Mecanismos de mezclado

1. Mecanismos de mezclado

Para analizar los tipos de mezcladores, se debe de considerar los mecanismos esenciales para la mezcla de sólidos, los cuales son los siguientes:

1. Convección

Movimiento de grupos de partículas grandes del material, este movimiento se puede producir por arrastre mediante una hélice, un tornillo sin fin, etc.[pic 1]

[pic 2]

1. Fallas o cizallamiento

Movimiento de los planos entre diferentes regiones del lecho del mezclado en forma individual o en forma de flujo laminar.

[pic 3]

[pic 4]

1. Difusión

Movimiento de las partículas individuales sobre la superficie del lecho cambiando la posición de las partículas respecto a este.  

1. Tipos de mezcladores

EL número de dispositivos para mezclar solidos es muy grande. Para diseñar o proyectar bien un mezclador hay que tener en cuenta no solo el elemento mezclador sino también la forma del recipiente (inmóvil o móvil). Razón por la cual el mezclador adecuado va a depender de las características del material como densidad, tamaño forma entre otras.

Además de la mezcla de componentes, el mezclado puede ser empleado con otros fines:

• Realización de trabajo mecánico (amasado de masas de panadería).
• Promoción de la transferencia de calor (congelación de helados).
• Promoción de la transferencia de masa (lixiviación de componentes).
• Generación de reacciones químicas y biológicas (fermentación).

1. Mezcladores estáticos o inmóviles

Equipos en los cuales la carcasa permanece fija y en su interior existen varios elementos como aire, cuchillas, tornillos o paletas que realizan la tarea de mezclado. Se caracterizan por proporcionar un mezclado eficiente de las partículas, con poca generación de calor.[pic 5]

1. Mezclador de cinta

[pic 6]Tambor horizontal con un eje axial de soporte y agitador de cintas que puede tener la forma de espiral, paletas o de tornillo helicoidal. El agitador está diseñado como una cinta de doble hélice que permite crear un movimiento convectivo de los materiales en 2 direcciones logrando la mezcla de polvos y sólidos a granel.

 Este opera mediante dos cintas que actúan en sentidos contrarios permitiendo el movimiento del material a lo largo del tambor, evitando la acumulación de partículas en los extremos del mezclador y la formación de zonas muertas sin agitación.[pic 7]

1. Mezclador de tornillo sin fin vertical

Es la evolución para conseguir mezclas eficaces y sin espacios muertos. Se trata de un recipiente cónico con un tornillo sin fin. El material fluye hacia la parte inferior a través del centro del recipiente por gravedad, mientras que la alta velocidad de rotación del agitador asegura una mezcla de cizallamiento medio en tandas muy cortas.[pic 8]

El mezclado se produce por difusión y convección. No es válido para materiales friables, es decir, que se desmenuzan fácilmente. Este equipo tiene alta eficacia de mezcla.

Características

• Capacidades desde 100 a 50.000 litros.
• Mezcla en batch.[pic 9]
• Capacidad de mezcla de 1:000.000 en pocos minutos.

1. Mezclador barra Z o amasadores de brazo doble[pic 10]

maquina universal de mezclado, consiste en dos aspas de rotación contraria en un recipiente rectangular, curvo en el fondo. La limpieza profunda entre lotes no constituye un requisito esencial, sin embargo, se puede inclinar para la descarga de la mezcla. En la actualidad hay una gran variedad de formas de aspas, como las tangenciales que funcionan con velocidades diferentes, con las ventajas de una mezcla más rápida.

También hay aspas de tipo sigma, que funcionan con líquidos o solidos o una combinación de ambos. Estas tienen una buena acción de mezclado, descargan con facilidad los materiales que no se pegan en las aspas y son relativamente fáciles de limpiar. En la figura 6, se puede apreciar los distintos tipos de aspas.[pic 11]

[pic 12]Para determinar la distancia entre las aspas, hay una tabla de datos de la Baker Perkins Inc. Ilustrada en el libro manual del ingeniero químico, Perry. En esta (Figura 7) se dan especificaciones y requisitos de espacio para los mezcladores de brazos dobles, del tipo inclinable y con propulsión de extremo doble y la capacidad total de volumen contenido en los mezcladores cuando se llena la parte superior.[pic 13]

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