Types de turbines d'agitateur

Les turbines d'agitateur sont des composants essentiels dans divers processus industriels, notamment les applications de mélange, de réactions chimiques et de transfert de chaleur. Il en existe différents types, chacun étant conçu pour répondre à des besoins spécifiques en fonction de facteurs tels que la viscosité, les modèles d'écoulement des fluides et l'efficacité de mélange souhaitée. Cet article abordera les cinq principaux types d’agitateurs : agitateurs à hélice, à turbine, à palette, à ancre et à ruban hélicoïdal.

Turbines d’agitateur à hélice

Les turbines d'agitateur à hélice, également connues sous le nom d'hélices marines ou de turbines à flux axial, sont un type de turbine polyvalent utilisé dans divers processus industriels. Ces turbines génèrent un modèle d'écoulement axial, idéal pour mélanger des fluides de faible à moyenne viscosité.

Les agitateurs à hélice se caractérisent par leurs caractéristiques de débit élevé et de faible cisaillement, ce qui les rend adaptés aux applications nécessitant un mélange doux ou une suspension solide.

La conception des agitateurs à hélice consiste généralement en un moyeu central avec trois pales ou plus fixées à un angle de pas spécifique. L'angle d'inclinaison des pales peut varier en fonction de l'application, un angle standard de 45° étant courant. Le diamètre de la roue est généralement choisi en fonction du diamètre du réservoir, avec un rapport typique de 1:3 à 1:2.

Roues d'agitateur à turbine

Les turbines d'agitateur à turbine offrent une gamme de modèles d'écoulement et de capacités de mélange. Ces turbines sont conçues pour gérer des fluides de viscosité faible à moyenne et peuvent être utilisées pour les applications de mélange de liquides, de suspension solide, de dispersion de gaz et de transfert de chaleur.

Il existe deux principaux types de turbines : à flux radial et à flux axial.

Roues à flux radial: comme la turbine Rushton, génèrent un flux perpendiculaire à l'arbre de l'agitateur, créant un modèle d'écoulement radial idéal pour le mélange gaz-liquide et la suspension solide.

Roues à flux axial: comme les turbines à pales inclinées ou les turbines hydroptères, produisent un écoulement parallèle à l'arbre de l'agitateur, ce qui donne un modèle d'écoulement axial adapté au mélange et à la suspension solide dans des fluides de viscosité faible à moyenne.

Roues d'agitateur à palette

Les turbines d'agitateur à palettes sont constituées de pales plates montées sur un arbre d'agitateur central, créant un modèle d'écoulement radial qui favorise un mélange efficace. Les agitateurs à palettes conviennent parfaitement à un large éventail de processus industriels, notamment les applications de mélange, de suspension de solides et de transfert de chaleur.

La conception à pales plates des turbines à palettes génère un degré élevé de cisaillement, ce qui les rend idéales pour disperser les particules solides et briser les agglomérats. Les schémas d'écoulement radiaux créés par les agitateurs à palettes contribuent également à un transfert de chaleur et de masse efficace, car le fluide circule en continu dans le récipient de mélange. Les turbines à palettes fonctionnent généralement à des vitesses inférieures par rapport aux autres types de turbines, ce qui entraîne une consommation d'énergie inférieure et un cisaillement réduit sur le fluide.

Roues d’agitateur d’ancre

Les turbines d'agitateur à ancre sont un type d'agitateur conçu pour mélanger des fluides et des matériaux visqueux dans des récipients de mélange cylindriques. Ces turbines se caractérisent par leur conception unique, composée de pales incurvées pour suivre les contours de la paroi de la cuve, offrant ainsi une solution de mélange efficace pour les applications à haute viscosité. Les turbines à ancre génèrent des modèles d'écoulement tangentiel, idéaux pour favoriser le transfert de chaleur et empêcher l'accumulation de matériaux visqueux sur la paroi du réservoir.

La conception des agitateurs à ancre comprend généralement deux ou plusieurs pales inclinées fixées à un arbre agitateur central. L'angle des lames varie en fonction des exigences spécifiques du processus, avec un angle standard allant de 45° à 90°. Cette configuration de pales permet une dissipation d'énergie maximale et un mélange efficace, même dans les fluides difficiles à haute viscosité.

Roues d'agitateur à ruban hélicoïdal

Les turbines d'agitateur à ruban hélicoïdal sont un type d'agitateur conçu pour mélanger des fluides et des matériaux visqueux. Ces turbines comportent des pales inclinées qui créent une combinaison de modèles d'écoulement radiaux et axiaux, ce qui les rend adaptées à une large gamme d'applications, notamment les réactions chimiques, le transfert de chaleur et la dispersion de gaz.

Les pales d'une turbine à ruban hélicoïdal sont généralement disposées selon une configuration en spirale ou hélicoïdale autour de l'arbre de l'agitateur. L'angle des pales varie en fonction de l'application spécifique et des caractéristiques de mélange souhaitées. Cette conception unique favorise un modèle d'écoulement tangentiel, particulièrement efficace pour mélanger près de la paroi de la cuve et éviter les zones mortes.

Les pales inclinées des agitateurs hélicoïdaux créent une combinaison de modèles d'écoulement radiaux et axiaux, ce qui améliore l'efficacité du mélange et favorise une distribution uniforme des ingrédients. Cela les rend adaptés aux processus nécessitant une agitation douce, tels que le mélange de produits sensibles au cisaillement ou la mise en suspension de particules solides dans des liquides visqueux.