Qual a velocidade periférica ideal para o disco cowles?

A velocidade periférica de um Disco Cowles é um parâmetro crucial a ser considerado para garantir uma dispersão eficiente e otimizar o processo. Ela se refere à velocidade linear da borda do misturador cowles em rotação, e é expressa em metros por segundo (m/s). [Veja como ajustar a velocidade periférica]. 

Uma dispersão adequada deve possuir a velocidade periférica entre 18 a 28 m/s. Uma ótima dispersão com o disco cowles pode ser conseguida também entre 15/25 m/s, entretanto, conforme o diâmetro da chapa, tamanho da aleta e carga de sólido presente no líquido. 

ATENÇÃO: O disco cowles é um equipamento de mistura desenvolvido para trabalhar com alta velocidade de descarga. Portanto, todo o disco cowles deve operar entre 750rpm e 1800rpm. Esse cálculo é válido para discos cowles com aletas até 10mm e espaçamentos de 4mm. 

A fórmula para calcular a velocidade periférica é:

Onde:

• Vp = Velocidade periférica em metros por segundo (m/s)
• π = Constante matemática pi (aproximadamente 3,14159)
• D = Diâmetro do disco dispersor em metros (m)
• RPM = Rotação do disco dispersor em rotações por minuto (rpm)
• 60/6000 = Constante

Para usar a fórmula, siga estes passos:

1. Meça o diâmetro do disco cowles em metros.
2. Determine a rotação do disco dispersor em RPM.
3. Substitua os valores na fórmula e calcule a velocidade periférica.

Exemplo:

Se o diâmetro do disco dispersor for 0,1 metros e a rotação for 1800 RPM, a velocidade periférica será:

Vp = π * 0,1 m * (1800 rpm / 60) = 9,42 m/s

Sendo motor: 

Rotação do motor: 1800 rpm 

Velocidade periférica considerada: 28 m/s

• O diâmetro do disco cowles deve ser sempre próximo de 1/3 ou 1/4 do diâmetro do tacho.
• A distância do disco ao fundo do tacho deve ser de 1/2 ou 1/3 diâmetro do disco.
• A carga útil a ser utilizada deve estar entre 50/70% do volume total do tacho.
• Essa base de cálculo é válida para discos cowles com aletas que não ultrapassem 10mm e espaçamentos de 4mm. 

Assim um tacho ideal para esse caso teria: 900mm a 1000mm de diâmetro e 1.300mm de altura.

Um volume total de 1.003 litros aproximadamente e carga de 725 litros.

Fatores que influenciam a velocidade periférica ideal:

Tipo de fluido: A viscosidade e outras propriedades do fluido influenciam a velocidade ideal para a mistura. Produtos com viscosidades diferentes podem exigir velocidades periféricas distintas para uma dispersão eficiente. Produtos mais viscosos podem necessitar de velocidades mais altas para promover a quebra dos aglomerados e a dispersão adequada.

Geometria do tanque: As dimensões e o formato do tanque afetam a distribuição do fluxo e a eficiência da mistura.

Tipo de impulsor: Diferentes tipos de impulsores possuem características de desempenho distintas, exigindo ajustes específicos na velocidade periférica. A velocidade periférica ideal garante a turbulência necessária para uma mistura homogênea, evitando zonas de baixa agitação e a sedimentação de sólidos.

Requisitos do processo: As necessidades do processo, como o grau de homogeneização desejado e o tempo de mistura, também influenciam na escolha da velocidade periférica ideal1. O tipo de processo de dispersão, como a dispersão de pigmentos, a homogeneização de emulsões ou a dissolução de polímeros, pode influenciar a velocidade periférica ideal.

Características do equipamento: O tamanho do tanque, a quantidade de produto, a potência do motor e o design do disco dispersor podem afetar a velocidade periférica ideal.

Observações:

• A velocidade periférica ideal para um misturador cowles geralmente varia entre 18 e 28 m/s, mas pode depender do tipo de produto e do processo de dispersão.
• É importante considerar outros fatores, como o tamanho do tanque, se há defletores, a quantidade de produto e a viscosidade, ao determinar a velocidade periférica ideal.

Exemplo de Tanque com misturador cowles:

O que é Velocidade Periférica?

Velocidade periférica é a velocidade linear de um ponto na extremidade de um objeto rotativo, como um disco, polia, ou engrenagem. Também conhecida como velocidade tangencial, ela se refere à velocidade linear da extremidade da pá do impulsor em relação ao centro de rotação. A velocidade periférica é diretamente proporcional à velocidade de rotação e ao diâmetro do impulsor.

Como Instalar o Disco Cowles?

O Disco Cowles temos dois ângulos nas aletas. O maior e menor. O ângulo menor sempre rotacionará no sentido de trabalho. Ou seja, o disco deverá ser fixado com a parte do ângulo maior sempre para o lado da rotação do motor. Ocasionando o atrito mecânico, gerando o cisalhamento.

Uma vez na velocidade adequada e com toda a carga dispersando, o ideal é que se forme um vortex na região do disco deixando-o com cerca de 1/3 do seu diâmetro aparente para uma boa dispersão.

Considerações importantes:

• Faixa de velocidade ideal: A faixa de velocidade periférica ideal para um dispersor Cowles geralmente varia entre 18 e 28 m/s. No entanto, essa faixa pode depender do tipo de produto, do processo de dispersão e das características do equipamento.
• Tipo de produto: Produtos com viscosidades diferentes podem exigir velocidades periféricas distintas para uma dispersão eficiente. Produtos mais viscosos podem necessitar de velocidades mais altas para promover a quebra dos aglomerados e a dispersão adequada.
• Processo de dispersão: O tipo de processo de dispersão, como a dispersão de pigmentos, a homogeneização de emulsões ou a dissolução de polímeros, pode influenciar a velocidade periférica ideal.
• Características do equipamento: O tamanho do tanque, a quantidade de produto, a potência do motor e o design do disco dispersor podem afetar a velocidade periférica ideal.

Se precisar de ajuda para entender ou calcular a velocidade periférica, entre em contato com um especialista da Só Hélices.