¿Qué son los Agitadores?
Los agitadores son el componente más importante de un agitador, ya que se encargan de transferir la energía rotacional del motor al depósito.
La energía rotacional se utiliza principalmente para la acción de descarga, que crea un flujo circulante por todo el depósito, y la acción de cizallamiento, que aplica una fuerza de cizallamiento local. La forma de la pala del agitador puede optimizarse en función de si la acción prioritaria es la descarga o el cizallamiento.
La pala del agitador puede seleccionarse en función de la finalidad, determinando la capacidad máxima que puede alcanzarse con una potencia determinada del motor. Las palas agitadoras típicas incluyen palas de hélice, palas de turbina, palas de ancla, palas de paleta y palas de cinta.
Usos de los Agitadores
Las palas de agitación se utilizan para mezclar sustancias en un agitador. En plantas relativamente grandes, la capacidad del tanque de agitación es grande y el tiempo necesario para agitar es correspondientemente alto. En cambio, los agitadores pequeños pueden utilizarse fácilmente desde el nivel de laboratorio, por ejemplo, en la planta de la fábrica, y pueden agitarse en poco tiempo.
Es práctica común escalar la forma de las palas agitadoras consideradas para los agitadores pequeños de modo que también puedan utilizarse en agitadores grandes. Sin embargo, dependiendo del rango de viscosidad de la sustancia, en algunos casos no es posible mezclar la sustancia simplemente aumentando la escala de las agitadores. El escalado de las palas de agitación debe verificarse minuciosamente.
Principios de los Agitadores
1. Estado de las Sustancias Producidas por los Agitadores
La difusión y la convección son necesarias para la mezcla en el depósito. La difusión describe el fenómeno de mezcla espontánea, detallada y uniforme por movimiento molecular. La convección, por su parte, describe el fenómeno por el que diferentes sustancias se estiran o se dividen dentro de un tanque y se dispersan por todo el espacio cuando se considera como un gran espacio.
2. Fenómenos de Agitación Provocados los Agitadores
Supongamos que en un depósito existen dos líquidos diferentes en dos capas. Cuando las palas agitadoras giran por la fuerza del motor, primero obligan a los líquidos a dispersarse finamente. Esto es similar a agitar un aliño antes de usarlo.
Dependiendo de la forma de las palas agitadoras, el líquido en contacto con ellas fluye hacia arriba, abajo, izquierda y derecha, lo que provoca un comportamiento específico de las palas agitadoras. Por ejemplo, las palas de paleta están inclinadas y tienen forma de formar más flujo en dirección vertical. Los álabes de turbina, por su parte, tienen álabes montados sobre discos que giran a gran velocidad en el tanque, produciendo una gran fuerza de cizallamiento.
3. Potencia de los Agitadores
Al girar el motor, la potencia se transmite al eje. Si se acopla un reductor a este proceso, la reducción y el par aumentan en función del reductor. El dispositivo de sellado del eje también permite sellar el depósito sin perturbar la rotación. Los dispositivos de sellado del eje suelen utilizar empaquetaduras o cierres mecánicos.
Tipos de Agitadores
Los álabes agitadores utilizados en la gama de sustancias de baja viscosidad son álabes de hélice, álabes de turbina y álabes de paleta. El número de palas agitadoras y el ángulo de montaje pueden modificar el estado de mezcla de la sustancia.
Por otro lado, las palas agitadoras utilizadas en la gama de sustancias de alta viscosidad son las palas de ancla y las palas de cinta. Se utilizan para homogeneizar líquidos de alta viscosidad y para el intercambio de calor.
1. Agitadores Utilizados en la Gama de Baja Viscosidad
Pala de Hélice
Se trata de una pala de agitación común, de forma similar a la hélice de un helicóptero. Pueden formar un flujo de líquido en dirección axial en el depósito, lo que permite una agitación eficaz en términos de energía.
Álabe de Turbina
Se trata de una forma de disco con álabes, que tiene una elevada fuerza de cizallamiento y es adecuada para el refinamiento de gotas y la dispersión gas-líquido. La desventaja es su elevado consumo de energía, pero pueden utilizarse en una amplia gama de viscosidades.
Palas de Paleta
De forma similar al remo de un barco. Debido a su estructura simple, se utiliza como material para obtener datos básicos de agitación. Suelen utilizarse en grandes agitadores a baja velocidad, y pueden equiparse con deflectores para generar fuertes turbulencias que permitan una agitación eficaz de los líquidos.
2. Agitadores Utilizados en la Gama de Viscosidad Alta
Pala de Ancla
Con forma de ancla de barco. Puede mezclar sustancias que permanecen cerca de la pared del tanque de agitación, pero su desventaja es que es difícil crear flujo en dirección axial.
Cuchilla de Cinta
Se trata de una pala de agitación típica en el rango de alta viscosidad. Tiene las mismas características que la pala de anclaje, pero su estructura es más compleja. Las palas de agitación están inclinadas, lo que permite formar un flujo axial.