Tipi di giranti
La scelta della girante giusta è per la tua applicazione di miscelazione è fondamentale per ottenere prestazioni ottimali, ci sono una grande varietà di tipi di giranti commercialmente usati, ma come fai a sapere qual è il più adatto per la tua applicazione di processo? Per determinare la scelta migliore, la comprensione dei requisiti del processo e la conoscenza delle proprietà fisiche del fluido è di vitale importanza. Possiamo classificare le giranti in due tipi generali, vale a dire assiali e radiali.
Regime del flusso assiale
Regime del flusso radiale
Giranti a flusso assiale
Le giranti a flusso assiale hanno un andamento del flusso verso l’alto, cioè parallelo all’albero della girante. Utilizzato comunemente per prodotti a bassa e media viscosità, le loro caratteristiche di taglio basso li rendono adatti per prodotti sensibili al taglio e quindi ideali per la miscelazione, la sospensione di solidi e la stratificazione.
| Giranti a flusso assiale | ||
|---|---|---|
| Elica (E-315) |
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Uno dei più antichi modelli di giranti, le eliche sono state utilizzate a lungo sulle imbarcazioni e adattate per i mixer portatili a causa delle loro piccole dimensioni e alta efficienza, le varianti fabbricate come mostrato nell’immagine a sinistra sono più convenienti da produrre per una vasta gamma di dimensioni Viscosità fino a 5.000 cP |
| Turbina a pale inclinate (E = 400) |
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I PBT sono generalmente utilizzati quando è richiesta una miscela di flusso e taglio dovuta a un angolo di 45° tipicamente con caratteristiche sia assiali che radiali. Questo li rende una delle giranti più diverse.
Viscosità fino a 25.000 cP |
| Aliscafo (E = 300) |
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Gli aliscafi sono stati sviluppati per produrre più flusso e meno taglio rispetto ai PBT. Hanno 3-4 lame affusolate che producono un flusso assiale migliore che le rende abili nel miscelare liquidi e nelle sospensioni di solidi. Viscosità fino a 3.000 cP |
D’altra parte, le giranti a flusso radiale hanno un andamento del flusso laterale, cioè perpendicolare all’albero della girante. Sono noti per fornire più taglio e meno flusso rispetto alle loro controparti assiali e quindi sono più grandi, operano a velocità inferiori e vengono utilizzati per prodotti con viscosità più elevata. Le applicazioni tipiche includono dispersioni gas-liquido e liquido-liquido.
La seguente tabella riporta gli esempi principali di entrambi i tipi di giranti con descrizioni generali.
| Giranti Radiali | ||
|---|---|---|
| Rushton Turbine |  |
Una delle prime giranti di miscelazione da studiare formalmente, la turbina Rushton è costituita da un disco piatto per mantenere una differenza di pressione costante su entrambi i lati della girante con 6 pale verticali per il flusso radiale. Viscosità fino a 10.000 cP |
| Smith Turbine |  |
La più recente turbina Smith è venuta alla luce per migliorare l’efficienza della tradizionale turbina Rushton. Le pale curve offrono una migliore dispersione del gas e capacità di tenuta del gas rispetto alla turbina Rushton. Viscosità fino a 10.000 cP |
Chiudere le giranti di spazio
Le giranti a luce ravvicinata, come la girante di ancoraggio, sono utilizzate per fluidi ad altissima viscosità e forniscono una miscelazione macroscala laminare a bassa velocità e taglio. Queste giranti sono tipicamente delle dimensioni del serbatoio stesso con la girante che quasi raschia lungo la parete del serbatoio, da qui il nome di giranti a distanza ravvicinata. Le applicazioni includono inchiostri, vernici e adesivi.
| Chiudere le giranti di spazio | ||
|---|---|---|
| Girante di ancoraggio / cancello |  |
L’ancora, o gate, tipo girante opera nel regime di flusso laminare e genera un flusso prevalentemente radiale.Il design del cancello di base può essere modificato per includere alette interne inclinate, come nell’immagine mostrata, per aiutare a generare un maggiore flusso assiale nel recipiente di miscelazione. Intervallo di viscosità < 100.000 cP |
| Girante a nastro di Helican |  |
Un’alternativa alla girante di ancoraggio è la girante a nastro elicoidale che funziona anche in condizioni laminari ma nel regime di flusso assiale. Grazie alla maggiore superficie di contatto rispetto alla girante di ancoraggio, sono adatti per viscosità del fluido tipicamente intorno a 150.000 cP. Gli usi tipici includono creme, lozioni e paste. Viscosità fino a 150.000 cP |
Occasionalmente, per le applicazioni difficili, è possibile applicare una combinazione di giranti sia con ancore che con elica a nastro a causa dei due regimi di flusso che si completano a vicenda, con conseguente maggiore circolazione e quindi una miscela migliore.
Altre ventole
Altri tipi di giranti che non rientrano in nessuna delle categorie sopra, ma sono ancora ampiamente utilizzate nelle applicazioni di miscelazione sono elencate di seguito
| Altre Ventole | ||
|---|---|---|
| Girante a dente di sega |  |
Le giranti a dente di sega sono state progettate per produrre il massimo taglio possibile. Funzionati ad alta velocità, vengono utilizzati per l’aggiunta di una seconda fase e per la produzione di emulsioni. Viscosità fino a 50.000 cP |
| Livello basso “Kicker” |  |
Le giranti a basso livello “Kicker” sono giranti convenzionalmente piccole, generalmente a flusso radiale. Questi kicker si trovano sul fondo di un recipiente di miscelazione sotto la girante principale per garantire la miscelazione continua quando si svuota un serbatoio o per aiutare i fanghi a fuoriuscire dal serbatoio. |
| Girante pieghevole E-400 | La girante pieghevole E-400 ha 4 pale inclinate a 45° che si piegano verso il basso quando non vengono utilizzate. Di conseguenza hanno caratteristiche di miscelazione simili alla turbina a pale a pale standard e sono ideali per applicazioni con aperture di serbatoi di piccole dimensioni come gli IBC. Viscosità fino a 25.000 cP |
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John Whittle MEng (Hons)
