joint d’arbre assure également l’étanchéité de l’intérieur du réservoir sans interférer avec la rotation. En général, des garnitures de presse-étoupe ou des garnitures mécaniques sont utilisées comme joints d’arbre.
Types d’agitateurs
Les agitateurs sont utilisés dans de nombreuses industries, depuis les raffineries de pétrole et les usines pétrochimiques jusqu’aux produits cosmétiques et alimentaires. Les opérations d’agitation sont utilisées depuis la préparation des matières premières jusqu’à la réaction et au conditionnement pour obtenir le ou les produits souhaités.
La configuration d’un agitateur est simple : il se compose d’une partie appelée cuve d’agitation, qui contient les matières premières, de pales d’agitation, d’un moteur pour faire tourner les pales et d’un arbre qui transmet l’énergie aux pales d’agitation.
Les agitateurs peuvent être divisés en trois types en fonction de la partie de l’agitateur où les matières premières sont introduites : le type “à réservoir”, le type “à conduit” et les autres types.
Le type à réservoir comprend le type “à rotation unique”, le type “à inversion de mouvement alternatif” et le type “à mouvement vertical”. Le type à rotation unique est subdivisé en types vertical, inférieur, horizontal et portable.
Le type vertical du type rotatif à sens unique peut être divisé par la position et l’angle des agitateurs. Par exemple, l’installation centrée/verticale, l’installation excentrique/verticale et l’installation excentrique/inclinée.
Ils sont utilisés dans diverses industries en raison de leur structure simple et rentable, y compris l’installation des pales d’agitation.
De même, il existe deux types d’installations horizontales : l’une dans laquelle les pales sont installées horizontalement sur la paroi du réservoir d’agitation, et l’autre dans laquelle les pales sont installées en biais. Dans les deux cas, les pales d’agitation sont souvent installées au fond de la cuve.
Les équipements dotés de pales d’agitation horizontales sont surtout utilisés dans les cuves de stockage et de mélange. Il s’agit d’agiter le fluide qui s’écoule du fond de la cuve afin d’en égaliser la concentration et la température.
Différence entre petits et grands agitateurs
Les agitateurs sont utilisés dans de nombreux domaines industriels. Dans les usines relativement grandes, la capacité du réservoir de l’agitateur est importante et, par conséquent, le temps nécessaire à l’agitation est plus important. Les petits agitateurs peuvent être facilement utilisés du niveau du laboratoire au niveau de l’usine, etc. et peuvent agiter en peu de temps.
La plupart des petits agitateurs sont utilisés dans des cuves d’agitation d’une capacité comprise entre 20 et 3 000 litres, et la taille des pales de l’agitateur est fixée en fonction de la capacité.
Les grands agitateurs sont utilisés au niveau industriel et sont de grande taille, avec des capacités de 10 m3 ou plus. Il faut donc faire preuve d’ingéniosité, en installant par exemple plusieurs cuves d’agitateurs.