Guia práctica para dispersiones de alta velocidad

Guía Práctica para dispersiones de alta velocidad
Por Herman Hockmeyer
Cada años nuevas personas emprenden negocios que emplean máquinas mezcladores en sus laboratorios o instalaciones productivas. Lo que parece obvio para el personal con experiencia puede ser complicado y frustrante para los principiantes. El propósito de esta guía es presentar una explicación fundamental sobre los “qué”,“cómo”, “cuándo” y “por qué” sobre dispersores, dedicada a todos aquellos que hoy son novatos y que serán los expertos del futuro.
¿Qué es un dispersor?
Un dispersor es un tipo de mezclador usado para desintegrar rápidamente grumos de material en polvo, distribuyéndolos uniformemente e integrándolos en un líquido. También son usados para disolver sólidos solubles en un líquido.
¿Cómo funcionan?
Undispersor funciona con el principio de transferencia de energía. Una cuchilla con forma de disco es montada en el fondo del mezclador y es rotada a una velocidad de punta relativamente alta. (La velocidad de punta es la velocidad de la punta exterior del disco de rotación. La velocidad de punta de dispersores se suele medir en pies por minuto, y se calcula multiplicando la constante 3.14 veces eldiámetro en pies del disco por las revoluciones por minuto del eje del mezclador. El término de la industria para la velocidad de punta es “velocidad periférica”).
Los sólidos y líquidos son atraídos dentro del disco de rotación por la succión que se genera. La succión normalmente resulta en un remolino visible desde la parte superior de la mezcla hasta el disco. Un remolino similar se generadebajo del disco, extendiéndose desde el fondo del tanque hasta la cara de abajo del disco. Los remolinos son realmente dos vórtices individuales, aunque en la práctica industrial se hace referencia solamente al remolino visible de arriba, conocido como el vórtice.
Cuando la mezcla de sólidos y líquidos entran en los remolinos y son succionadas en el disco de alta velocidad, la energía (caballos defuerza usados para hacer funcionar el disco) se transfiere instantáneamente del disco a la mezcla. Esta transferencia intensa y focalizada de energía genera cambios de velocidad instantánea tremendos en la mezcla a medida que se contacta progresivamente con el disco (piensen en la mezcla como una serie de capas horizontales que descienden desde la parte superior y ascienden desde el fondo hacia lacara del disco). Al contactarse con el disco, cada capa se acelera instantáneamente desde el vórtice que se mueve lentamente hasta la alta velocidad del disco, y se proyecta fuera del disco, hacia las paredes del tanque. La rápida división de capas sobre capas de la mezcla es la fuerza de corte, comúnmente llamada esfuerzo de corte
¿Cuál es la diferencia entre un dispersor y un agitador?
Tantolos dispersores como los agitadores generarán una mezcla. Los mezcladores a veces son comparados con bombas. La performance de una bomba se mide usualmente en los caballos de fuerza que se necesitan para la capacidad de descarga de galones por minuto. Un dispersor es una bomba de alta potencia y bajo volumen. Considerando su requerimiento superior de caballos de fuerza por galón, un dispersor es unmezclador ineficiente. Un agitador es una bomba de baja potencia y alto volumen y es un mezclador eficiente. Una aplicación típica de dispersión (como la dispersión de un pigmento para hacer pintura) requiere cerca de 1 caballo de fuerza cada 10 galones, mientras que una aplicación de agitación (como diluir la dispersión del pigmento con solvente) requiere cerca de 1 caballo de fuerza cada 100galones.


Figura 1: La unidad de frente de la izquierda ilustra un agitador de hojas con forma de pala con una hoja axial superior y una hoja radial inferior. Las unidades de la derecha ilustran tres -dispersores para tanques- de velocidad de corte moderada que usan hojas de sierra.

La figura 1 ilustra un agitador de hojas pala y también tres dispersores que usan hojas de sierra. Aunque...