Número de Froude
Número de Froude aplicado a mezclas de polvos
Pregunta u observación? Por favor contáctenos en admin@powderprocess.net
| Resumen de la sección |
|---|
| 1. Cálculo del Número de Froude |
| 2. Valores de referencia del Número de Froude para mezcladores de polvos comunes |
1. Cálculo del Número de Froude
¿Cuál es la fórmula del Número de Froude?
La mezcla de polvos se basa en el movimiento de las partículas que componen la receta a mezclar. El movimiento puede ser de diferentes tipos, y diferentes diseños de mezcladores corresponderán a diferentes principios de mezcla.
Los mezcladores suelen clasificarse mediante el Número de Froude. Significado del Número de Froude: este número adimensional definirá el régimen de mezcla según su valor.
Número de Froude se define en la ecuación 1 [Perry]:
Ecuación 1: Fórmula del Número de Froude
Donde
R = radio del mezclador o radio del agitador del mezclador
ω = velocidad angular
Puede expresarse en una forma más conveniente para mezcladores de polvos equipados con un elemento de mezcla (agitador) en la ecuación 2:
Ecuación 2: Número de Froude cálculo para mezcladores equipados con una herramienta de mezcla (cinta, paletas, etc.)
Donde
u = velocidad periférica del elemento de mezcla
D = diámetro del elemento de mezcla
¿Para qué se usa el Número de Froude?
¿Qué es el Número de Froude? El Número de Froude compara 2 fuerzas:
Fr = (fuerzas distintas a la gravedad, principalmente centrífugas) / gravedad
- Si Fr < 1 significa que las fuerzas gravitatorias serán más fuertes que las fuerzas centrífugas, el polvo permanecerá depositado en el mezclador, moviéndose, pero no en suspensión como una nube
- Si Fr > 1 significa que las fuerzas centrífugas tenderán a ser más fuertes que la fuerza de gravedad: el polvo tenderá a elevarse y quedar suspendido en el aire dentro del mezclador.
Top 5 Más Populares
1. Guía de diseño de transporte neumático
2. Mezcladores de cinta helicoidal
3. Mezcla de polvos
4. Guía de diseño de tolvas
5. Medición del grado de mezcla
----------
Top 5 Nuevos
1. Mezcla seca continua
2. Velocidad de mezcla
3. Optimización del tiempo de ciclo del mezclador
4. Comparación entre mezcla por lote / continua
5. Ahorro de energía
2. Valores de referencia del Número de Froude en mezcladores comunes
Aplicación clave del Número de Froude: régimen de mezcla en mezcladores secos de polvos
Entre los mezcladores comunes utilizados industrialmente para la mezcla de polvos, la tabla siguiente propone una clasificación según el Número de Froude
Tabla 1 : Clasificación de mezcladores según su Número de Froude y principio de mezcla
| Fr | Clase de mezcla | Tipo de mezclador | Ventajas | Desventajas |
|---|---|---|---|---|
| < 1 | Difusión | Mezcladores de caída libre Mezcladores en V Mezcladores de doble cono Mezcladores de contenedor Mezcladores de tambor |
Muy simples Bajo consumo energético Mezcla suave Sin elementos de mezcla en el equipo Alta fiabilidad Acceso fácil para limpieza |
Tiempo de mezcla prolongado No puede lograr una buena mezcla para polvos con tamaños de partícula muy diferentes Efectos de segregación pueden presentarse |
| < 1 | Convección | Mezcladores de empuje Mezcladores de cinta helicoidal Mezcladores de tornillo |
Logran generalmente mejores resultados de mezcla que los mezcladores por difusión Bajo aporte energético Generalmente menos costoso que los mezcladores de palas o de brazos de arado |
Mezclado prolongado Complejidad mecánica Accesibilidad para limpieza Puede dañar el producto con tiempos de mezclado prolongados |
| > 1 | Convección | Mezcladores de palas Mezcladores neumáticos |
Tiempo de mezclado corto Mezclado suave Bajo aporte energético Buen acceso para limpieza (algunos diseños pueden incluir ejes extraíbles) Los mezcladores de palas existen en ejecución de mezclado continuo En mezcladores de palas, puede preverse inyección de líquido |
Costo comparado con tambores de difusión / mezcladores de cinta Si hay inyección de líquido, propenso a agglomeración – entonces requiere elementos adicionales de mezclado con mayor cizalladura Para lechos fluidizados generados neumáticamente, debe prestarse atención a los riesgos de segregación debido a que los finos "flotan" en la parte superior del mezclador |
| >> 1 | Convección Cizalladura |
Mezcladores de brazos de arado Elementos de mezclado de alta cizalladura |
Tiempo de mezclado corto Reduce riesgos de agglomeración de polvos Existen en ejecución de mezclado continuo |
Mayor rotura de partículas Alto aporte energético Costo |
Otro tipo de clasificación podría proponerse según el tipo de proceso en el que se integran los mezcladores: Por lote o continuo. Si los mezcladores por lote probablemente representan la mayoría de las aplicaciones industriales, algunos tipos de mezcladores (como los de palas) pueden usarse en modo continuo, lo cual puede ser útil para ciertos procesos.
3. Calculadora del número de Froude
Puede abrir una calculadora gratuita en Excel para el número de Froude aquí: Calculadora Excel del número de Froude