Principio de funcionamiento de un mezclador industrial

A nivel de ingeniería de proceso, si queremos responder a la pregunta de cómo funciona un mezclador industrial, es importante dejar claro que es un sistema de transferencia de energía mecánica al fluido para generar el régimen de flujo necesario (axial, radial o mixto) y así dispersar, emulsionar u homogeneizar componentes líquidos y/o sólidos finos.

El resultado depende de tres variables:

  • Geometría del impulsor/cabezal
  • Régimen de giro (rpm y par)
  • Condiciones de operación (viscosidad, temperatura, vacío/presión)

En InoxMIM integramos estos principios en equipos higiénicos fabricados en AISI 316L, con cierres mecánicos simples o dobles (refrigerados por termosifón cuando procede) y compatibilidad CIP/SIP para limpieza en línea.

¿Qué ocurre dentro del tanque o la línea durante la mezcla?

El motor convierte la energía eléctrica en par que se transmite al eje y, a través de éste, al impulsor o cabezal rotor-estator. Ese par genera velocidad periférica (m/s) y un campo de cizallamiento sobre el fluido. El nivel de energía específica (kJ/kg) aplicado en esta fase condiciona la rotura de gotas/agregados y el tiempo de homogeneización.

La turbina o el rotor-estator induce una corriente axial/radial que barre el volumen útil y evita zonas muertas. El gradiente de cizalla rompe aglomerados y reduce el tamaño de gota; al mismo tiempo, la circulación macroscópica renueva la capa límite en paredes y serpentines, mejorando el intercambio térmico. Con rpm y tipo de impulsor adecuados se controla la aireación y se estabiliza la viscosidad aparente en mezclas no newtonianas.

El cabezal situado en la base del reactor crea el punto de cizalla allí donde suelen aparecer depósitos. El flujo asciende por el eje del tanque y desciende por el perímetro, lo que limpia el fondo, reduce sedimentos y facilita la drenabilidad. Esta arquitectura acorta tiempos de ciclo en lotes viscosos y mejora la uniformidad térmica al eliminar “hot/cold spots”.

El equipo funciona como bomba + emulsionador: aspira, procesa en el cabezal multidentado y descarga. Esto permite recircular el reactor (anillo de recirculación) o trabajar en continuo, garantizando la misma calidad lote tras lote. La tasa de renovación (caudal/volumen) y el número de pasadas determinan el tamaño de partícula final y la estabilidad.

El tamaño de gota/partícula se rige por la combinación de rpm (Vtip), geometría del cabezal y tiempo de residencia. Los sistemas rotor-estator (EMV/EM/EMF/EML/EMLT) aplican cizalla alta y alcanzan tamaños sub-10 μm; MICRO puede llevarlos a rangos aún menores. La arquitectura y el régimen de giro controlan la aireación: TURBINE y EMF, bien dimensionados, la minimizan; en línea se evita casi por completo.

La mezcla eficaz renueva la capa límite y mejora el coeficiente global de transmisión de calor, reduciendo tiempos de calentamiento/enfriamiento. El consumo se optimiza ajustando rpm, diámetro de impulsor y viscosidad objetivo; un exceso de velocidad puede incrementar aireación y no mejorar el tamaño de partícula si el cabezal no es el adecuado.

En vacío o sobrepresión se emplean cierres dobles presurizados (termosifón) para asegurar estanqueidad y proteger el producto. Todas las arquitecturas descritas pueden configurarse CIP/SIP-ready, con drenajes y superficies sanitarias para minimizar tiempos muertos y riesgos de contaminación cruzada.

Elegir entre vertical, fondo o en línea depende de los objetivos: homogeneizar con mínima aireación (TURBINE), emulsionar/reducir partícula en tanque (EMV/EM), barrer fondo y drenar (EMF) o producir en continuo/recircular (EML/EMLT). En escalados, mantener número de Froude/Reynolds equivalentes, la tasa de renovación y la energía específica asegura reproducibilidad entre planta piloto y producción.

¿Qué modelos de mezcladores industriales tenemos en nuestro catálogo?

A continuación, se describen los seis equipos de la gama que resuelven la mayor parte de escenarios en alimentación, cosmética, farma y química fina. El objetivo no es listar catálogos, sino explicar cuándo conviene cada arquitectura y qué puede esperar el responsable de planta en términos de resultado y operatividad.

Mezclador vertical TURBINE

agitador para tanques

Es un mezclador vertical de bajo a medio cizallamiento que genera una fuerte aspiración axial y una circulación estable en el tanque sin necesidad de deflectores. Por su diseño canalizado evita el giro en masa del fluido y minimiza la incorporación de aire, algo crítico en salsas, bases alimentarias, premezclas cosméticas o disoluciones de aditivos. En depósitos pequeños y medianos ofrece homogeneización rápida y repetible con mantenimiento muy sencillo.

Emulsionador vertical EMV

emulsionador industrial

El EMV trabaja con cabezal rotor-estator (1 o 2 etapas) para producir emulsiones finas y dispersiones uniformes hasta viscosidades medias-altas. Puede operar en vacío o sobrepresión y su diseño permite higienización total. Es la elección cuando se necesita un salto de calidad respecto a la mezcla convencional: reducción de tamaño de gota, eliminación de grumos y estabilidad a lo largo del tiempo en cremas, geles, salsas emulsionadas o disolución de gomas y resinas.

Emulsionador vertical EM

agitadores industriales tipos

Este emulsionador vertical comparte el principio rotor-estator, pero con configuración multietapa e intercambiabilidad de cabezales (ranurado, perforado, dentado) para modular el nivel de cizallamiento. Es idóneo cuando la receta exige dispersión intensa o cuando el objetivo de tamaño de partícula es más exigente que en un vertical de una sola etapa. Mantiene un equilibrio óptimo entre potencia instalada, control de proceso y calidad de emulsión.

Emulsionador de fondo EMF

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Este emulsionador industrial de fondo se instala en la base del reactor y crea un punto de cizallamiento controlado que impulsa la recirculación desde el fondo hacia arriba. De este modo no hay zonas muertas ni depósitos de producto y se mejora el intercambio térmico al barrer el fondo del tanque. Con cierres simples o dobles presurizados, trabaja con viscosidades elevadas, reduce tiempos de ciclo y es especialmente competitivo en reactores cosméticos y farmacéuticos donde la drenabilidad y la limpieza CIP son requisitos clave.

Emulsionadores en línea EML / EMLT

eml

Estos mezcladores industriales procesan el producto mientras lo bombean, lo que permite recirculación o producción continua con resultados homogéneos lote tras lote. El EMLT, con cabezales multidentados, incrementa el cizallamiento para viscosidades más altas o recetas difíciles. Son la opción preferente cuando se busca escalar producción sin penalizar la calidad: los equipos se insertan en bypass o anillo de recirculación, integran instrumentación de caudal/temperatura y simplifican el CIP/SIP.

Micronizador MICRO

mezclador industrial Micro

Es un equipo de alto cizallamiento que trabaja a altas rpm, capaz de llevar el tamaño de partícula a rangos sub-10 μm, incluso <1 μm en formulaciones compatibles. Su doble cierre refrigerado y conexiones sanitarias facilitan trabajar con productos sensibles al calor y en ciclos de limpieza repetidos. Se utiliza cuando la textura final y la estabilidad dependen directamente del acabado de partícula: suspensiones finas, microencapsulados, emulsiones premium en farma/cosmética o bases técnicas.

¿Cómo decido entre vertical, fondo o en línea?

Si el objetivo es homogeneizar con mínima aireación en depósitos pequeños/medios, un vertical TURBINE es eficiente y robusto. Cuando la receta exige emulsión real y reducción de tamaño de gota, un vertical EMV/EM aporta el nivel de cizallamiento necesario dentro del tanque.

Si el cuello de botella son zonas muertas o la drenabilidad y el barrido del fondo, el EMF resuelve por arquitectura. Para instalar producción continua, reducir cambios de lote y cerrar la calidad vía recirculación, un EML/EMLT en línea es la vía directa. Y si el requisito contractual es tamaño de partícula muy fino y estable, el MICRO es el candidato natural.

¿Qué aporta InoxMIM a nivel de integración y mantenimiento?

Todos los equipos se fabrican en AISI 316L en contacto con producto, con niveles de acabado industrial, alimentario o sanitario según normativa. Se suministran con cierres mecánicos simples o dobles (cartucho y opción presurizada), variador de frecuencia para ajustar régimen y conexiones sanitarias (DIN/CLAMP/SMS). El diseño es modular y accesible, lo que reduce el MTTR, y el soporte de ingeniería incluye dimensionado por viscosidad/caudal objetivo, validación de CIP/SIP y puesta en marcha.

Preguntas frecuentes sobre nuestros mezcladores industriales

Como regla operativa, un TURBINE trabaja cómodo en premezclas y bases de baja-media viscosidad. Los EMV/EM amplían el rango a viscosidades medias-altas gracias al rotor-estator. Con EMF se gestionan productos más densos en reactor por su recirculación desde el fondo. Cuando la línea exige trabajo continuo con viscosidades altas o mezclas difíciles, EMLT es preferible por su cabezal multidentado. Para objetivos finos de partícula, MICRO se selecciona por cizallamiento, no solo por viscosidad.

El tanque es la elección cuando la receta requiere control directo sobre aireación, vacío/presión y transferencia térmica del reactor. La línea resulta ventajosa cuando se desea producir en continuo, cerrar calidad con un anillo de recirculación o descargar/filtrar mientras se emulsiona. Muchas plantas combinan ambos: premezcla en tanque y acabado en línea para asegurar reproducibilidad.

Con un EMV/EM correctamente dimensionado se obtienen emulsiones finas y estables en el rango típico 5–10 μm (dependiendo de formulación y cabezal). El MICRO permite ir a sub-10 μm y llegar a micro-rangos significativamente más bajos cuando la matriz lo permite. La elección del cabezal y la energía específica aplicada (rpm y tiempo) son determinantes.

Sí. Las familias verticales, de fondo y en línea disponen de configuraciones CIP/SIP-ready. Los cierres dobles presurizados con termosifón permiten trabajar en vacío o bajo sobrepresión con estanqueidad controlada. El acabado sanitario, las conexiones y la drenabilidad del conjunto se seleccionan según el estándar del cliente (alimentario, farma o químico).

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