Maszyny typu wirnik-stator

Maszyny typu rotor-stator to urządzenia, za pomocą których można intensywnie poddawać układy materiałowe działaniu sił ścinających. Składają się one z elementu obrotowego, czyli rotora, oraz elementu stałego, czyli statora. Pomiędzy rotorem a statorem znajduje się wąska szczelina. Rotor obraca się z dużą prędkością obwodową. W ten sposób w obszarze szczeliny powstają bardzo wysokie gradienty ścinające. Cząstki stałe, ciecze, zawiesiny lub układy pastowate są w ten sposób silnie przyspieszane. Produkt jest zasysany do szczeliny rotor-stator. Tam ulega ścinaniu, rozciąganiu i turbulencji. Następnie jest ponownie wyrzucany. Maszyny rotor-stator są stosowane do dyspergowania. Służą również do emulgowania.

Ponadto maszyny typu rotor-stator są wykorzystywane do rozdrabniania aglomeratów. W tym przypadku wkład energii mechanicznej jest bardzo wysoki. Odbywa się on lokalnie i trwa krótko. Wynikające z tego obciążenia są znacznie wyższe niż w przypadku wolno pracujących mieszalników.

W inżynierii procesowej maszyny typu rotor-stator są stosowane przede wszystkim w układach ciecz-ciecz lub ciecz-ciało stałe. Typowe zastosowania to emulsje, zawiesiny i szlamy.

Natomiast w przypadku suchych proszków nadają się one tylko w ograniczonym zakresie. Duże siły ścinające mogą prowadzić do niepożądanego nagrzewania. Ponadto może dochodzić do powstawania pyłu drobnego i zużycia materiału. Istotnym parametrem projektowym jest szczelina między wirnikiem a stojanem. Małe szczeliny zwiększają intensywność ścinania. Zwiększają one jednak również pobór energii. Efekt procesowy zależy od prędkości obrotowej, geometrii i wydajności.