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Le choix de la bonne hélice en fonction de votre application de mélange est vital pour obtenir des performances optimales. Il existe une grande variété de types d'hélices utilisées dans le commerce, mais comment savoir laquelle convient le mieux à votre application ? Pour déterminer le meilleur choix, la compréhension des exigences du processus et des propriétés physiques du fluide est d’une importance capitale. On peut classer les hélices en deux grandes catégories: Axial et radial.
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Régime d’écoulement axial |
Régime d’écoulement radial |
| Turbines à Flux Axial | ||
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| Hélice (E-315) |
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Les hélices, l’un des plus anciens modèles de roue, sont depuis longtemps utilisées sur les bateaux et adaptées aux mélangeurs portables en raison de leur petite taille et de leur rendement élevé. Les variantes fabriquées illustrées à gauche sont plus économiques à produire pour une large gamme de tailles. Viscosité jusqu’à 5,000 cP |
| Hélice à lame inclinée (E=400) |
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Les E400 sont généralement utilisées lorsqu’un mélange d’écoulement et de cisaillement est requis en raison de l’angle caractéristique de 45° résultant en des caractéristiques à la fois axiales et radiales. Cela en fait l’une des hélices les plus polyvalentes. Viscosité jusqu’à 25,000 cP |
| Hydroptère (E=300) |
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Les hydrofoils ont été développés pour produire plus de débit et moins de cisaillement par rapport aux E400.Ils ont 3-4 pales coniques produisant un meilleur écoulement axial les rendant ainsi adaptés pour le mélange de liquides et la suspension de solides. Viscosité jusqu’à 3,000cP |
Les Hélices à écoulement radial, d’autre part, présentent un écoulement latéral, c’est-à-dire perpendiculaire à l’arbre de l’hélice. elles sont connues pour fournir plus de cisaillement et moins d’écoulement par rapport à leurs homologues axiales. Elles sont donc plus grossses, fonctionnent à des vitesses plus lentes et sont utilisées pour les produits de plus haute viscosité. Les applications typiques incluent les dispersions gaz-liquide et liquide-liquide. Le tableau ci-dessous présente les principaux exemples des deux types d’hélices avec leur description générale.
| Hélices Radiales | ||
|---|---|---|
| Turbine de Rushton |  |
La turbine de Rushton, une des premières hélice à malaxer à être formellement étudiée, consiste en un disque plat permettant de maintenir une différence de pression constante de part et d’autre de l'hélice avec 6 pales verticales pour un écoulement radial. Viscosité jusqu’à 10,000 cP |
| Turbine Smith |  |
La plus récente des turbines Smith a été mise au point pour améliorer l’efficacité de la turbine traditionnelle de Rushton. Les pales incurvées offrent une meilleure dispersion des gaz et une meilleure capacité de rétention des gaz que la turbine Rushton. Viscosité jusqu’à 10,000 cP |
Hélices trés haute viscosité
Lés hélices à bras ou hélicoïdales sont utilisées pour les fluides de très haute viscosité et permettent un mélange à l’échelle macroscopique à faible vitesse et à faible cisaillement. Ces hélices ont typiquement la même taille que la cuve, l'hélice affleurant les parois. Les applications incluent les encres, les peintures et les adhésifs.
| Hélices trés haute viscosité | ||
|---|---|---|
| Hélice à bras |  |
l'hélice à bras, fonctionne dans le régime d’écoulement laminaire et génère un écoulement principalement radial. La conception de base peut être modifiée pour inclure des pales inclinées à l’intérieur, comme dans l’illustration, afin de générer un plus grand écoulement axial dans le récipient de mélange. Plage de viscosité < 100,000 cP |
| Hélice hélicoïdale |  |
Une alternative à l'hélice à bras est l'hélice hélicoïdale qui fonctionne également dans des conditions laminaires mais en régime d’écoulement axial. En raison de leur surface de contact supérieure à celle de l'hélice à bras, elles conviennent à des viscosités allant jusqu’à 150,000 cP. Les utilisations typiques incluent les crèmes, les lotions et les pâtes. Viscosité jusqu’à 150,000 cP |
De temps en temps, pour les applications difficiles, une combinaison hélice à bras et hélice hélicoïdale peut être appliquée en raison de la complémentarité des deux régimes d’écoulement, ce qui entraîne une plus grande circulation et donc un meilleur mélange.
Autres Hélices
Les autres types d'hélices qui n’appartiennent à aucune des catégories ci-dessus, mais qui sont encore largement utilisées dans les applications de mélange, sont énumérées ci-dessous:
| Autres Turbines | ||
|---|---|---|
| Roue Dentelée |  |
Les roues en dents de scie ont été conçues pour produire le cisaillement maximal possible. Utilisées à grande vitesse, elles servent à l’ajout d’une deuxième phase et à la fabrication d’émulsions.
Viscosité jusqu’à 50,000 cP |
| Hélice fond de cuve “Kicker” |  |
Les hélices ‘Kicker’ de fond de cuve sont des hélices conventionnellement petites, généralement à flux radial. Ces kickers sont installées au fond d’un récipient de mélange, en dessous de l'hélice principale, pour assurer la continuité du mélange lors de la vidage d’une cuve ou pour aider les boues à s’écouler hors de la cuve. |
| Hélice pliante E-400 | .gif) |
L'hélice pliable E-400 possède 4 pales inclinées à 45 ° qui se replient vers le bas lorsqu’elles ne sont pas utilisées. En conséquence, elles présentent des caractéristiques de mélange similaires à celles des hélices à pales inclinées standard et sont idéales pour les applications avec de petites ouvertures de réservoir telles que les GRV.
Viscosité jusqu’à 25,000 cP |