Emulsionante de alto cizallamiento: especificaciones, aplicaciones y guía de compra
Introducción
El emulsionador de alto cizallamiento es una máquina de procesamiento por lotes que mezcla, dispersa y emulsiona materiales demasiado espesos o duros para mezclar con un simple agitador. Hace girar un rotor de alta velocidad contra un estator fijo. El estrecho espacio entre ambos atrae el material, lo corta y lo expulsa a alta velocidad. Esto permite que una planta convierta fases separadas en un producto estable sin necesidad de procesar el lote durante horas.
Esta guía explica qué es la máquina, qué hace en una línea de producción, cómo funcionan el rotor y el cabezal del estator, la gama de especificaciones desde el modelo L80 hasta el L290, y cómo elegir la adecuada para su producto.
¿Para qué se utiliza un emulsionante de alto cizallamiento?
La unidad gestiona cinco tipos de trabajos, y la mayoría de las plantas de alimentos, cosméticos y productos químicos utilizan más de uno:
- Mezclajarabe, champú, detergente, concentrado de jugo, yogur, postre, productos lácteos mezclados, tinta, esmalte cerámico
- Dispersante: metilcelulosa, disolución de coloides y carburos, preemulsificación de agua y aceite, bases de sazonado, estabilizadores, alúmina, pesticidas
- Dispersión de sólidos finossuspensiones, recubrimiento de píldoras, despolimerización de fármacos, pintura, lápiz labial, sopa de verduras, mostaza, catalizador, pigmento, asfalto modificado, preparación de nanomateriales
- Emulsionante: ungüento, crema fría, mascarilla facial, crema, emulsión aromatizante, emulsión de asfalto y resina, emulsión de cera, poliuretano a base de agua, pesticida
- homogeneizante: ungüento, crema, pasta de tejidos, lácteos, jugo, tinta de imprenta, mermelada
Si su producto se separa en el envase o genera sedimentos después de un día, un emulsionador de alto cizallamiento suele ser la primera máquina a la que recurrir.
¿Por qué elegir un emulsionante de alto cizallamiento?
- Lotes más rápidos: La fuerte cizalladura reduce el tiempo necesario para obtener una mezcla estable en comparación con un agitador de paletas.
- Menos zonas muertas: El sistema de succión bidireccional tipo garra extrae todo el lote, no solo el centro.
- Maneja alimentos espesos y grumosos.: requiere pasta y suspensión que obstruirían la válvula de un homogeneizador.
- Una máquina, muchos trabajos: mezclar, dispersar, emulsionar y homogeneizar con el mismo cabezal cambiando la velocidad y la separación.
- Fácil de añadir a una línea: inserte una unidad de elevación en un tanque que ya posea, o utilice un tanque emulsionador completo.
Componentes principales de un emulsionador de alto cizallamiento
Una unidad estándar tiene las siguientes partes:
- Cabezal del rotor y del estatorEl núcleo de trabajo. El rotor gira dentro del estator; la separación determina la finura. Ofrecemos múltiples formas de dientes para corte grueso, medio y fino.
- Motor de accionamiento y eje: un motor de alta velocidad (ver tabla de especificaciones) sobre un eje rígido con sello mecánico.
- Soporte elevable o fijoLas unidades pequeñas se levantan sobre una columna para poder moverlas entre los tanques; las unidades grandes se atornillan a la parte superior del tanque.
- Tanque o brida de montaje: ya sea su propio recipiente o un tanque emulsionador construido específicamente para ello.
- Caja de controlControl de velocidad, temporizador y parada de emergencia. El control del inversor permite ajustar el corte al lote.
- Entradas y salidas: puertos de alimentación superior e inferior, además de una válvula de descarga en las versiones montadas sobre tanque.
El cabezal y cualquier parte que entre en contacto con el producto son de acero inoxidable 304 o 316L. Para líneas de producción en ambientes costeros, salinos o ácidos, utilizamos chapa de acero inoxidable 316L de nuestra fábrica asociada; para la mayoría de los procesos en la industria alimentaria y láctea, la bobina de acero inoxidable 304 es suficiente.
Cómo funciona un emulsionante de alto cizallamiento
La dispersión de alta cizalladura implica tomar una o más fases y distribuirlas uniformemente en una fase continua, incluso cuando estas no se mezclan naturalmente. El rotor gira lo suficientemente rápido como para generar una alta velocidad tangencial y una gran energía cinética. El material en el espacio estrecho se corta, se comprime, se frota y se desgarra simultáneamente. Con el proceso adecuado y una pequeña cantidad de aditivo, las fases sólida, líquida y gaseosa inmiscibles se combinan para formar un producto estable.
El ciclo de procesamiento por lotes se ejecuta de la siguiente manera:
- El rotor giratorio aspira el material desde las zonas de alimentación superior e inferior simultáneamente, directamente a la cámara de trabajo.
- La fuerza centrífuga lo impulsa hacia el estrecho espacio entre el estator y el rotor, donde es comprimido, impactado y parcialmente emulsionado.
- En el borde del rotor, la velocidad lineal alcanza al menos 15 m/s y puede llegar a los 40 m/s. Esa es la verdadera zona de cizallamiento: el material se dispersa, emulsiona, homogeneiza y rompe, para luego ser expulsado a través de las ranuras del estator.
- El chorro impacta contra la pared del tanque, cambia de dirección y la succión superior e inferior del rotor lo arrastra de vuelta. Tras varias vueltas, el lote se vuelve uniforme.
Para materiales muy espesos o pegajosos, combine la unidad de procesamiento por lotes con un homogeneizador de alto cizallamiento en línea para que el circuito siga moviéndose en lugar de detenerse en la parte superior.
Emulsionante de alto cizallamiento frente a otras máquinas mezcladoras
Los compradores suelen comparar esta vivienda con las de dos vecinos:
- Emulsionante de alto cizallamiento vs. homogeneizador de alta presiónEl homogeneizador impulsa el líquido fino a través de una válvula a alta presión para obtener gotas muy finas y uniformes, pero se obstruye con partículas y pasta espesa. El emulsionador de alto cizallamiento procesa líquidos de mayor viscosidad y algunos sólidos. En las plantas que cuentan con ambos equipos, primero se utiliza el emulsionador y luego el homogeneizador.
- Emulsionante de alto cizallamiento vs. molino coloide: molino coloidal vertical Muele continuamente a través de un espacio más estrecho y es ideal para mantequilla de cacahuete, pasta de chile y tahini. El emulsionador de alto cizallamiento funciona dentro de un tanque discontinuo y es adecuado para emulsiones y dispersiones que se desean mantener dentro del recipiente.
Seleccione según el tipo de alimento y el objetivo: si la pasta es fina y necesita la textura más refinada, utilice un homogeneizador; si es una pasta espesa con sólidos, utilice un molino coloidal; si se trata de una emulsión o dispersión por lotes en un tanque, utilice un emulsionador de alto cizallamiento.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Fabricamos la gama en dos rangos de velocidad. Los modelos pequeños funcionan a entre 2800 y 2900 rpm; los modelos grandes funcionan a entre 1400 y 1500 rpm para mantener la estabilidad a mayor potencia.
| Modelo | Potencia (kW) | Velocidad (rpm) | Volumen del lote (L) |
|---|---|---|---|
| L80 | 1.1 | 2800 a 2900 | 5 a 40 |
| L90 | 1.5 | 2800 a 2900 | 20 a 70 |
| L100 | 2.2 | 2800 a 2900 | 50 a 100 |
| L120 | 4 | 2800 a 2900 | 100 a 300 |
| L140 | 7.5 | 2800 a 2900 | 200 a 800 |
| L160 | 11 | 2800 a 2900 | 300 a 1000 |
| L180 | 18.5 | 2800 a 2900 | 500 a 1500 |
| Modelo | Potencia (kW) | Velocidad (rpm) | Volumen del lote (L) |
|---|---|---|---|
| L200 | 22 | 1400 a 1500 | 800 a 2000 |
| L220 | 30 | 1400 a 1500 | 1000 a 3000 |
| L240 | 37 | 1400 a 1500 | 1500 a 5000 |
| L270 | 55 | 1400 a 1500 | 2000 a 8000 |
| L290 | 75 | 1400 a 1500 | 3000 a 10000 |
Todas las especificaciones corresponden a fluidos de baja viscosidad, similares al agua, a temperatura ambiente. Para materiales espesos o pegajosos, se necesita un modelo más grande o una unidad en línea en el circuito.
Dos notas del taller: si el medio es muy viscoso, utilice el emulsionador por lotes con una unidad de cizallamiento alto en línea; y para aplicaciones a alta temperatura, presión, inflamables, explosivas o corrosivas, envíenos las condiciones exactas para que podamos dimensionar y fabricar el equipo según sea necesario. Los datos de esta tabla son solo de referencia; los parámetros correctos dependen del producto real proporcionado.
Cómo elegir un emulsionante de alto cizallamiento
- Ajustar el volumen al tamaño del loteElija el modelo cuyo rango de lotes cubra su llenado, no su pico. Un lote de 500 L cabe bien en un L160 o L180, no en un L80.
- Primero, compruebe la viscosidad.: Los líquidos poco viscosos se mantienen en el rango de 2800 a 2900 rpm; las pastas espesas bajan al rango de 1400 a 1500 rpm con mayor potencia.
- Decida si es fijo o elevable.: un tanque y muchas fórmulas, tome una unidad de elevación; un producto todo el día, atornille un cabezal fijo al tanque.
- Elige el acero: 304 para la mayoría de los alimentos y productos lácteos; 316L para líneas de sal, ácidos, costeras o farmacéuticas.
- Planifica el bucle: si el lote se detiene, agregue la unidad de alto corte en línea y un tanque de mezcla con camisa Así que calientas o enfrías mientras cortas.
- Deje espacio para la limpieza: tanque de limpieza CIP En la misma línea se mantiene la higiene del inodoro y del tanque entre usos.
Accesorios que puedes añadir
- Control de velocidad del inversor: ajustar la cizalladura a cada fórmula en lugar de hacerla funcionar a máxima potencia.
- Columna elevadora y carro: mover una cabeza a través de varios tanques.
- tanque emulsionador con camisaCalentar o enfriar la mezcla mientras se corta.
- Campana extractora: extrae el aire para que la emulsión permanezca libre de burbujas, útil para cremas y ungüentos.
- Bola de pulverización CIP: limpiar la culata y el depósito sin desmontarlos.
- Motor a prueba de explosiones: para uso con disolventes o sustancias inflamables.
Ensamblando la línea
Una línea de emulsificación típica combina un emulsionador de alto cizallamiento con un tanque de mezcla con camisa para el control de la temperatura, seguido de un homogeneizador de alta presión para lograr la finura final, un tanque de esterilización UHT si el producto es estable a temperatura ambiente y un tanque de limpieza CIP entre lotes. Fabricamos estas máquinas por separado o como una sola estructura, y dimensionamos cada paso para el mismo lote, de modo que nada se queda rezagado.
¿Por qué elegir Wanzhi?
Somos fabricantes, no distribuidores, por lo que el emulsionador, el tanque, la camisa y el control se fabrican y prueban internamente antes del envío. Esto significa un solo plano, un solo contacto y una sola garantía para toda la línea de productos. Personalizamos la separación del cabezal, la potencia del motor, el tipo de acero, el montaje (fijo o elevable) y la camisa según su producto, y mantenemos un stock de aceros 304 y 316L en nuestra fábrica asociada para que el plazo de entrega sea corto. Si ya utiliza un tanque, envíenos el plano y dimensionaremos un cabezal compatible.
Preguntas Frecuentes
No siempre. Si solo se mezcla a temperatura ambiente, una pequeña reducción en la altura de emulsión es suficiente. Si se calienta, enfría o mantiene la mezcla durante el proceso de cizallamiento, un tanque emulsionador con camisa evita un paso de transferencia.
El emulsionador tritura la mezcla dentro de un tanque mediante un rotor y un estator, y procesa fluidos espesos o ligeramente sólidos. Un homogeneizador de alta presión fuerza el paso de líquidos fluidos a través de una válvula para obtener gotas más finas, pero se obstruye con partículas. Las plantas suelen utilizar ambos, comenzando con el emulsionador.
La serie L abarca desde 5 a 40 L en el modelo pequeño L80 hasta 3000 a 10000 L en el L290. Elija el modelo cuyo rango cubra su llenado habitual, no sus picos ocasionales.
Sí, pero para materiales densos se necesita una velocidad más baja y una potencia mayor (de L200 a L290 a 1400 a 1500 rpm) o una unidad en línea en el circuito. Para materiales muy pegajosos, no se debe depender únicamente de un cabezal de procesamiento por lotes.
Utilice acero inoxidable 304 para la mayoría de los procesos de fabricación de alimentos, lácteos y cosméticos. Opte por el 316L cuando la línea esté expuesta a ambientes salinos, ácidos, costeros o farmacéuticos, ya que el molibdeno añadido resiste la corrosión por cloruros.
Sí. Nuestro emulsionador de tipo elevador se instala en un recipiente existente mediante una columna y un carro. Envíenos el plano del tanque y dimensionaremos el cabezal, la longitud del eje y el soporte para que encajen perfectamente.
Equipamiento asociado
- Homogeneizador de alta presión
- Molino coloide
- Tanque mezclador de acero inoxidable con camisa de calentamiento
- tanque de esterilización UHT
- tanque de limpieza CIP
Consulte nuestra gama completa de emulsiones homogéneas o póngase en contacto con nosotros para solicitar un presupuesto personalizado.
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