Nesse post vamos te mostrar um guia detalhado sobre qual a melhor hélice para trabalhar em um agitador mecânico com fluídos densos e pesados. Um conteúdo 100% atualizado e ideal para quem trabalha em laboratórios ou faz ensaios de pequenos lotes.
Vamos começar primeiramente explicando o que são fluídos densos e pesados? Depois abordaremos quais as diferenças deles para os fluídos leves? E por fim, o que isso impacta na escolha do seu agitador mecânico?
O que são fluídos densos e pesados?
Fluidos densos ou “pesados” são aqueles de alta densidade (grande massa por volume) e geralmente elevada viscosidade (mais espessos).
Em comparação, fluidos leves têm densidade menor e fluidez maior – por exemplo, água pura ou solventes diluídos. Um fluido denso se comporta como um líquido mais “pesado” e espesso (como mel, glicerina concentrada, óleos pesados ou massas pastosas), enquanto um fluido leve flui com facilidade (como água ou soluções diluídas).
Na prática, fluidos muito densos podem até formar camadas ou sedimentar quando misturados com fluidos menos densos.
Densidade X Viscosidade: A densidade indica peso do fluido (kg/m³) e o peso específico (“gravidade específica”) maior que 1 significa fluido mais pesado que a água.
Já a viscosidade mede a resistência ao fluxo – um fluido denso costuma ser também viscoso (como cremes ou suspensões), mas nem todo fluido denso é extremamente viscoso (ex.: mercúrio tem densidade alta mas é pouco viscoso).
Peso e inércia: Fluidos pesados exercem maior força peso e têm maior inércia. Num tanque, isso significa que iniciar ou manter o movimento exige mais torque e potência do agitador. Fluidos leves reagem mais rapidamente à agitação e requerem menos esforço do motor.
Efeito gravitacional: Fluidos muito densos (como suspensões concentradas) tendem a sedimentar; já fluidos leves ficam mais homogêneos.
Por isso, em fluidos pesados é comum usar agitadores com raspa-lateral (para evitar grumos nas paredes) ou sistemas de circulação para manter a mistura.
Diferenças para fluidos leves
Torque e potência: Agitar líquidos pesados ou densos demanda torque elevado e motores robustos. Isso porque a potência de agitação (P) cresce com a densidade do fluido.
Misturadores convencionais para líquidos leves podem consumir muito menos energia do que quando usados em líquidos espessos – em sistemas não otimizados, a energia pode até dobrar.
Rotação do agitador: Fluidos densos geralmente são misturados em baixas rotações (50–300 RPM), pois a velocidade alta pode não gerar fluxo interno eficiente e aumentar o risco de cavitação ou formação de vórtices que introduzem ar. Já fluidos leves permitem rotações altas (500+ RPM) para rápida homogeneização.
Formato do impulsor: O design da hélice varia conforme a fluidez. Para líquidos leves usa-se hélices axiais ou radiais (como pás inclinadas ou hélices tipo turbina) que criam forte turbulência e circulação.
Em fluidos densos são preferidos agitadores de superfície ampla, como pás retas tipo âncora, hélices helicoidais ou fitas (ribbon), que “varrem” as paredes do tanque e evitam zonas mortas. Esses designs promovem fluxo lento, mas completo, adequado a pós e cremes grossos.
Construção do tanque: Em fluídos pesados, muitas vezes requer-se tanques com revestimento ou sistema de aquecimento (para reduzir a viscosidade) e suportes reforçados, pois o agitador deve trabalhar mais tempo sob carga.
Impacto na escolha do agitador
A escolha do agitador mecânico adequado é guiada pelas características do fluido. Para líquidos leves e de baixa viscosidade, costuma-se empregar hélices propulsoras (propellers) ou pás inclinadas de alta rotação, que criam forte fluxo axial ou radial.
Já em fluidos densos/viscosos, preferem-se agitadores que operem devagar mas com alto torque: por exemplo, agitador de hélice helicoidal, de pás tipo âncora ou de pás duplas (ribbon). Esses designs aproximam-se das paredes do tanque para “raspar” o produto e evitar que se acumule em pontos mortos. Em geral:
Potência do motor: Fluidos pesados exigem motores com motorredutor ou caixa de engrenagens robusta. Equipamentos comuns para líquidos leves podem não ter força suficiente; assim, misturas densas requerem especificações maiores (às vezes acrescentando freio ou controle de torque para precisão).
Velocidade ajustável: Deve-se ter controle de velocidade variável. Em fluidos densos, trabalha-se em regimes laminares (fluxo suave) e baixa rotação. Em fluidos leves, pode-se explorar regimes turbulentos (alto agito). Muitos agitadores verticais de alta viscosidade vêm com redutores que garantem rotação ajustável e torque constante.
Dimensionamento do impulsor: O diâmetro e tipo da pá influenciam a circulação. Agitadores helicoidais (ex.: hélice helicoidal dupla) proporcionam melhor circulação interna em pastas e géis, reduzindo o tempo de mistura.
Em cosméticos e farmacêuticos, por exemplo, são comuns hélices de lâmina larga ou fitas em duplo hélice para garantir homogeneização uniforme de cremes densos.
Eficiência energética: Escolher o agitador certo para fluidos densos pode reduzir drasticamente o consumo de energia. Novos designs (como turbinas cônicas ou hélices especialmente perfiladas) prometem até 50% menos gasto energético em misturas viscosas, comparado a agitadores convencionais.
Qual o Agitador Mecânico ideal?
Como já mencionado anteriormente, o agitador ideal, irá depender de diversos fatores, viscosidade, volume de mistura e nível de homogeneização desejado.
Entretanto, separamos alguns modelos que são bem versáteis.
Agitador Âncora
Os misturadores tipo âncora são ideais para processos de mistura e dispersão que exigem alta eficiência e controle preciso do fluxo de material. Com formatos variados, garantem melhor contato com as paredes do recipiente, evitando deposição de partículas e otimizando a homogeneização.
Fabricados em materiais resistentes, oferecem durabilidade, segurança e desempenho superior em processos laboratoriais e industriais.
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Agitador Helicoidal
O HeliFlex é uma atualização técnica do agitador helicoidal ou Ribbon Blender, equipamento que opera com impulsores laterais e centrais, que atuam em sinergia, permitindo diferentes rotações nos fluxos.
O agitador helicoidal é ideal para processos que exigem alta qualidade e uniformidade dos produtos finais, como na produção de alimentos, medicamentos e produtos químicos.
Ele é especialmente útil para misturar ingredientes secos, como pós, flocos, tapioca, farofas, castanhas, nozes, amêndoas e sopas instantâneas.
O fluxo coaxial refere-se a um tipo de escoamento de fluidos onde dois ou mais fluxos se movem em direções paralelas, porém, com um fluido cercando ou envolvendo o outro, mantendo um padrão concêntrico, o que qualifica a homogeneização.
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