Máquinas de rotor-estator

Las máquinas de rotor-estator son aparatos con los que se pueden someter los sistemas de materia a un cizallamiento mecánico intenso. Constan de un componente giratorio, el rotor, y un componente fijo, el estator. Entre el rotor y el estator hay un estrecho espacio. El rotor gira a una alta velocidad periférica. De este modo se generan gradientes de cizallamiento muy elevados en la zona del espacio. Las partículas sólidas, los líquidos, las suspensiones o los sistemas pastosos se aceleran así considerablemente. El producto es aspirado hacia el espacio entre el rotor y el estator. Allí sufre cizallamiento, estiramiento y turbulencia. A continuación, es expulsado de nuevo. Las máquinas de rotor-estator se utilizan para la dispersión. También sirven para la emulsión.

Además, las máquinas de rotor-estator se utilizan para la trituración de aglomerados. En este proceso, la aportación de energía mecánica es muy elevada. Se produce de forma localizada y durante un breve periodo de tiempo. Las cargas resultantes son considerablemente mayores que en los mezcladores de funcionamiento lento.

En ingeniería de procesos, las máquinas de rotor-estator se utilizan principalmente en sistemas líquido-líquido o líquido-sólido. Las aplicaciones típicas son emulsiones, suspensiones y lodos.

En cambio, para polvos secos solo son adecuadas de forma limitada. Las elevadas fuerzas de cizallamiento pueden provocar un calentamiento indeseado. Además, puede producirse la formación de polvo fino y el desgaste del material. Un parámetro de diseño esencial es la separación entre el rotor y el estator. Las separaciones pequeñas aumentan la intensidad de cizallamiento. Sin embargo, también incrementan el consumo de energía. El efecto del proceso depende de la velocidad de rotación, la geometría y el caudal.