efecto mixto
En la mezcla de polvos, el efecto de mezcla es la capacidad de redistribuir las partículas de polvo de manera que queden distribuidas de forma homogénea en la mezcla de polvos. Se produce un efecto de mezcla elevado cuando todas las áreas de la carga se atraviesan de forma regular y completa.
La mezcla se basa en el principio físico de la difusión. Mientras que la difusión se produce rápidamente en los gases, es mucho más lenta en los líquidos y solo es posible en una medida insignificante en los sólidos. La fuerza motriz es el equilibrio de concentración, en el que las moléculas se desplazan aleatoriamente para alcanzar un estado energéticamente más favorable de distribución homogénea.
La difusión molecular apenas tiene importancia práctica en la mezcla de sólidos. Los procesos de mezcla industriales generan homogeneidad principalmente mediante movimientos relativos entre partículas. Estos se producen cuando los materiales a granel se someten a un flujo. Dependiendo del proceso, el flujo se produce por gravedad, movimiento forzado o reordenación, por ejemplo, en mezcladores de caída libre, mezcladores forzados horizontales o verticales, silos de mezcla o pilas de mezcla.
El efecto de mezcla describe la eficacia de estos desplazamientos de partículas en cuanto a su capacidad para generar una distribución aleatoria y uniforme de todos los componentes. Se produce un efecto de mezcla elevado cuando todas las áreas de la carga se atraviesan de forma regular y completa, se evitan las zonas muertas y las partículas se distribuyen estadísticamente bien mediante la superposición de diferentes mecanismos de flujo, como la convección, la dispersión y la difusión particulada.
En los mezcladores verticales de amixon® se puede cuantificar con gran precisión el grado de redistribución de las partículas. Para ello se calcula la capacidad de transporte utilizando la fórmula de transporte por tornillo sinfín establecida para tornillos sinfín inclinados. Este valor característico sirve como indicador de la eficiencia de la mezcla. Dado que el proceso de flujo resultante se desarrolla en gran medida sin espacios muertos, se consigue una calidad de mezcla ideal en poco tiempo y con un aporte energético específico muy reducido.
Q = (π · D2 / 4) · S · n · φ · ζ
Q … capacidad teórica de bombeo
D … Diámetro del tornillo sinfín
S … Inclinación (paso) del tornillo sinfín
n … Frecuencia de rotación del tornillo sinfín
φ … Grado de llenado del tornillo sinfín (normalmente 100 %)
π … número circular
ζ … Factor de corrección/eficiencia de transporte
El efecto de mezcla puede aumentarse mediante medidas complementarias:
- Aumento de la velocidad de transporte del movimiento de las partículas.
- Aumentar la frecuencia de rotación del sinfín transportador.
- Optimizar el espacio entre el tubo y el sinfín.
- Optimizar la pendiente de la rosca
- Instalación de «perturbadores de flujo»
- ……
El efecto de mezcla puede mejorarse adicionalmente mediante el uso de aceleradores de mezcla secos o líquidos. Estos aumentan localmente la densidad energética en las zonas límite de las partículas o modifican las interacciones entre ellas.