Principios centrales de la selección de paletas
Los criterios principales para seleccionar paletas de agitación incluyen:
(Correo electrónico: Alice@Suotechina. comunicarse o suotechina@163.com)
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Mezclar objetivos
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Homogeneización, dispersión, suspensión o transferencia de calor.
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Ejemplo: las paletas de alto corte son ideales para la emulsificación, mientras que las paletas de baja velocidad se adaptan a la mezcla suave de materiales sensibles.
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Estado de flujo
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Flujo turbulento (alta velocidad)
: Caracterizado por remolinos intensos y una mezcla rápida, adecuada para fluidos de viscosidad bajos a medios (por ejemplo, agua, solventes).
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Flujo laminar (baja velocidad)
: Cuenta con capas de líquido lisas y paralelas, preferidas para los fluidos de alta viscosidad (por ejemplo, pastas, polímeros) para evitar la degradación del corte.
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Viscosidad media
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Baja viscosidad (<100 CP): favorece a los impulsores como turbinas o hélices (flujo turbulento).
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Alta viscosidad (>10,000 CP): requiere paletas de cinta de ancla, marco o helicoidales (flujo laminar).
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Geometría y volumen del reactor
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Reactores a pequeña escala (& LE; 1000L): a menudo use agitadores de entrada superior con paletas de hélice o turbina.
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Reactores a gran escala (& GE; 5000L): puede requerir agitadores de entrada lateral o configuraciones de paletas múltiples para una mezcla uniforme.
Clasificación de paletas de agitación
1. Paletas de alta velocidad (flujo turbulento)
Diseñado para aplicaciones de mezcla rápida y de alta energía:
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Paletas de la hélice
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Estructura: 3-4 Bladed, lanzado a 45°–60° para generar flujo axial.
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Velocidad: 100–500 RPM.
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Aplicaciones: Líquidos de baja viscosidad (por ejemplo, fermentación de cerveza, tratamiento de agua), la acción similar a la bomba crea una fuerte circulación para la mezcla a granel.
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Paletas de turbina
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Tipos: flujo radial (por ejemplo, turbina de pala plana) y flujo axial (por ejemplo, turbina de hoja plegada).
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Velocidad: 50–300 RPM.
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Aplicaciones: fluidos de viscosidad media (por ejemplo, emulsiones, suspensiones); Las turbinas de flujo radial crean un corte intenso para la dispersión de partículas, mientras que los tipos de flujo axial mejoran la mezcla vertical.
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Impulsores de alto cizallamiento
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Ejemplos: sistemas de rotor-estator, cuchillas de dispersión.
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Velocidad: 1000–3000 RPM.
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Aplicaciones: procesos de alta demanda como la emulsificación (por ejemplo, cosméticos, productos farmacéuticos), donde el tamaño de partícula submicrona es crítico.
2. Paletas de baja velocidad (flujo laminar)
Adecuado para fluidos viscosos y mezcla suave:
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Paletas de anclaje
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Estructura: marco rígido que conforme al reactor’s pared interior, con un espacio libre (1–2 mm) para evitar zonas estancadas.
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Velocidad: 10–50 RPM.
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Aplicaciones: materiales de alta viscosidad (por ejemplo, resinas, mermeladas); Ideal para raspar la pared del reactor para evitar el ensuciamiento durante el calentamiento/enfriamiento.
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Colas de marco
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Similar a las paletas de anclaje pero con barras horizontales o verticales adicionales para una mezcla mejorada.
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Velocidad: 10–60 RPM.
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Aplicaciones: mezclas o procesos semisólidos que requieren cizallamiento moderado (por ejemplo, síntesis de polímeros).
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Paletas de cinta helicoidales
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Estructura: cuchillas helicoidales continuas que barren toda la altura del reactor, promoviendo el flujo radial y axial.
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Velocidad: 5–30 RPM.
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Aplicaciones: fluidos de muy alta viscosidad (por ejemplo, adhesivos, asfalto); Asegura una mezcla de uniforme en reactores altos y estrechos.
Consideraciones clave para la selección de paletas
1. Viscosidad del medio de agitación
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Baja viscosidad (<1000 CP)
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Priorice las paletas de alta velocidad (hélices, turbinas) para inducir un flujo turbulento y una mezcla rápida.
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Viscosidad media (1000–10,000 CP)
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Use turbinas de pala de palanca o paletas de marco para equilibrar el cizallamiento y la circulación.
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Alta viscosidad (>10,000 CP)
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Opta por el ancla, la cinta helicoidal o las paletas transportadoras de tornillo para evitar el consumo excesivo de energía y garantizar el raspado de la pared.
2. Mezclar objetivos y tipo de proceso
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Homogeneización
: Impulsores de alto cizallamiento (por ejemplo, estado de rotor) para descomponer las gotas o las partículas.
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Suspensión
: Padillas de flujo axial (hélices, turbinas lanzadas) para mantener los sólidos en suspensión.
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Transferencia de calor
: Ancla o paletas de cinta helicoidal con espacio libre de pared cercano para mejorar el intercambio de calor convectivo.
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Estabilidad de emulsión
: Turbinas de alta velocidad o paletas emulsionantes especializadas para crear tamaños de gotas finas.
3. Configuraciones desconcertadas y desconocidas
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Reactores desconcertados
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Los deflectores verticales en la pared del reactor interrumpen el flujo de rotación, convirtiéndolo en flujo radial/axial para una mejor mezcla. Esencial para paletas de alta velocidad en fluidos de baja viscosidad.
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Reactores sin desconcertar
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Utilizado para fluidos de alta viscosidad o al minimizar el cizallamiento es crítico (por ejemplo, materiales biológicos frágiles).
4. Requisitos de material e higiene
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Grados de acero inoxidable
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304 SS para aplicaciones generales; 316L SS para entornos corrosivos (por ejemplo, reacciones a base de ácido).
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Acabado superficial
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Pulido a ra & le; 0.8μM para aplicaciones farmacéuticas/alimentarias para cumplir con los estándares de GMP.
Estudio de caso: Aplicación de paleta de alto corte
En octubre de 2022, Wenzhou Sote Pharmaceutical & Chemical Engineering Co., Ltd. entregó un lote de
paletas de agitación de alta cizallamiento
para un cliente farmacéutico. Estas paletas fueron diseñadas para:
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Proceso
: Producción de formulaciones de fármacos liposomales que requieren dispersión de partículas submicrónicas.
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Especificaciones del reactor
: Reactor de acero inoxidable 2000L con calefacción/enfriamiento con camisa.
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Tipo de paleta
: Sistema de estator de rotor personalizado con zonas de corte de doble etapa, que funcionan a 2000 rpm.
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Resultado
: Logró la estabilidad de la emulsión uniforme en 30 minutos, excediendo al cliente’S objetivos de eficiencia.