Mezclador emulsionante de alto cizallamiento

Emulsionante de alto cizallamiento: equipos de secado, mezcla y filtración

Este emulsionante de alto cizallamiento es un equipo de procesamiento desarrollado a partir de tecnología introducida en los EE. UU. La unidad pertenece a la categoría de equipos de secado, mezcla y filtración. No es un dispositivo de secado y no realiza filtración. Pertenece a la subcategoría de mezclas de esta clasificación. El fabricante afirma que este producto tiene una estructura de mezcla única y una función de molienda distintiva. El rotor y el estator están mecanizados con un ajuste de precisión. Esta estrecha tolerancia entre las partes giratorias y estacionarias crea intensas fuerzas de corte. Según el fabricante, el material procesado sufre varios cientos de miles de cortes a alta velocidad por minuto. Se afirma que esta velocidad de cizallamiento es suficiente para la mayoría de las aplicaciones de emulsión y dispersión.

Para los compradores que necesitan mezclar polvo seco, este emulsionante no es adecuado. Una secadora al vacío sería la máquina correcta para secar polvos húmedos al vacío con una suave acción de giro. Ese equipo elimina la humedad, mientras que este emulsionante funciona solo con materiales que contienen líquido. Para aplicaciones que requieren tanto mezcla como granulación de alto cizallamiento, otros proveedores ofrecen un granulador mezclador de alto cizallamiento. Esa máquina combina la masa húmeda con la acción picadora para formar gránulos húmedos. Este emulsionante no afirma tener ninguna capacidad de granulación. Produce emulsiones y dispersiones finas pero no gránulos. Para las necesidades de filtración de líquidos, se utilizaría una carcasa de filtro de cartucho como una unidad posterior separada. Esa carcasa contiene cartuchos de filtro reemplazables. Este emulsionante no realiza ninguna función de filtración.

La unidad viene con tres cabezales de estator intercambiables. Cada cabezal de estator tiene una geometría diferente para diferentes aplicaciones. El fabricante afirma que estos tres cabezales cubren un amplio campo de aplicación. Las aplicaciones incluyen emulsiones y pegamentos. Cualquier proceso que requiera mezclar, dispersar, emulsionar, homogeneizar, moler, suspender o disolver se puede completar rápidamente de acuerdo con la afirmación del fabricante. El usuario puede seleccionar el cabezal del estator apropiado según los requisitos específicos del proceso. Se puede utilizar un cabezal de estator grueso para la mezcla y disolución inicial. Se puede utilizar un cabezal de estator mediano para emulsiones generales. Se puede utilizar un cabezal de estator fino para homogeneizar y reducir el tamaño de las partículas a niveles submicrónicos.

El equipo se ofrece en tres configuraciones de montaje. El primero es de tipo fijo en el que el emulsionante se monta permanentemente en un suelo o plataforma. El segundo es un tipo de elevación móvil en el que la unidad está montada sobre ruedas o ruedas con una columna de elevación. Esto permite al operador mover el emulsionante entre diferentes recipientes de mezcla. El tercero es un tipo de elevación neumática donde el movimiento de elevación es impulsado por aire comprimido. El elevador neumático ofrece un movimiento vertical suave y es adecuado para aplicaciones donde se prefiere un funcionamiento sin chispas. El mecanismo de elevación eleva el cabezal emulsionante fuera del recipiente para realizar cambios o mantenimiento en el recipiente.

La estructura de mezcla única mencionada por el fabricante probablemente se refiere a la disposición del estator del rotor. El rotor gira a alta velocidad dentro del estator estacionario. El ajuste de precisión entre ellos crea una brecha de corte muy pequeña. El material se introduce axialmente en el conjunto del rotor y el estator y se expulsa radialmente a alta velocidad. A medida que el material pasa a través de la brecha de corte, experimenta intensas fuerzas mecánicas e hidráulicas. Las gotas y partículas se reducen de tamaño. Los tres cabezales del estator proporcionan diferentes intensidades de corte y patrones de flujo. Los usuarios deben probar cada cabezal con su producto específico para determinar cuál da el resultado deseado.

El fabricante no proporciona datos técnicos específicos en esta descripción. No se da la velocidad del rotor en revoluciones por minuto. No se indica ningún rango de potencia del motor. No se indica ningún rango de capacidad, ya sea en litros por lote o en litros por hora para operación en línea. No se especifica ningún material de construcción para las partes mojadas. No se proporcionan dimensiones ni pesos. No se proporciona información sobre los tipos de sellos. Los compradores deben solicitar una ficha técnica completa al fabricante antes de realizar el pedido. Esta hoja de datos debe incluir los tamaños de lote máximos y mínimos, la potencia del motor recomendada para diferentes viscosidades, las dimensiones del espacio del cabezal del estator y las velocidades de funcionamiento recomendadas.

La velocidad de corte afirmada de varios cientos de miles de eventos por minuto es una afirmación cualitativa. La velocidad de corte real depende de la velocidad de la punta del rotor y de la dimensión del espacio de corte. Para un emulsionante típico de alto cizallamiento con un diámetro de rotor de 50 a 200 milímetros y una velocidad de rotor de 3000 rpm, la velocidad de la punta del rotor es de aproximadamente 8 a 30 metros por segundo. A estas velocidades, el número de eventos de corte por minuto está determinado por el número de dientes del rotor y del estator y la velocidad de rotación. El fabricante no especifica estos valores. Los compradores deben verificar el rendimiento mediante pruebas con su propio producto antes de comprar equipos a escala de producción.

Las aplicaciones de este emulsionante incluyen la elaboración de emulsiones de aceite en agua y de agua en aceite. Para emulsiones de aceite en agua, como bebidas lácteas y lociones cosméticas, el emulsionante crea pequeñas gotas de aceite dispersas en una fase acuosa continua. Para emulsiones de agua en aceite, como mantequilla y algunas cremas para la piel, el emulsionante crea pequeñas gotas de agua dispersas en una fase oleosa continua. La elección del cabezal del estator afecta el tamaño final de la gota. La función de molienda mencionada por el fabricante probablemente se refiere a la capacidad de descomponer partículas sólidas blandas o aglomerados. Este emulsionante no está diseñado para materiales cristalinos duros o piezas sólidas grandes. Para dichos materiales se necesitaría un molino coloidal o de perlas.

Cada uno de los tres tipos de montaje tiene ventajas. El montaje fijo es el más económico y estable, pero carece de flexibilidad. El montaje de elevador móvil ofrece flexibilidad para dar servicio a múltiples embarcaciones, pero requiere espacio en el piso para movimiento y almacenamiento. El montaje de elevación neumática ofrece un funcionamiento suave y es adecuado para entornos a prueba de explosiones cuando se combina con un motor neumático en lugar de un motor eléctrico. La descripción no especifica si la versión de elevación neumática también utiliza un motor neumático o un accionamiento neumático para el rotor. Los compradores deben aclarar esto con el fabricante. Un motor eléctrico con elevación neumática es común, pero es posible que el motor en sí no sea a prueba de explosiones a menos que se especifique lo contrario.

El fabricante afirma que el producto es nuevo y está desarrollado con tecnología estadounidense. Esto sugiere influencia en el diseño de los fabricantes estadounidenses de mezcladores de alto cizallamiento. Sin embargo, no se hace referencia a ninguna marca o número de patente estadounidense específico. Los compradores no deben asumir ninguna licencia o certificación de empresas estadounidenses. El equipo es fabricado por el vendedor utilizando su interpretación de la tecnología estadounidense. El rendimiento debe evaluarse basándose en pruebas reales, no en afirmaciones tecnológicas. Se recomienda a los compradores que soliciten una prueba de laboratorio utilizando una unidad de pequeña escala con sus propias condiciones de producto y proceso. La prueba debe medir el tiempo de procesamiento del tamaño final de partículas o gotas y el aumento de temperatura durante la operación.

Para la instalación, el tipo fijo requiere una base sólida o una estructura de soporte. El tipo de elevador móvil requiere una superficie de piso nivelada y frenos en las ruedas para evitar el movimiento durante la operación. El tipo de elevación neumática requiere un suministro de aire comprimido con presión y caudal adecuados. El suministro de aire debe estar limpio y seco para evitar daños a los cilindros neumáticos. Todos los tipos requieren un suministro eléctrico que coincida con la clasificación del motor. El fabricante debe proporcionar planos eléctricos e instrucciones de instalación. No se incluye dicha documentación en el material fuente. Los compradores deben solicitar estos documentos antes de la instalación.

Los requisitos de mantenimiento incluyen la inspección periódica del rotor y el estator para detectar desgaste. El ajuste de precisión entre estas piezas es fundamental para el rendimiento al corte. A medida que el rotor y el estator se desgastan, la separación de corte aumenta y el rendimiento disminuye. Se deben reemplazar las piezas desgastadas. Los sellos deben inspeccionarse periódicamente para detectar fugas. Los tres cabezales de estator intercambiables requieren limpieza entre cambios de producto para evitar la contaminación cruzada. El mecanismo de elevación para los tipos de elevación móviles y neumáticos requiere lubricación e inspección periódicas. El fabricante debe proporcionar un manual de mantenimiento con los números de pieza de los artículos de repuesto. Los compradores deben solicitar este manual antes de comprar.