¿Qué mezcladores cónicos permiten un vaciado residual casi completo, y cómo se resuelve por vía constructiva?
Un vaciado residual casi completo se logra sobre todo con mezcladores cónicos verticales con tornillos mezcladores dispuestos de forma céntrica o excéntrica, cuyo tornillo se conduce hasta la zona inferior del cono y cerca de la abertura de descarga. Con un dimensionado adecuado y unas propiedades de producto apropiadas son técnicamente alcanzables cantidades residuales del orden del por mil (por debajo de aprox. el 0,1 % del volumen útil).
Tipos de mezclador cónico con un elevado grado de vaciado residual
Mezcladores cónicos verticales de tornillo
Los tornillos mezcladores, que giran próximos a la pared con un movimiento planetario, abarcan todo el volumen del recipiente y, al final del proceso de mezclado, transportan el producto activamente hasta el punto más bajo del cono.
Mezcladores cónicos de palas y de hélice
Unas palas de forma especial o unas herramientas de mezclado helicoidales procuran un mezclado intenso y, en combinación con la gravedad, una descarga gravitatoria muy buena incluso desde las zonas próximas a la pared.
Mezcladores cónicos de uno y de varios ejes
Mezcladores de alto rendimiento en los que las herramientas de mezclado empujan el producto de forma selectiva hacia la abertura de descarga durante la salida – ventajoso para polvos cohesivos o de flujo difícil.
Mezcladores de doble cono
Gracias a la geometría simétrica de doble cono y a un vaciado central en el cono inferior, con ángulos de flanco suficientemente inclinados se puede vaciar por gravedad de forma casi total.
Características constructivas para un vaciado residual casi completo
Geometría del recipiente
- Parte inferior del recipiente cónica con ángulos de inclinación de pared pronunciados, situados por encima del ángulo de talud del material a granel (típicamente aprox. 15°–20° respecto a la vertical), de modo que la gravedad venza el rozamiento de adherencia y el producto deslice con seguridad hacia abajo.
- Transiciones sin espacios muertos y redondeadas, sin aristas, nichos ni socavaduras en la zona del cono y del cono de descarga.
- Salida céntrica con un volumen residual mínimo en la zona de descarga.
Diseño de la herramienta de mezclado
- Tornillos mezcladores o palas conducidos hasta justo por encima de la salida de fondo, para que ninguna zona de producto quede sin movimiento.
- Tornillos que circulan con movimiento planetario y abarcan tanto las zonas centrales como las próximas a la pared, desprendiendo mecánicamente las adherencias.
- Holguras estrechas entre la herramienta de mezclado y la pared del recipiente, dado el caso con rasquetas, para transportar hacia la salida las capas de producto adheridas.
- Ejes mezcladores en voladizo (ejecución cantilever), sin cojinete guía inferior en el espacio de producto, de modo que en la zona de la salida no queden cojinetes, juntas ni piezas constructivas como puntos de depósito.
Órgano de descarga y válvulas
- Órganos de cierre integrados a ras del contorno del recipiente (por ejemplo válvulas de segmento esférico, compuertas, correderas o cierres cónicos) que, en estado cerrado, prolongan la geometría interior del cono sin resaltes.
- Evitación consecuente de nichos constructivos en la zona de la junta de salida, para impedir espacios muertos y depósitos de producto.
- Diámetro y forma de la salida adaptados al comportamiento de flujo, al tamaño de partícula y a la cohesión del producto, para minimizar la formación de bóvedas y las incrustaciones.
Superficies y medidas complementarias
- Elevada calidad de superficie de los componentes en contacto con el producto (por ejemplo valores de rugosidad hasta Ra ≤ 0,8 µm), complementada con el electropulido o con recubrimientos adecuados para reducir las fuerzas de adhesión.
- Empleo opcional de dispositivos de vibración o de golpeo, de un vaciado posterior neumático o de paredes de recipiente calefactadas, en particular con productos húmedos, pegajosos o muy cohesivos.
- Con materiales a granel críticos, rasquetas de pared adicionales o herramientas de mezclado de forma especial para transportar de forma selectiva las capas adheridas hacia la abertura de descarga.
Influencia de las propiedades del producto
Incluso con una construcción óptima, el grado de vaciado residual alcanzable depende de las propiedades de flujo del material a granel:
- Con productos secos y de libre fluidez son habituales cantidades residuales del orden del por mil.
- Con materiales cohesivos, húmedos o con tendencia a incrustarse se requieren medidas constructivas complementarias y, dado el caso, ayudas del lado del proceso para lograr una cantidad residual comparablemente reducida.
Estas medidas constructivas y de proceso permiten en los mezcladores cónicos modernos un vaciado residual casi completo y aseguran al mismo tiempo una elevada limpiabilidad y unas condiciones de proceso reproducibles.
Así resuelve amixon® el vaciado residual y la descarga dosificada de forma constructiva
La geometría y el órgano mezclador trabajan juntos
En el mezclador cónico de un solo eje AM, la geometría cónica de la cámara de mezclado conduce el producto de forma fiable hacia la salida central. El órgano mezclador SinConvex® no solo procura excelentes calidades de mezcla, sino también un vaciado residual muy bueno. Los productos de libre fluidez pueden vaciarse en un 99,997 % y más.
En el mezclador KoneSlid® KS, el sistema de cierre descendente abre toda la sección. El lote sale en pocos segundos, sin cono de vertido y sin segregación.
ComDisc® para la fase final
En los mezcladores verticales como VM y HM, así como en el SpherHelics® SH, los elementos ComDisc® asumen el vaciado residual en el fondo durante la última fase del vaciado. De ese modo se descargan los últimos restos de producto sin segregación. En aplicaciones adecuadas son alcanzables grados de vaciado residual del 99,997 % y superior.
También el mezclador de silo Gyraton® utiliza un concepto de descarga eficaz para extraer de la forma más completa posible incluso los productos de flujo deficiente. Así se reduce notablemente la cantidad residual antes de la limpieza.
Órganos de descarga sin espacios muertos con función de dosificación
Como órganos de descarga se dispone de bocas normalizadas sin espacios muertos con compuerta de descarga, de válvulas de segmento esférico resistentes al vacío y a la presión, así como de la válvula DosiFlap® sin espacios muertos. Con DosiFlap® y KoneSlid® es posible el llenado dosificado de big bags y de envases directamente desde el mezclador, sin recipiente intermedio y sin tramo de segregación.
El órgano de descarga cierra a ras con la pared interior de la cámara de mezclado. Por encima de la válvula no se forman espacios muertos en los que pudieran quedar cantidades residuales sin dosificar.
Efecto económico
Un elevado vaciado residual significa menos pérdida de producto por lote, menores riesgos de contaminación cruzada en el cambio de formulación y tiempos de limpieza más cortos. Un buen vaciado residual ahorra tiempo y dinero a diario; con formulaciones de alto valor, esta ventaja constructiva se amortiza especialmente rápido.
La fabricación en Paderborn como fundamento de la calidad
amixon® desarrolla y fabrica exclusivamente en la planta de Paderborn, con un elevado grado de integración de fabricación y con todos los componentes procedentes de Alemania. Como empresa cualificada en soldadura certificada con acreditaciones europeas, japonesas, coreanas y americanas, amixon® construye cada aparato como una pieza única sobre la base de las URS del explotador. El control de calidad permanece íntegramente en la propia casa y cada especificación es demostrable hasta el nivel del componente.
Cualificable y documentado
Para los entornos regulados, amixon® suministra la instalación cualificable: cada aparato es una pieza única según la URS de fabricación propia con un control de calidad sin lagunas. amixon® colabora, a petición, en DQ, IQ y OQ; la documentación y la ejecución siguen, a petición, EU-GMP y FDA 21 CFR Part 11. Si se desea, los mezcladores cumplen los estándares pertinentes y se integran, desde la URS hasta la puesta en marcha, en el concepto de validación del explotador.
Respaldo en el centro de ensayos de amixon®
Si la formulación concreta proporciona los resultados esperados lo comprueba amixon® previamente en el centro de ensayos con 35 instalaciones de prueba solo en Paderborn. Los ensayos se realizan con el producto original en condiciones reales, se llevan a cabo, se evalúan y se documentan conjuntamente y constituyen una base de decisión sólida antes de la inversión. Hay más centros de ensayos disponibles en Japón, India, Tailandia, China, Corea del Sur y los Estados Unidos.