Cuando un lote de pintura o adhesivo reposa en un tanque después de cargar la materia prima, el pigmento seco todavía flota en grumos. Un agitador lento puede tardar 40 minutos en humedecer esos racimos en la resina. Un dispersor de alta velocidad acorta ese tiempo a minutos porque pone mucha más potencia en un volumen más pequeño de material. El resultado práctico es una pulpa más suave, un tiempo de ciclo más corto y menos molienda posterior.
Un dispersor de alta velocidad es una unidad de procesamiento diseñada para desaglomerar y humedecer sólidos en un vehículo líquido. Las guías de la industria a menudo la describen como una bomba de alta potencia y bajo volumen porque entrega una alta densidad de energía por galón de fluido. La máquina normalmente consta de un motor, un eje impulsor y una hoja dentada en el fondo del tanque.
Figura 1. Diseño estructural de un dispersor de alta velocidad montado en un tanque.
La cuchilla es el único elemento giratorio que toca el producto. Su filo en dientes de sierra genera el alto cizallamiento que rompe los aglomerados. Debido a que la cuchilla corre cerca del fondo del tanque, también atrae todo el lote a un patrón de circulación continua.
La pala gira a gran velocidad y crea un fuerte gradiente de velocidad entre las capas de líquido. Los dientes de la sierra aceleran el líquido en el borde de la hoja, mientras que el líquido circundante permanece relativamente quieto. Las fuerzas de corte resultantes separan los aglomerados.
Figura 2. Rangos de velocidad de la punta comúnmente citados para diferentes aplicaciones de dispersión.
La velocidad de la punta es la variable de control preferida porque permanece constante a medida que cambia el volumen del tanque. Los proveedores de dispersores citan constantemente entre 4000 y 6000 pies/min como rango de trabajo para la mayoría de las pinturas, tintas y lechadas de pigmentos. Las velocidades más bajas tienden a dejar sedimentos, mientras que las velocidades más altas pueden crear vórtices excesivos y arrastre de aire.
Si el proceso solo necesita mantener uniforme la mezcla mezclada, un agitador estándar es la herramienta adecuada. Si el objetivo es desintegrar grumos de polvo y superficies de partículas completamente húmedas, se requiere un dispersor de alta velocidad. La conclusión es sencilla: el dispersor gana cuando el trabajo incluye dispersión de partículas sólidas, y el agitador gana cuando el material ya es homogéneo.
| Parámetro | Dispersor de alta velocidad | Agitador estándar |
|---|---|---|
| Función primaria | Rompe aglomerados y partículas húmedas. | Mantener la suspensión o mezclar líquidos miscibles |
| Hoja style | Diseño abierto con dientes de sierra | Hélice, turbina, marco, cinta. |
| Velocidad de punta | 4000 a 6000 pies/min | 500 a 1500 pies/min |
| Densidad de potencia | 2 a 5 caballos de fuerza por 100 galones | 0,1 a 1 hp por 100 galones |
| Etapa de lote típica | Preparación de pasta de molienda | Decepción final y uniformidad. |
En una planta de recubrimientos, el dispersor suele funcionar primero para producir una pasta de molienda concentrada. Luego, el agitador toma el control después de que la pasta se haya soltado con la resina y el solvente restantes. Usar el dispositivo incorrecto en la etapa incorrecta aumenta el tiempo del ciclo y puede dejar aglomerados residuales.
Tres factores determinan una instalación viable: el diámetro del tanque, el diámetro de las aspas y la potencia del motor. Como regla práctica, el diámetro de las aspas es aproximadamente un tercio del diámetro del tanque. La potencia del motor se deriva de la viscosidad del lote y de la carga sólida esperada.
| Tanque Volume | motores Power | Hoja Diameter |
|---|---|---|
| 200 galones | 10-15 CV | 18 a 20 pulgadas |
| 500 galones | 25 a 40 caballos de fuerza | 28–32 pulgadas |
| 1.000 galones | 50-75 caballos de fuerza | 40–44 pulgadas |
Los dispersores fallan más a menudo por hábitos operativos que por defectos de la máquina. Los principales problemas se manifiestan como aumento de la temperatura del lote, mala humectación, desgaste de las cuchillas y sobrecarga del motor.
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Un dispersor de alta velocidad está diseñado para romper aglomerados y sólidos húmedos. Un mezclador de alta velocidad mantiene principalmente líquidos o sólidos finos en movimiento. El dispersor utiliza una hoja de dientes de sierra y una velocidad punta mucho mayor.
Comience con una hoja de dientes de sierra para la mayoría de los trabajos de dispersión. Para pastas pegajosas, un perfil personalizado o de doble onda puede ser útil. El diámetro de las aspas debe ser aproximadamente un tercio del diámetro del tanque.
Las unidades de lote van desde contenedores de laboratorio de menos de 50 litros hasta tanques de producción de más de 2.000 litros. La potencia del motor varía desde 5 hp hasta más de 100 hp dependiendo de la viscosidad y el contenido de sólidos.
Puede manejar una viscosidad moderadamente alta, pero las pastas extremadamente espesas necesitan un mezclador más lento accionado por torsión o una máquina de tres ejes. Una viscosidad superior a 50.000 cP normalmente requiere un enfoque de proceso diferente.
La cuchilla funciona mejor cuando está cerca del fondo del tanque porque crea un circuito de circulación que empuja el material desde arriba hacia la zona de corte. Esto evita zonas muertas donde se pueden acumular sólidos.
Bloquee la unidad antes de inspeccionar la cuchilla, mantenga el tanque sellado para evitar la acumulación de vapor de solvente y siga las pautas del fabricante para la conexión a tierra.