Os tanques de mistura são importantes em muitos setores para líquidos, sólidos e, principalmente, em processos químicos. Não importa se o setor é de alimentos e bebidas, farmacêutico ou químico, um bom projeto de tanque de mistura aumenta a produtividade, melhora a qualidade do produto e aumenta a segurança. O objetivo deste blog é examinar aspectos importantes de destaque dos projetos de tanques de mistura e o que os torna adequados para diferentes tipos de aplicações de mistura.
O que é um tanque de mistura??
Definição de um tanque de mistura é a combinação de diferentes componentes, como líquidos, sólidos e gases, para criar uma mistura de foco único. O projeto do tanque de mistura é de grande importância para equilibrar bem a uniformidade e a eficiência durante o processo de mistura. Os principais fatores que afetam o projeto do tanque são a forma, o tamanho, os materiais de construção e o tipo de agitador ou misturador.
Por que é tão necessário misturar o projeto do tanque com as considerações primárias?
Um dos problemas com o projeto insuficiente é a possibilidade de contaminação do produto, mistura ineficaz, desperdício de energia e contorno do tanque em forma de tronco. Considerações como otimizações no posicionamento e nas distribuições de fluxo ajudam a prevenir zonas mortas de filtragem, por exemplo. Por exemplo, sistemas e métodos que reduzem o consumo de energia sem comprometer a eficácia do desempenho podem otimizar a posição dos agitadores. Ter um projeto completo é tão importante quanto ter um projeto econômico, pois isso garante que a empresa não desperdice dinheiro com despesas nas medidas de implementação para começar.
Fatores primários Considerações métricas para o projeto do tanque de mistura
Em um meio de medição padrão ou até mesmo em fluxos não convencionais, os projetistas tendem a pensar em retângulos, quadrados e círculos como formas familiares de tanques; no entanto, um simples teste revela que as formas geométricas definidas pelos contornos toroidais são consideradas muito relevantes. As formas não consideram profundamente os focos dos objetivos definidos ou as regiões do misturador e, além disso, interagem com os fluxos do fluido trabalhado, dando a todos os elementos descritos acima um nível absurdo de importância. Com a inclusão de ângulos de base e janelas, a forma e a geometria multidimensional se fundem para formar novos parâmetros e perspectivas. Assim (ou seja, visão ecológica), a expansão que constitui as projeções deve se estender em doze dimensões ao longo de deltas de ângulos de base métricos e sólidos trigonais.
Normalmente, os tanques redondos são a melhor opção para a mistura de líquidos de alta viscosidade e baixa resistência, pois garantem uma distribuição uniforme em todo o tanque.
1. Forma
Normalmente, os tanques redondos são a melhor opção para a mistura de líquidos de alta viscosidade e baixa resistência, pois garantem uma distribuição uniforme em todo o tanque.
2. Seleção de materiais
O material usado para construir o tanque determina sua vida útil, segurança e a qualidade da mistura resultante. Os setores de alimentos, medicamentos e cosméticos exigem materiais de alta qualidade que sejam seguros contra contaminantes. Alguns dos materiais mais usados são:
- Aço inoxidável: Ideal para todos os tipos de alimentos, bebidas e produtos farmacêuticos devido a seus atributos de corrosão e resistência.
- Aço revestido com vidro: Comumente empregado em processos químicos que exigem resistência à corrosão.
- Plástico e composto: Frequentemente adotado em ambientes pouco corrosivos, como processos químicos e tratamento de água.
3. Mecanismo de agitação
O misturador é uma das partes mais importantes quando se trata dos procedimentos de projeto de um tanque de mistura. A potência e o tipo do misturador determinam a qualidade da mistura do conteúdo do tanque. Algumas técnicas comuns de mistura incluem:
- Agitadores montados na parte superior: Mais adequado para tanques com líquidos de viscosidade baixa a média. Eles podem ser complexos com base no nível de mistura necessário.
- Agitadores montados na lateral: Mais útil para líquidos com alta viscosidade e mistura intensa.
- Agitadores de alto cisalhamento: Comumente encontrado nos setores farmacêutico e de cosméticos para fins de emulsão ou homogeneização.
4. Tamanho e volume do tanque
A seleção das dimensões do volume do tanque de mistura é importante porque afeta o fluxo geral e a mistura do material. O volume permitido do tanque deve estar alinhado com as perspectivas de saída e as expectativas de taxa de fluxo para essa aplicação. Se for menor do que o necessário, pode levar a ineficiências na mistura, enquanto que um volume maior do que o necessário pode resultar em desperdício de energia e espaço extra.
5. Baffles e eficiência de mistura
Eles são usados para melhorar a mistura do tanque, evitando a formação de vórtices e melhorando a circulação do fluido. Eles proporcionam agitação eficaz do líquido para reduzir a possibilidade de zonas de estagnação. Além disso, a colocação da eficácia em um ângulo pode, às vezes, permitir uma melhor mistura em alguns casos.
6. Controle de temperatura e pressão
O controle da temperatura e da pressão é essencial para manter a qualidade do produto, bem como processos industriais eficientes. Como no setor de alimentos, é necessário monitorar as temperaturas para evitar danos ao produto e, durante as reações no setor químico, a pressão precisa ser controlada simultaneamente para evitar situações perigosas.
Como melhorar a eficiência dos tanques de mistura
Quando se busca aumentar o desempenho do tanque de mistura, várias abordagens podem ser adotadas. Essas são as seguintes:
- Escolhendo o mixer certo: O tipo de misturador usado deve corresponder à viscosidade e ao tipo de material a ser misturado para aprimorar o processo geral de mistura.
- Manutenção programada: A eficiência do processo de mistura será mantida ao garantir que os agitadores recebam manutenção e sejam oscilados regularmente.
- Configuração do tanque: A taxa de ajuste faz uso da energia, ou seja, os componentes de um tanque devem ser ajustados internamente para a taxa de fluxo máxima através de uma abertura.
- Implementação de novas tecnologias: O nível de gerenciamento do processo não pode ser negligenciado; a velocidade de agitação, a temperatura, a pressão e parâmetros semelhantes podem ser definidos com sistemas de controle automatizados.
Setores que dependem do projeto de tanques de mistura de alta qualidade
Indústria farmacêutica
Todas as áreas em que há alta precisão envolvida, como a farmacêutica, exigem protocolos de segurança. Os tanques de mistura devem ser higienizados adequadamente para reduzir o risco de contaminação. Os tanques de aço inoxidável com misturadores de alto cisalhamento são comuns para emulsificar medicamentos ou criar suspensões uniformes. Além disso, eles também precisam ser capazes de integrar a tecnologia de limpeza no local (CIP).
Setores relacionados a alimentos e bebidas
Produtos lácteos e líquidos precisariam ser pasteurizados em tanques com capacidade para grandes volumes e cozimento em temperaturas elevadas. Há também um grande risco de contaminação, razão pela qual são necessários materiais seguros para alimentos, como aço inoxidável. Esses tanques também podem ter sistemas mais avançados que garantem a pasteurização precisa por meio do controle da temperatura.
Indústria química
O setor químico geralmente lida com materiais altamente corrosivos ou altamente reativos em seus processos. Nesse caso, os tanques de mistura são construídos com aço revestido de vidro ou aço inoxidável devido à sua resistência superior. Além disso, é comum encontrar agitadores à prova de explosão para lidar com segurança com produtos químicos voláteis.
Indústria de cosméticos
Os tanques de mistura de cosméticos devem ter a capacidade de emulsionar loções, cremes e soros com a viscosidade necessária. Para obter a consistência e a estabilidade adequadas, a mistura controlada de alto cisalhamento e os controles precisos de temperatura são essenciais.
Problemas comuns de furacões em tanques de mistura
1. Problemas com agitação
A mistura inadequada é um problema muito comum devido a problemas de agitação. No raciocínio, isso pode variar de alinhamento ruim a falta de lubrificação ou desgaste geral do maquinário. Esses tipos de problemas são, em sua maioria, eliminados por verificações e serviços regulares.
2. Tanques se desfazendo
Se as juntas do tanque de retenção não forem vedadas adequadamente ou sofrerem desgaste, é provável que ocorra um vazamento. Para minimizar as chances de vazamento, é necessário fazer verificações regulares para confirmar a integridade da junta e da vedação.
3. Variabilidade na mistura
A mistura ineficaz resulta de um tanque projetado de forma insuficiente e da colocação ineficaz dos agitadores. Nessas situações, pode ser necessário alterar o formato do tanque, adicionar um novo tipo de defletores ou ambos.
Conclusão
Para atingir os critérios de projeto de um tanque de mistura, é preciso levar em conta a geometria do tanque, os materiais e os sistemas de agitação, juntamente com as necessidades do setor específico. A mistura com o tipo certo de tanque possibilita o aumento da produção, a redução de custos e a manutenção da qualidade ideal dos produtos produzidos. Essa economia de custos só pode ser mantida se o tanque passar por manutenção regular e se o desempenho do tanque for otimizado.
Perguntas frequentes
Quais são os principais fatores no projeto de um tanque de mistura?
A geometria do tanque, os materiais, o tipo e o tamanho do agitador, bem como o sistema de controle de temperatura, são todos importantes no projeto de um tanque de mistura.
Como a eficiência do tanque de mistura pode ser melhorada?
O aumento da eficiência pode ser alcançado por meio da sistematização da seleção adequada de agitadores, da manutenção do tanque e dos dispositivos de controle automatizado.
Quais materiais são comumente usados para tanques de mistura na indústria farmacêutica?
O aço inoxidável resistente à corrosão e higiênico e o aço com revestimento de vidro são a norma no setor farmacêutico.