Agitadores industriais: entenda seu funcionamento e falhas comuns

Os agitadores são ativos encontrados no processo produtivo de diversos segmentos industriais. Seu papel na produção industrial é misturar ou agitar produtos para se tornem homogêneos. A mistura, aqui, entende-se como a distribuição aleatória de duas ou mais substâncias. Já a agitação caracteriza-se pela formação de um padrão de fluxo em um líquido.

Entenda melhor o funcionamento destes ativos, suas características e modos de falha neste artigo.

Aplicação de agitadores industriais

Os agitadores estão presentes em vários segmentos industriais, dos quais podemos citar alguns exemplos:

Indústria farmacêutica

São aplicados em ensaios e na produção de soluções oftalmológicas, remédios, vacinas e produtos cosméticos como cremes ou loções, pomadas, desodorizantes, batons, vernizes, shampoos e pasta de dentes.

Indústria petroquímica

Neste setor, estes ativos são usados na produção de petróleo, gás e seus derivados para garantir as condições de processo e a obtenção das propriedades físicas corretas dos fluidos. Além disso, devido às quantidades de produto envolvidas, os processos de agitação têm um papel relevante na produtividade e na redução dos custos de operação. Nesta área estão incluídas operações como a homogeneização do crude com a água, o controle do fluxo de fluidos para os poços de perfuração ou a absorção de dióxido de carbono do gás natural, suspensão de iodo em tanques de armazenamento ou o controle de pH.

Indústria alimentar

Neste contexto, os agitadores permitem manter as propriedades constantes nos produtos, quer estes sejam líquidos, sólidos ou gasosos. Além disso, seu objetivo central é homogeneizar o conteúdo. No setor alimentício, seja por meios manuais ou automatizados, a mistura pode ser aplicada à produção de massas, bebidas, óleos comestíveis, emulsões de sabor, entre outros. 

Indústria de tratamento de água

Aqui os agitadores podem ser empregados nas estações de tratamento de águas residuais. O processo de tratamento implica os processos de filtração, decantação e o arejamento, nos quais são utilizados tanques retangulares de grandes dimensões e com profundidade considerável que promovem a mistura; além disso, também são utilizados na produção de água para consumo e estão presentes nas operações de remoção de elementos patogénicos e contaminantes, de sal e sólidos dissolvidos de forma a assegurar a qualidade tanto a nível de sabor, odor e aspecto.

Tipos de agitadores e misturadores industriais

Embora presentes em diferentes processos, os agitadores podem variar em suas características a depender do processo produtivo no qual estão inseridos. Vamos conhecer alguns tipos de agitadores e misturadores industriais: 

Misturadores com rotor

Os tipos de agitadores/misturadores mais comuns são os que possuem um rotor de agitação. Nestes ativos, por meio da rotação do rotor, constituído por lâminas, o material é empurrado e movido até se alcançar, desse modo, a uniformização desejada das substâncias.

Misturadores de turbina 

Este tipo de equipamento é mais robusto que os anteriores e apresentam maior variedade de rotores, sistemas de vedação e gamas de motores. Sendo assim, podem ser utilizados em operações com viscosidade elevada ou com tolerâncias apertadas e a sua montagem é, geralmente, feita na vertical podendo estar alinhados com o centro do recipiente.

Misturadores para alta viscosidade

Os misturadores para elevada viscosidade são caraterizados por trabalharem a velocidades baixas e momentos de torção elevados para poderem rodar os rotores de maiores dimensões. Dessa forma, esses ativos toleram mais aperto em relação às paredes do reservatório. Além disso, nestes misturadores, é comum encontrar rotores com forma de âncora, eficazes na redução rápida do tamanho, dispersão e redução de partículas e gotas de pó, ou ainda perfis helicoidais, que permitem maior eficiência, especialmente em termos de fluxo axial.

Componentes de misturadores e agitadores industriais

Esses ativos normalmente são compostos por três elementos: um eixo de agitação, lâminas de agitação e um motor elétrico. Além disso, um agitador pode variar no tipo de movimento usado para a uniformização de materiais com base nos formatos de lâmina de impulsor. Conheça alguns tipos de lâminas de agitadores de acordo com a substância trabalhada.

Formatos de lâminas de impulsor de agitadores industriais  

Lâmina reta: Neste formato, a pá do impulsor do agitador é reta e pode conter de 1 a 8 pás. Geralmente, agitadores com este tipo de lâmina são usados para misturas de líquidos de baixa viscosidade.

Lâmina de turbina aberta: A pá do impulsor tem formato de leque, com 2 a 4 pás. Desse modo, é adequado para mistura em líquidos de média viscosidade.

Lâmina da hélice: A pá do impulsor possui três pás dispostas em formato helicoidal. É utilizado para misturarem líquidos de baixa viscosidade.

Lâmina de âncora: A pá do impulsor tem formato de âncora, com 2 a 4 pás. É adequado para mistura em líquidos de alta viscosidade.

Lâmina de fita: A pá do impulsor tem formato de fita, com 1 a 4 pás. Sendo assim, é adequado para mistura em líquidos de alta viscosidade.

Falhas comuns em agitadores industriais

Agitadores e misturadores industriais, assim como os demais ativos presentes em qualquer processo industrial, precisam de manutenção regular e inspeções periódicas para garantir seu funcionamento e longevidade operacional. Nestes equipamentos, os modos de falhas mais comuns estão associados a agitação ou mistura ineficiente, geralmente causados por uma alteração na velocidade do agitador, desajuste na posição da hélice, ou então, o agitador pode estar operando acima da sua capacidade máxima de carga, fazendo com que as substâncias não sejam propriamente uniformizadas.

Os agitadores industriais também podem sofrer com vazamentos e derramamentos, indicando, dessa maneira, falhas nas vedações, ou até mesmo um mau posicionamento dos recipientes. Além disso, sinais de vibração anormais nos agitadores também necessitam de atenção, de modo que esses fenômenos podem sinalizar o desbalanceamento da hélice ou desníveis no ativo. Outros defeitos, tais como o sobreaquecimento do motor, também podem ocorrer em agitadores.

Caso de sucesso: identificação de falha em motor de agitador industrial

Neste caso de sucesso envolvendo a empresa Nexa e a Solução Dynamox aplicada na detecção de falhas em agitadores, foi possível prevenir uma parada não programada que poderia afetar o fluxo de produção.

A falha em questão se manifestou em um agitador de célula de flotação. A flotação é a técnica utilizada para a separação de minerais empregada em setores da indústria mineral. De maneira resumida, a flotação é um processo físico-químico que possibilita a separação de minerais por meio de suas propriedades superficiais.

Neste processo, os minerais são colocados em uma solução aquosa com reagentes químicos, que modificam as propriedades das superfícies dos minerais. Dessa maneira, bolhas de ar são injetadas na solução, criando uma espuma que flutua na superfície. Os minerais que possuem propriedades hidrofóbicas aderem às bolhas de ar e são levados para a superfície. Já os minerais hidrofílicos permanecem no fundo do tanque. Sendo assim, um agitador de célula de flotação é o ativo que gera a agitação necessária para misturar o conteúdo e promover a fixação dos minerais às bolhas.

Como a equipe de manutenção diagnosticou a falha no agitador industrial?

Os especialistas em manutenção da Nexa perceberam um alerta A2 emitido pela plataforma Dynamox. Ao checarem o sinal, identificaram que havia uma falha no rolamento LA, além disso, encontraram também uma folga na tampa do motor.

Então, os materiais para a manutenção foram separados. Em pouco tempo, o material já estava preparado, agilizando e deixando mais seguro o processo de substituição do motor.  

Depois da troca, os níveis de vibração vistos na Plataforma WEB estabilizaram, mostrando, dessa forma, que o ativo não corria mais riscos em sua operação.

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