Un mezclador estático es un componente de tuberías que se utiliza para la mezcla eficaz de fluidos sin piezas móviles. El principio se basa en la desviación y división del flujo mediante elementos mezcladores instalados permanentemente dentro de la tubería. Como resultado, los líquidos, gases o sólidos se mezclan de forma homogénea. En la tecnología del agua y las aguas residuales, el mezclador estático es un instrumento indispensable, especialmente para las reacciones químicas, la precipitación, la neutralización y el acondicionamiento del agua o las aguas residuales.
Índice
Estructura y modo de funcionamiento
Estructura de una mezcladora estática
Un mezclador estático consta de:
- Carcasa (tuberías):
- Suelen fabricarse con materiales como acero inoxidable, PVC, PP o PRFV, en función de la carga química y la temperatura.
- El diámetro y la longitud dependen de la intensidad de mezcla requerida y del caudal volumétrico.
- Mezclar elementos:
- Estructuras permanentemente instaladas y geométricamente optimizadas en el interior de la carcasa.
- Diseños:
- Elementos helicoidales: Provocan una redirección del flujo y favorecen las turbulencias.
- Elementos transversales u ondulatorios: provocan fuerzas de cizallamiento y una mezcla intensa.
- Desvíos de tuberías o placas perforadas: Favorecen la división y recombinación del flujo.
- Material: metal, plástico o cerámica, en función de la carga química y mecánica.
- Conexiones:
- Bridas o roscas para integración en sistemas de tuberías existentes.
Funcionalidad
El funcionamiento de una mezcladora estática se basa en los principios de división del flujo, fuerzas de cizallamiento y turbulencias:
- Dividir el flujo:
- Al pasar por los elementos de mezcla, el flujo principal se divide en flujos parciales más pequeños.
- Desvío y cizallamiento:
- El flujo es desviado varias veces por los elementos mezcladores, creando fuerzas de cizallamiento que mezclan eficazmente partículas o moléculas.
- Recombinación:
- Tras el desvío, los flujos parciales se fusionan de nuevo, lo que da lugar a una distribución uniforme.
- Promoción de las turbulencias:
- A velocidades de flujo más altas, se crean vórtices que mejoran aún más la calidad de la mezcla.
Ventajas técnicas de la mezcladora estática
Eficiencia energética:
- No hay piezas móviles, por lo que no hay consumo de energía de las unidades externas.
- Aprovechamiento de la energía de flujo existente para la mezcla.
Bajo mantenimiento:
- Su diseño robusto sin piezas móviles minimiza el desgaste y el mantenimiento.
Diseño compacto:
- Su diseño compacto permite integrarlo en sistemas de tuberías estrechas.
Flexibilidad:
- Adaptación de los elementos de mezcla a los requisitos específicos del proceso (por ejemplo, viscosidad, temperatura, resistencia química).
Dosificación precisa:
- La distribución homogénea de los productos químicos o aditivos garantiza un control óptimo de la reacción.
Foto: Nuestro sistema de neutralización ALMA Neutra con mezclador estático y dosificación de ácido y álcali controlada por pH.
Aplicaciones en la tecnología del agua y las aguas residuales
Los mezcladores estáticos se utilizan en diversos procesos de tratamiento de aguas y aguas residuales:
1. dosificación química
- Utilice:
- Distribución uniforme de precipitantes (por ejemplo, cloruro de hierro, sulfato de aluminio) o productos químicos de neutralización (por ejemplo, ácido sulfúrico, sosa cáustica) en el flujo de agua.
- Ventaja:
- Reacción eficaz entre los productos químicos y los contaminantes mediante una mezcla homogénea.
2. floculación y precipitación en plantas CP
- Utilice:
- Formación y distribución de flóculos mediante la adición de floculantes (por ejemplo, poliacrilamidas) en sistemas CP.
- Ventaja:
- Mejora de las propiedades de sedimentación y de la eficacia de la filtración.
3. Control del pH
- Utilice:
- Distribución rápida y uniforme de ácidos o álcalis para ajustar el valor del pH en sistemas de neutralización.
- Ventaja:
- Evite las fluctuaciones locales del pH que podrían provocar reacciones químicas incompletas.
Foto:Nuestro sistema de neutralización ALMA Neutra con mezclador estático y dosificación de ácido y álcali controlada por pH, en construcción de acero inoxidable.
Criterios de selección de mezcladoras estáticas
Parámetros del proceso:
- Caudal, viscosidad y densidad de los fluidos.
- Composición química y agresividad del medio.
Intensidad de mezcla:
- En función de la disposición y la geometría de los elementos de mezcla.
- El flujo turbulento (número de Reynolds > 2.000) favorece el rendimiento de la mezcla.
Pérdida de presión:
- Los elementos mezcladores generan una caída de presión que debe tenerse en cuenta al diseñar el sistema.
Selección de material:
- Materiales resistentes a la corrosión, como acero inoxidable o plásticos (por ejemplo, PVC, PP) para productos químicos agresivos.
- PRFV para altas temperaturas y resistencia química.
Ventajas sobre otros sistemas de mezcla
No necesita fuente de alimentación
- A diferencia de los mezcladores dinámicos, el mezclador estático no necesita una fuente de energía externa.
Longevidad
- Robustos y resistentes al desgaste y a las influencias químicas.
Compactibilidad
- Fácil de integrar en los sistemas existentes sin ocupar mucho espacio.
Gran precisión de mezcla
- Se garantiza una mezcla homogénea incluso con tramos de tubería cortos.
Conclusión
El mezclador estático es una herramienta indispensable en el tratamiento industrial de aguas y aguas residuales. Gracias a su diseño sencillo, robusto y de bajo mantenimiento, ofrece una forma eficaz de mezclar homogéneamente líquidos, gases o sólidos. Especialmente en procesos como la dosificación química, la precipitación en sistemas CP y la neutralización, contribuye de forma decisiva a la estabilidad, eficacia y calidad del proceso. El diseño correcto y la elección del material permiten una adaptación óptima a los requisitos individuales del proceso, lo que convierte al mezclador estático en una solución rentable y fiable para una amplia gama de aplicaciones.
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