Resumen
Lograr mezclas homogéneas en el procesamiento de polvos a granel requiere no solo un mezclador vertical eficiente sino también un método de descarga controlado que preserve la uniformidad de la mezcla. Una válvula rotativa de polvo instalada debajo de la salida del mezclador dosifica el producto mezclado suavemente sin causar segregación ni desmezcla. Este artículo explica cómo funcionan los mezcladores verticales con alimentadores de esclusas de aire rotativas, por qué se prefiere la descarga rotativa a las compuertas deslizantes o los conductos abiertos y cómo especificar el sistema integrado.
¿Qué es un mezclador vertical en el manejo de polvos a granel?
Un mezclador vertical es un dispositivo de mezclado continuo o por lotes que utiliza un tornillo agitador giratorio o un arado dentro de un recipiente cilíndrico vertical para levantar y doblar el material creando una acción de mezclado tridimensional.
Características clave:
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Tiempos de mezcla cortos, normalmente de 3 a 15 minutos, según la formulación.
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La acción suave minimiza el desgaste de partículas en cristales o gránulos friables.
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Disponible en acero inoxidable 304 o 316L con pulido espejo para uso sanitario.
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Puede tener una camisa para calentar o enfriar durante el licuado.
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La descarga generalmente ocurre a través de una brida de salida central inferior.
Los mezcladores verticales se utilizan ampliamente para mezclas de especias, premezclas de panadería, mezcla de gránulos farmacéuticos y preparación de masterbatch de aditivos.
Una vez que se completa la mezcla, el polvo mezclado debe descargarse sin destruir la homogeneidad lograda durante la mezcla.
Prevención de la segregación durante el alta
El polvo que cae libremente desde una salida de fondo abierto puede segregarse por tamaño de partícula o densidad, especialmente en alturas de caída altas. Un alimentador giratorio de esclusa de aire acepta material del mezclador y lo descarga a una velocidad controlada en el siguiente paso del proceso, como un transportador de tornillo empacador o una línea neumática, lo que minimiza la distancia de caída libre y el riesgo de desmezcla.
Mantener la tasa de alimentación controlada
Las compuertas deslizantes descargan todo el lote rápidamente, lo que dificulta igualar la capacidad del equipo posterior. Una válvula rotativa permite configurar la velocidad de descarga a través del VFD, coincidiendo con la tasa de entrada del equipo receptor, evitando sobretensiones o desbordamientos.
Contención de polvo y aislamiento de presión
Si el equipo receptor está bajo una ligera succión o presión positiva, una válvula rotativa mantiene el límite de presión mientras contiene el polvo mezclado. Esto es esencial cuando se descarga en una línea de transporte neumático o en una tolva de pesaje hermética al polvo.
Protección de mezclas frágiles
Las válvulas rotativas brindan una transferencia suave de desplazamiento positivo con un corte mínimo en comparación con los descargadores de tornillo que empujan agresivamente el material a lo largo de una pared del canal.
Configuración típica del sistema
La disposición más común es un mezclador vertical que descarga a través de una salida inferior con bridas hacia una válvula rotativa de caída de polvo.
Detalles de configuración:
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La brida inferior del mezclador coincide
válvula rotativabrida de entrada ANSI DIN o JIS
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La válvula rotativa está dimensionada para vaciar el mezclador dentro del tiempo de ciclo requerido, generalmente entre 1,5 y 2 veces el tiempo de mezcla.
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El VFD en la válvula rotativa permite un arranque lento para evitar picos de torsión en la estructura de soporte del mezclador.
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Los sellos de aire de purga opcionales evitan que el polvo mezclado fino entre en las cavidades de los rodamientos.
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Para lotes sanitarios, las válvulas rotativas de limpieza rápida con rotores laterales extraíbles aceleran el cambio entre formulaciones.
En los sistemas de mezcla continua, un alimentador de pérdida de peso o un recipiente de nivel constante puede seguir a la válvula giratoria para mantener un flujo constante hacia el envasado o el procesamiento posterior.
El tamaño adecuado garantiza que el lote se descargue en un tiempo razonable sin sobrecargar el motor.
Entradas de cálculo:
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Peso del lote en kilogramos o libras
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Densidad aparente del polvo mezclado kg por litro
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Tiempo objetivo de descarga en minutos, típico de 5 a 15 minutos
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La capacidad requerida Q es igual al volumen del lote dividido por el tiempo de descarga multiplicado por el factor de seguridad de 1,1 a 1,2
Ejemplo:
Un lote de 500 kg de mezcla de especias con una densidad aparente de 0,55 kg por litro ocupa aproximadamente 909 litros. Para descargar en 10 minutos la válvula rotativa debe entregar al menos 5,45 metros cúbicos por hora. Seleccione el siguiente tamaño estándar DN200 o DN250 con RPM y factor de llenado de bolsillo apropiados.
También confirme la clasificación de presión diferencial de la válvula rotativa y la compatibilidad de temperatura con el producto mezclado, especialmente si el mezclador tiene camisa y el producto está caliente.
Consideraciones sanitarias y ATEX
Para mezclas alimentarias y farmacéuticas, especifique:
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Piezas de contacto SS316L con Ra menor o igual a 0,8 micrómetros
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Sellos de silicona EPDM o PTFE que cumplen con la FDA
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Diseño de limpieza rápida con extracción del rotor sin herramientas
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Compatibilidad con la bola de pulverización CIP si el mezclador se limpia en el lugar
Para componentes de mezclas combustibles, como polvos vitamínicos o aditivos orgánicos, especifique válvulas rotativas certificadas ATEX Zona 21 o 22 con opciones de rotor conectado a tierra resistentes a chispas y espacios libres para extinción de llama.
Preguntas frecuentes
¿Puedo usar una compuerta corrediza en lugar de una válvula giratoria debajo del mezclador?
Sólo si la uniformidad de la mezcla no es crítica y no hay diferencia de presión. Las compuertas corredizas causan segregación en caída libre y no pueden controlar la tasa de descarga. Para la mayoría de los polvos mezclados se recomienda un alimentador giratorio con esclusa de aire.
¿La válvula rotativa causa desmezcla?
Mínimo. La acción de desplazamiento positivo de una válvula rotativa en realidad ayuda a preservar la integridad de la mezcla en comparación con tornillos de alto corte o caídas largas de caída libre.
¿Con qué frecuencia se debe limpiar la válvula rotativa entre lotes?
Siga su plan GMP o HACCP. Las válvulas rotativas de limpieza rápida permiten la extracción del rotor en minutos sin desconectar las tuberías de entrada o salida.
¿Puede la misma válvula rotativa manejar múltiples tamaños de lotes?
Sí, si está dimensionado para el lote más grande. Utilice el control VFD para ajustar la velocidad de descarga para lotes más pequeños.
¿Doebritz suministra mezcladores verticales y válvulas rotativas como paquete?
Doebritz se especializa en válvulas rotativas de polvo, molinos de cono, rompegrumos y equipos de reducción de tamaño relacionados. Nos asociamos con fabricantes de equipos originales de mezcladores certificados y podemos diseñar la lógica de control y transición de descarga de las bridas de interfaz como un sistema completo montado sobre patines.
Conclusión
Combinar un mezclador vertical con una válvula rotativa de polvo del tamaño adecuado proporciona mezclas uniformes y una descarga suave controlada sin segregación ni pérdida de polvo. El alimentador giratorio de esclusa de aire preserva la calidad lograda durante la mezcla y al mismo tiempo proporciona la precisión de dosificación y el aislamiento de presión que exigen los sistemas modernos de manipulación a granel.
Comuníquese con Doebritz Shanghai Co Ltd para analizar la receta de su mezcla, solicitar un cálculo del tiempo de descarga u obtener una cotización para un alimentador de esclusa de aire giratorio que se adapte a la salida de su mezclador vertical.
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