Mezcladora de bolas
Las mezcladoras de bolas son máquinas mezcladoras para homogeneizar/mezclar polvos secos, húmedos o mojados. También pueden mezclar líquidos. Las mezcladoras de bolas suelen utilizarse para procesos de mezcla por lotes. El interior de la bola es la cámara de mezcla. Una herramienta de mezcla gira en la cámara de mezcla y estratifica la mezcla en tres dimensiones. Este proceso de flujo da como resultado una eficacia de mezcla muy alta si el eje de rotación de la herramienta de mezcla no es ni horizontal ni vertical. El mejor efecto de mezcla se consigue con una disposición inclinada. Las mezcladoras de bolas también pueden utilizarse como reactores de síntesis o secadores de mezcla al vacío. En este caso, la bola es de doble pared. Un medio de transferencia de calor fluye a través de la doble camisa. De este modo, se produce un intercambio de masa y calor.
Los mezcladores de bolas están equipados con al menos una herramienta de mezcla giratoria. Se utiliza para mezclar completamente todo el volumen de la bola. Opcionalmente, se pueden suministrar herramientas de mezcla adicionales. Suelen ser cuchillas o cuchillos de rotación rápida. Tienen un diámetro efectivo menor y provocan la desaglomeración durante el proceso de mezcla.
Los fabricantes de mezcladoras de bolas han establecido diversos diseños de mezcladoras de bolas en el mercado. Algunos fabricantes montan el eje mezclador en ángulo sobre la bola. Otros montan el eje mezclador en ángulo por debajo de la bola. Otros montan el eje mezclador en ángulo en la parte superior y la herramienta de disgregación adicional debajo de la bola. Otros montan tanto la herramienta de mezclado principal como la herramienta de desaglomerado por encima de la bola.
Principales herramientas de mezcla en las mezcladoras de bolas
Los fabricantes de mezcladoras de bolas han establecido distintas geometrías de las herramientas. Algunos han diseñado la herramienta de mezclado principal como una armadura curvada espacialmente. Otros tienen espirales helicoidales. Otros utilizan herramientas en forma de pala. El factor decisivo es que las herramientas de mezclado que giran en la esfera siempre tienen la misma distancia de la esfera, independientemente de la posición de la herramienta de mezclado. También debe garantizarse la misma distancia entre la pared de la esfera y la herramienta de mezcla cuando se mezclan materiales pesados o pegajosos. En este sentido, las herramientas de mezcla deben diseñarse para que sean especialmente estables desde el punto de vista dimensional.
Llenado con mezcla
Los componentes que se van a mezclar se introducen en la cámara de mezcla desde arriba. Para ello debe haber al menos una boca de llenado. Algunas mezcladoras de bola también disponen de varias bocas de llenado. La válvula de cierre puede diseñarse como válvula rotativa, válvula de corredera plana o válvula de bola segmentada. A diferencia de la válvula de vaciado, la válvula de llenado no tiene que funcionar sin espacio muerto. También hay una boquilla de ventilación en la parte superior de la bola.
Vaciado de la mezcla
En el extremo inferior de la cámara de mezcla esférica hay una válvula de cierre. Cuando está cerrada, debe tener la forma de un recorte esférico. Sólo un diseño de este tipo está libre de espacios muertos. Esto significa que todas las fracciones volumétricas de la esfera se mezclan, incluso directamente encima de la válvula de cierre.
Limpieza e inspección de la cámara de mezcla
Algunas mezcladoras de bolas tienen dos semiesferas que pueden abrirse para su inspección. Otros fabricantes instalan puertas de inspección redondas u ovaladas en la cámara de mezcla. Éstas también deben estar libres de espacios muertos. En la cámara de mezcla se instalan boquillas de lavado de tanques giratorios para la limpieza en húmedo.
Pregunta: ¿Qué ventajas ofrece la esfera como depósito de mezcla?
El volumen de una esfera de radio r puede calcularse mediante la siguiente fórmula
V = 4/3 * r³ * PI
La superficie de una esfera de radio r puede calcularse mediante la siguiente fórmula
O = 4 * r² * PI
Si se comparan diferentes cuerpos con simetría de rotación entre sí, la esfera tiene la menor superficie específica. Esto sugiere que una cámara de mezcla esférica es más fácil de limpiar que una cámara de mezcla cilíndrica o cónica. Por otra parte, cabe suponer que una cámara de mezcla cónica favorece más el vaciado de residuos que una esférica. Los fabricantes se esfuerzan por producir sus mezclas lo más libres de contaminación posible. En este sentido, el vaciado completo de un sistema de mezcla desempeña un papel cada vez más importante.
Limpieza e inspección de la herramienta de mezcla
Un aspecto mucho más importante es la limpieza de la herramienta de mezcla de movimiento dinámico. Esta parte de la mezcladora de bolas es mucho más compleja que la cámara de mezcla. Por lo tanto, se aplican requisitos especiales:
- El mezclador debe tener una geometría sencilla
- El mezclador debe tener la menor superficie posible.
- El mezclador debe diseñarse de forma que todas las zonas sean de fácil acceso y ergonómicas.
- La herramienta de mezcla debe estar diseñada de tal forma que se puedan conseguir resultados de mezcla óptimos de forma eficiente y rápida.
Se puede encontrar el diseño óptimo para cada categoría de mezcla. Le recomendamos que visite amixon® y pruebe las mezcladoras de prueba disponibles (cilíndricas, esféricas, cónicas). amixon® ofrece opciones de primera clase para mezclar, humedecer, secar y descargar sus distintas mezclas.
Además de las pruebas de mezcla, amixon recomienda limpiar la mezcladora después de la prueba.
Los distintos materiales de mezcla requieren distintos programas de limpieza. Se trata de
1. limpieza en seco
2. limpieza con paños húmedos
3. limpieza manual en húmedo
4. limpieza mecánica en húmedo.
(2), (3) y (4) también incluyen la importante cuestión del secado del agua residual.
No es raro que los cuatro regímenes de limpieza mencionados se practiquen alternativamente en una misma operación mixta. En función del grado de suciedad y tolerancia a la contaminación
Adición y distribución de líquidos en la mezcladora de bolas
En la práctica, además de mezclar una gran variedad de polvos, también se trata de humedecerlos homogéneamente. Las denominadas lanzas de alimentación de líquidos fluyen en el área efectiva de la herramienta de molienda de rotación rápida. De este modo, se consigue rápidamente un producto final homogéneo y sin aglomerados.
Nota sobre el término mezcladora de bolas.
En realidad, el término «mezcladora de bolas huecas con herramientas de mezclado de movimiento dinámico» sería más correcto que «mezcladora de bolas».
El término «mezclador de bolas» también se utiliza en el sector sanitario. Se trata de una grifería modificada. Una bola con múltiples orificios está conectada a una palanca y puede mezclar y regular el caudal de agua fría y caliente.