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Agitadores industriales: conoce cómo funcionan y las fallas más comunes

12 de abril de 2024

Los agitadores son activos que se encuentran en el proceso de producción de diversos segmentos industriales. Su rol en la producción industrial es mezclar o agitar productos para que queden homogéneos. Por mezcla se entiende la distribución aleatoria de dos o más sustancias. La agitación, por su parte, se caracteriza por la formación de un patrón de flujo en un líquido.

Para saber más sobre el funcionamiento de estos activos, sus características y modos de falla, consulta este artículo.

Aplicación de los agitadores industriales

Los agitadores se utilizan en diversos segmentos industriales, entre los que podemos mencionar:

Industria farmacéutica

Se utilizan en el ensayo y producción de soluciones oftalmológicas, medicamentos, vacunas y productos cosméticos como cremas o lociones, pomadas, desodorantes, pintalabios, barnices, champús y dentífricos.

Industria petroquímica

En este sector, estos activos se utilizan en la producción de petróleo, gas y sus derivados para garantizar las condiciones del proceso y las correctas propiedades físicas de los fluidos. Además, debido a las cantidades de producto implicadas, los procesos de agitación desempeñan un papel importante en la productividad y la reducción de los costos de explotación. En este ámbito se incluyen operaciones como la homogeneización de crudo con agua, el control del flujo de fluidos a pozos de perforación o la absorción de dióxido de carbono del gas natural, la suspensión de yodo en tanques de almacenamiento o el control del pH.

Industria alimentaria

En este contexto, los agitadores permiten mantener constantes las propiedades de los productos, ya sean líquidos, sólidos o gaseosos. Además, su principal objetivo es homogeneizar el contenido. En el sector alimentario, ya sea por medios manuales o automatizados, la mezcla puede aplicarse a la producción de pastas, bebidas, aceites comestibles, emulsiones de sabores, entre otros. 

Aquí, los agitadores pueden utilizarse en plantas de tratamiento de aguas residuales. El proceso de tratamiento implica los procesos de filtración, decantación y aireación, en los que se utilizan grandes tanques rectangulares de profundidad considerable para promover la mezcla; también se utilizan en la producción de agua potable y están presentes en las operaciones para eliminar patógenos y contaminantes, sal y sólidos disueltos con el fin de garantizar la calidad en términos de sabor, olor y apariencia.

Tipos de agitadores y mezcladores industriales

Aunque presentes en distintos procesos, los agitadores pueden variar en sus características en función del proceso de producción del que formen parte. Veamos algunos tipos de agitadores y mezcladores industriales: 

Mezcladores de rotor

Los tipos más comunes de agitadores/mezcladores son los que tienen un rotor de agitación. Mediante la rotación del rotor, que está formado por palas, se empuja y mueve el material hasta conseguir la uniformidad deseada de las sustancias.

Mezcladores de turbina 

Este tipo de equipos son más robustos que los anteriores y disponen de una mayor variedad de impulsores, sistemas de sellado y gamas de motores. Como tales, pueden utilizarse en operaciones con alta viscosidad o tolerancias ajustadas y, por lo general, se montan verticalmente y pueden alinearse con el centro del recipiente.

Mezcladores de alta viscosidad

Los mezcladores para alta viscosidad se caracterizan por trabajar a bajas velocidades y con momentos de torsión elevados para hacer girar los impulsores de mayor tamaño. De este modo, estos activos pueden tolerar más presión contra las paredes del depósito. Además, es habitual encontrar en estas mezcladoras impulsores en forma de ancla, que son eficaces para reducir rápidamente el tamaño, la dispersión y la reducción de partículas de polvo y gotas, o perfiles helicoidales, que permiten una mayor eficacia, especialmente en términos de flujo axial.

Componentes de los mezcladores y agitadores industriales

Estos activos suelen estar compuestos por tres elementos: un eje de agitación, paletas de agitación y un motor eléctrico. Además, un agitador puede variar en el tipo de movimiento utilizado para la uniformización de los materiales en función de los formatos de las palas del impulsor.

Conoce algunos tipos de palas agitadoras según la sustancia con la que se trabaje.

Formas de las palas de los agitadores industriales

Paletas planas: en este formato, la paleta del impulsor del agitador es recta y puede contener de 1 a 8 paletas. Por lo general, los agitadores con este tipo de pala se utilizan para mezclar líquidos de baja viscosidad.

Paleta de turbina: la paleta del impulsor tiene forma de abanico, con 2 a 4 palas. Y, por esta razón, es adecuado para mezclar líquidos de viscosidad media.

Paletas de hélice: la paleta del impulsor tiene tres palas dispuestas en forma helicoidal. Se utiliza para mezclar líquidos de baja viscosidad.

Paletas de ancla: La paleta del impulsor tiene forma de ancla, con 2 a 4 palas, siendo el adecuado para mezclar líquidos de alta viscosidad.

Cuchilla de cinta: la paleta del impulsor tiene forma de cinta, con 1 a 4 cuchillas. Por ello, es adecuado para mezclar líquidos de alta viscosidad.

Fallas comunes en los agitadores industriales

Los agitadores y mezcladores industriales, como los demás activos presentes en cualquier proceso industrial, necesitan un mantenimiento regular e inspecciones periódicas para garantizar su funcionamiento y longevidad operativa.

En estos equipos, los modos de falla más comunes están asociados a una agitación o mezcla ineficiente, generalmente causados por un cambio en la velocidad del agitador, un desajuste en la posición del impulsor, o puede que el agitador esté operando por encima de su capacidad máxima de carga, lo que implica que las sustancias no se unifiquen adecuadamente.

Los agitadores industriales también pueden sufrir fugas y derrames, lo que indica juntas defectuosas o incluso una mala colocación de los recipientes. Además, las señales de vibraciones anormales en los agitadores también requieren atención, ya que estos fenómenos pueden indicar un impulsor desequilibrado o desniveles en el activo. Otros defectos, como el sobrecalentamiento del motor, también pueden darse en los agitadores.

Caso de éxito: identificación de una falla en el motor de un agitador industrial

En este caso de éxito de la empresa Nexa, con la solución Dynamox aplicada a la detección de fallas en agitadores, fue posible evitar una parada no programada que podría haber afectado el flujo de producción.

La falla en cuestión era en un agitador de una celda de flotación. La flotación es una técnica utilizada en la industria minera para separar minerales. En síntesis, la flotación es un proceso fisicoquímico que permite separar minerales gracias a sus propiedades superficiales.

En este proceso, los minerales se colocan en una solución acuosa con reactivos químicos que modifican las propiedades superficiales de los minerales. Se inyectan, entonces, burbujas de aire en la solución, creando una espuma que flota en la superficie.

Los minerales con propiedades hidrófobas se adhieren a las burbujas de aire y son arrastrados a la superficie. Ya los minerales hidrófilos permanecen en el fondo del tanque. Un agitador de celda de flotación es, por lo tanto, el activo que produce la agitación necesaria para mezclar el contenido y favorecer la adhesión de los minerales a las burbujas de ese proceso.

¿Cómo el equipo de mantenimiento diagnosticó la falla en el agitador industrial?

Los especialistas de mantenimiento de Nexa detectaron una alerta A2 emitida por la plataforma Dynamox. Al comprobar la señal, identificaron una falla en el rodamiento LA y también encontraron un hueco en la tapa del motor.

agitadores industriales - gráficos de velocidad y de pico a pico

A continuación, se separaron los materiales para el mantenimiento. En muy poco tiempo, el material estaba listo, lo que hizo que el proceso de sustitución del motor fuera más rápido y seguro.  

agitadores industriales - gráfico
Antes y después

Después del cambio, los niveles de vibración observados en la Plataforma WEB se estabilizaron, lo que demostró que el activo ya no presentaba riesgos en su funcionamiento.

¿Quieres saber más sobre cómo funciona la Solución Dynamox en el monitoreo continuo y la detección automatizada de fallas en activos industriales?

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