Agitateurs à hélices pour cuves inox

Procédé technique

Le fonctionnement des agitateurs à hélices repose sur la rotation de la turbine à une vitesse contrôlée, créant ainsi un schéma d'écoulement cyclique qui empêche le dépôt de particules solides au fond de la cuve. Les pales inclinées de l'hélice favorisent un mouvement fluide de haut en bas, garantissant une homogénéisation optimale des matières, même dans des environnements à haute viscosité.

Différences entre un agitateur à hélices et un mélangeur industriel

• Objectif principal :
  Un agitateur à hélices est spécifiquement conçu pour maintenir l'homogénéité des mélanges, tandis qu'un mélangeur industriel vise à combiner rapidement plusieurs composants.
• Conception et utilisation :
  Les agitateurs à hélices sont adaptés pour des processus nécessitant un mélange constant et contrôlé, idéal pour des applications dans les industries chimiques, alimentaires et cosmétiques. En revanche, les mélangeurs industriels sont souvent utilisés pour des tâches de mélange plus rapides et peuvent traiter des volumes plus importants de matériaux en un temps réduit.
• Types de mouvements :
  L'agitateur à hélices génère un mouvement principalement axial ou radial, adapté pour des mélanges uniformes et la suspension de particules. Les mélangeurs industriels peuvent avoir divers mécanismes, tels que des pales, des rubans ou des tambours rotatifs, selon les besoins spécifiques du processus de mélange. Les turbines à flux axial font circuler le fluide parallèlement à l'axe de rotation de la turbine. Ces turbines ont des pales inclinées qui font moins de 90° par rapport au plan de rotation. La rotation de la turbine provoque un schème d'écoulement cyclique de haut en bas. Le fluide à la partie supérieure du réservoir est forcé de s'écouler jusqu'à ce qu'il soit dévié au fond de la cuve. Il se répand alors que le fond du réservoir et remonte ensuite le long de la paroi avant d'être aspiré par la turbine. Ce mouvement mélange le fluide de haut en bas et empêche les solides et les solutés de se déposer au fond de la citerne.

Les agitateurs à hélices proposés chez Arsilac sont utilisés pour traiter des substances à faible viscosité telle que les liquides, afin d'homogénéiser, suspendre ou disperser les matières. Les agitateurs à flux axial sont donc idéaux pour les suspensions solides dans les liquides, car ils empêchent le dépôt de particules solides. .

Pourquoi choisir un agitateur à hélices pour une cuve inox ?

Les agitateurs à hélices sont des équipements essentiels pour les cuves de mélange en acier inoxydable, offrant une gamme d'avantages qui améliorent considérablement l'efficacité et la qualité des processus industriels. Voici pourquoi choisir un agitateur à hélices pour une cuve inox est une décision judicieuse pour optimiser vos opérations.

Avantages spécifiques

1. Homogénéisation efficace des mélanges
   Les agitateurs à hélices assurent une distribution uniforme des composants, ce qui est crucial pour garantir la qualité et la consistance des produits finaux. Grâce à leur conception, ils peuvent mélanger efficacement des liquides, des suspensions et des émulsions, même dans des conditions de haute viscosité.
    
2. Résistance à la corrosion
   Les agitateurs en acier inoxydable sont réputés pour leur résistance à la corrosion, ce qui les rend idéales pour les environnements de production exigeants. Cette particularité assure une longue durée de vie et une performance optimale sans risque de dégradation chimique.
    
3. Facilité de nettoyage et hygiène
   Le nettoyage et l'entretien des agitateurs en acier inoxydable sont plus simples et plus efficaces, ce qui est essentiel pour les industries alimentaires et pharmaceutiques où l'hygiène est primordiale. Les agitateurs peuvent être facilement démontés et nettoyés, réduisant ainsi le risque de contamination et assurant la conformité aux normes sanitaires strictes.
    
4. Durabilité et longévité
   L'acier inoxydable est un matériau durable et robuste, capable de résister à des conditions de fonctionnement extrêmes, y compris des températures élevées et des environnements corrosifs. Les agitateurs à hélices installés dans des cuves de mélange bénéficient de cette robustesse, offrant une solution de mélange fiable et durable.
    
5. Efficacité énergétique
   Les agitateurs à hélices sont optimisés pour maximiser l'effet de mélange tout en minimisant la consommation d'énergie. Leur conception efficace permet de réaliser des économies d'énergie significatives, réduisant ainsi les coûts opérationnels tout en garantissant une performance de haute qualité.
    

Applications des agitateurs à hélices

Les agitateurs à hélices sont utilisés dans une variété de secteurs industriels pour des applications de mélange et d'homogénéisation, grâce à leur efficacité et leur adaptabilité à différents types de fluides et de processus. Voici un aperçu de leurs principales utilisations industrielles et des exemples de produits qu'ils peuvent traiter.

Utilisation dans différents secteurs industriels

1. Industrie chimique
   Les agitateurs à hélices sont essentiels pour la synthèse chimique, la dissolution et la dispersion des réactifs, ainsi que pour le maintien de suspensions homogènes. Ils facilitent les réactions chimiques en assurant un mélange efficace des réactifs et en favorisant le transfert de chaleur nécessaire aux processus chimiques.
    
2. Industrie pharmaceutique
   Dans la production de médicaments, les agitateurs à hélices sont utilisés pour mélanger des ingrédients actifs et des excipients, pour les suspensions et les solutions, et pour la fermentation dans les bio procédés. Leur précision et leur capacité à maintenir des conditions stériles sont cruciales pour garantir la qualité et la sécurité des produits pharmaceutiques.
    
3. Agroalimentaire
   Les agitateurs à hélices jouent un rôle clé dans la fabrication de produits alimentaires et de boissons, y compris les produits laitiers, les jus de fruits, les sauces et les soupes. Ils assurent une homogénéisation constante, ce qui est essentiel pour maintenir la texture et la qualité des produits alimentaires. Dans les brasseries, par exemple, ils sont utilisés pour mélanger le moût et les levures pendant le processus de fermentation.
    
4. Industrie cosmétique
   Pour la fabrication de produits cosmétiques tels que les crèmes, les lotions, les shampoings, les gels, les agitateurs à hélices assurent une dispersion uniforme des ingrédients, garantissant ainsi une consistance et une texture optimales. Ils sont également utilisés pour émulsionner des huiles et des eaux, ce qui est fondamental dans de nombreux produits de soins personnels.
    
5. Traitement des eaux et effluents
   Les agitateurs à hélices sont utilisés dans les stations de traitement des eaux pour l'homogénéisation des boues activées, le mélange des produits chimiques de traitement, et l'amélioration de la sédimentation et de l'épaississement des boues. Leur efficacité permet de traiter de grandes quantités d'eau et de boues de manière uniforme et économique.
    
6. Industrie minière
   Dans le secteur minier, les agitateurs à hélices sont employés pour le traitement des minéraux, y compris la lixiviation, la précipitation et la flottation. Ils aident à maintenir les particules en suspension et à assurer un mélange homogène des produits chimiques utilisés dans le traitement des minerais.
    

Exemples de produits mélangés

• Cosmétiques :
  Crèmes hydratantes, lotions, shampoings, gels douche.
• Pharmaceutiques :
  Suspensions médicamenteuses, solutions pour injections, produits de fermentation.
• Produits Alimentaires :
  Produits laitiers (lait, yaourt), jus de fruits, sauces, soupes, boissons fermentées (bière).
• Produits Chimiques :
  Réactifs chimiques, suspensions, dispersions, émulsions.

Facteurs à considérer lors du choix d'un agitateur à hélices

Lors du choix d'un agitateur à hélices pour une cuve inox, plusieurs facteurs essentiels doivent être pris en compte pour garantir l'efficacité et la qualité du mélange. Voici les principaux éléments à considérer :

Viscosité des liquides

La viscosité d'un liquide est une propriété cruciale qui influence directement le choix de l'agitateur. La viscosité mesure la résistance d'un liquide à l'écoulement et est déterminée par la nature du produit et sa température. Voici comment la viscosité affecte le choix de l'agitateur :

• Liquides à faible viscosité :
  Ces liquides, tels que l'eau (1 Cp) et l'éthanol (1 Cp), présentent peu de résistance à l'écoulement. Ils nécessitent des agitateurs capables de fonctionner à des vitesses relativement élevées avec une consommation d'énergie modérée pour assurer un mélange adéquat.
• Liquides à haute viscosité :
  Des substances comme la mayonnaise (2000 Cp) ou le miel liquide (6000 à 10000 Cp) demandent des agitateurs plus puissants capables de transmettre une énergie mécanique suffisante pour atteindre un état d'écoulement et de mélange uniforme. Plus la viscosité est élevée, plus la puissance requise par l'agitateur est importante​.

Température de fonctionnement

La température du liquide dans la cuve influence également les performances de l'agitateur à hélices :

• Effet sur la viscosité :
  Une augmentation de la température peut diminuer la viscosité du liquide, le rendant plus fluide et plus facile à mélanger. Inversement, une baisse de température peut augmenter la viscosité, nécessitant un agitateur plus puissant.
• Stabilité des matériaux :
  Certains matériaux de l'agitateur et de la cuve doivent être compatibles avec les températures de fonctionnement pour éviter la dégradation ou la corrosion. Par exemple, l'acier inoxydable est souvent choisi pour sa résistance à la corrosion et sa capacité à supporter des températures élevées​.

Objectifs du mélange

Les objectifs spécifiques du mélange détermineront également le type et la configuration de l'agitateur à hélices à utiliser :

• Homogénéisation :
  Assurer une distribution uniforme des composants dans le mélange, essentiel pour des produits alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques.
• Suspension :
  Maintenir des particules solides en suspension dans un liquide pour éviter leur dépôt au fond de la cuve. Cela est crucial dans des processus comme la fermentation ou la lixiviation dans l'industrie minière.
• Dispersion :
  Mélanger des substances immiscibles, comme l'eau et l'huile, pour créer des émulsions. Les agitateurs à hélices sont généralement utilisés pour disperser des solides dans des liquides ou des liquides dans d'autres liquides, garantissant ainsi une interaction optimale entre les composants.

typologie des agitateurs proposés chez arsilac

Comprendre en détails le principe de viscosité

La viscosité est une propriété importante à considérer lors du choix de l'agitateur adapté à vos besoins. Celle-ci représente la résistance d'un liquide à l'écoulement et varie en fonction de la température du produit. Plus la viscosité est élevée, plus l'énergie mécanique transmise par l'agitateur rotatif doit être importante pour atteindre un état d'écoulement suffisant.

Les liquides à faible viscosité présentent peu de résistance à l'écoulement et nécessitent donc des quantités relativement faibles d'énergie par unité de volume pour qu'une condition de mélange se produise. Les liquides à haute viscosité atténuent l'énergie mécanique transmise par un agitateur rotatif et nécessitent des quantités relativement importantes de puissance par unité de volume pour atteindre un état d'écoulement suffisamment important pour qu'un mélange adéquat se produise.

La viscosité est mesurée en Pascal/seconde ou en centipoises.
1mPascal/seconde = 1 centipoise (symbole : Cp)
1 Pascal/seconde = 1000 Cp

Un produit comme la vinaigrette aura une viscosité comprise entre 1300 et 2600 mPa/s (Cp) ; soit entre 1300 à 2600 centipoises ou encore entre 1,3 et 2,6 pascal/seconde.

Il est important de bien prendre en compte les situations suivantes :
- si la température du produit mélangé augmente, alors la viscosité de la matière va diminuer et le liquide devient plus fluide ;
- si la vitesse du moteur diminue, alors l'agitateur peut travailler des produits plus épais et ainsi mélanger des viscosités plus élevées.

Liste des viscosités adaptées aux agitateurs disponibles chez Arsilac

⚠️ Pour une température maintenue à 23°, voici les viscosités dont Arsilac dispose à sa connaissance :

- Eau = 1 Cp - Ethanol = 1 cp - Lait =2 à 10 Cp - Jus de fruits = 2 à 5 Cp - Huile d’olive = 85 à 100 Cp - Crème liquide = 10 Cp - Huile de lin = 28 Cp - Glycol = 40 Cp - Huile de palme = 45 Cp - Huile cacahuète = 40 Cp - Huile coco = 60 Cp - Huile de maïs = 72 Cp - Soupe = 85 Cp - Huile d’olive = 80 à 100 Cp - Huile de ricin = 100 Cp - Mélasse à 65% de sucre = 120 Cp - Huile hydraulique = 120 Cp - Huile moteur SAE 10 = 85 à 140 Cp - Yaourt = 150 Cp - Huile moteur SAE 20 = 140 a 420 cps - Huile moteur SAE 30 = 420 a 650 cps - Huile moteur SAE 40 = 650 a 900 cps - Huile colza = 160 - Sauce chocolat = 280 cp - Huile moteur SAE 15W40 = 390 Cp - Mélasse avec 70% de sucre = 400 Cp - Cire liquide = 500 Cp - Moût de fruits = 600 Cp - Huile moteur SAE 40 = 650 – 900 Cp - Vernis = 900 Cp

- Ketchup = 1000 Cp - Vinaigrette , sauce salade = 1300 à 2600 Cp - Petit pot bébé = 1400 Cp - Glycérine = 1500 Cp - Mousse chocolat = 1500 Cp - Purée de pomme = 1500 Cp - Mayonnaise = 2000 cp - Jus de fruits concentré = 2500 Cp - Shampoing = 3000 Cp - Résine polyester = 3000 Cp - Sirop d’érable = 2500 à 5000 Cp - Lait concentré = 6000 Cp - Crème pour les mains = 8000 Cp - Confiture = 4000 à 8500 Cp - Extrait de malt = 9500 Cp - Miel liquide = 6000 à 10000 Cp - Fromage à pâte molle = 30000 Cp - Beurre = 30000 cp - Moutarde = 70000 Cp - Dentifrice = 70000 Cp - Crème fraîche aigre = 100 000 Cp - Goudron 100 000 à 10 000 000 Cp - Beurre de cacahuète = 250 000 Cp - Saindoux = 1 000 000 Cp - Mastic = 100 000 000 Cp - Poix = 2 300 000 000 Cp

COMMENT BIEN CHOISIR SON AGITATEUR

Le choix et le dimensionnement d'un agitateur peuvent être une décision compliquée. La conception spécifique, l'agencement de fonctionnement et les exigences de puissance des agitateurs jouent un rôle lors de la sélection du bon équipement pour la qualité du produit fini.

Pour évaluer votre besoin, Arsilac prend en compte 3 critères :
- la nature des produits en vrac à mélanger
- le but du mélange
- le type de processus et son environnement

→ Documentation technique disponible en ligne pour plus détails sur les agitateurs à hélices proposés

Des questions ?
N'hésitez pas à rentrer en contact avec Arsilac pour échanger sur votre projet et définir l'équipement qui convient au mieux à vos contraintes de production ou d'exploitation.

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