Homogenizadores muchos, SPX uno solo… descubre que hay detrás Descubre por qué sus líneas Rannie y Gaulin son líderes del mercado

Autor: Roberto Galicia Rojas, Gerente de desarrollo de distribuidores – LATAM SPXFLOW Co

inducom

Los homogeneizadores son ampliamente utilizados en muchas industrias, incluidas las de alimentos y bebidas, farmacéutica, biotecnológica y química.

Los procesos en los que operan tienen una gran variedad de condiciones y pueden requerir condiciones estériles, fluidos abrasivos, una amplia gama de viscosidades de fluidos, altas presiones o altas tasas de flujo.

El proceso de homogeneización está diseñado para proporcionar una distribución uniforme de los componentes dentro de un fluido. Esto puede ser para mejorar la textura; estabilidad; propiedades del fluido (por ejemplo, para obtener una mejor combustión del combustible); eficacia clínica (mejor dispersión de los principios activos en productos farmacéuticos), o para alterar las células en los procesos de biotecnología sin la necesidad de productos químicos o disolventes. Aunque los principios de funcionamiento de un homogeneizador son prácticamente los mismos en diferentes modelos, seleccionar los materiales correctos, la geometría y la configuración son vitales para el rendimiento de la máquina. Una vez en funcionamiento, comprender cómo mantener un rendimiento óptimo del homogeneizador es clave para garantizar su funcionamiento sin problemas y resultados de proceso de alta calidad a lo largo de su vida útil.

Válvulas homogeneizadoras

En el corazón de un homogeneizador está la válvula de homogeneización. El proceso de homogeneización funciona forzando el producto básico dentro del proceso a través de un área pequeña entre la válvula y el asiento a alta presión. Esto crea un aumento rápido en la velocidad del producto y una disminución en la presión. Las siguientes diferencias de turbulencia y presión generan partículas de desgarro dentro del fluido. Si bien los pases múltiples a través de un homogeneizador pueden producir una distribución de tamaño de partícula más estrecha dentro del fluido, hay disponibles varias configuraciones diferentes de válvula y material para adaptarse mejor a las características del fluido de proceso. Comprender los productos involucrados, sus composiciones, estructuras y abrasividad asegura la correcta selección del tipo de válvula de homogeneización requerida.

fig 2Figura 1. Proceso de homogeneización

¿Por qué los materiales y las geometrías son tan importantes?

Las válvulas, incluidos los asientos de válvula, están diseñadas para aplicaciones específicas mediante la configuración de varios factores, como la geometría y el material de construcción. En términos de geometría, la distancia radial a través de la cual viaja el fluido en la válvula de homogeneización / asiento (tierra) es extremadamente crítica.

Al colocar un gran chaflán interno en la válvula plana, se produce un asiento de válvula de corto alcance. La “tierra” es la superficie en el asiento por donde pasa el fluido mientras viaja a través del espacio entre la válvula y el asiento. La válvula de corto alcance es beneficiosa cuando se procesan emulsiones con la menor presión de homogeneización posible para lograr una estabilidad de almacenamiento normal. Esta válvula, generalmente, requiere una válvula de segunda etapa o un dispositivo de contrapresión.

El objetivo general en el diseño de la válvula es proporcionar el mejor efecto de homogeneización para el menor consumo de energía a la vez que proporciona la mayor vida útil. Ciertas aplicaciones se especifican con una disposición de homogeneización de dos etapas. En tales casos, el tipo de válvula y el material para la segunda etapa también se ajustan cuidadosamente a los requisitos.

Aplicaciones de baja presión. Operando bajo 250 bar (3,600 psi), la homogeneización a baja presión tiende a usar válvulas en aleación de estelita o en material de carburo de tungsteno. Los fluidos típicamente no contienen partículas abrasivas, por ejemplo, emulsiones de cera y grasa.

Aplicaciones de presión media. Muchos fluidos se homogeneizan en el rango de presión de 250 a 600 bar (3,600-8,700 psi) y con frecuencia contienen partículas abrasivas. Ejemplos incluyen suspensiones de silicona, negro de humo y diversas emulsiones. Las válvulas para tales aplicaciones están generalmente disponibles en materiales tales como aleación de estelita, carburo de tungsteno o cerámica. El carburo de tungsteno se selecciona para los fluidos más abrasivos debido a sus características resistentes.

Homogeneización de alta presión. Estas aplicaciones operan a presiones superiores a 600 bar (8,700 psi) e incluyen, por ejemplo, suspensión de fibra de celulosa, suspensión de dióxido de titanio, disrupción de células bacterianas y disrupción de células de algas. El material estándar es de cerámica, aunque la aleación de estelita y el carburo de tungsteno están disponibles como selecciones opcionales. El carburo de tungsteno es más resistente que la cerámica en muchas aplicaciones, sin embargo, se prefiere la cerámica a caídas de presión operativas más altas.

Mantener para optimizar

Para una determinada presión y flujo de una sola emulsión, el usuario debe esperar resultados continuamente consistentes de su homogeneizador. Sin embargo, por su propia naturaleza, la válvula de homogeneización es una pieza de desgaste y requiere buenas estrategias de mantenimiento predictivo para garantizar tiempos de funcionamiento máximos sin tiempos de inactividad no programados. El entorno en el que se asienta la válvula también es importante para su funcionamiento, por lo que se necesita un mantenimiento correcto del homogeneizador completo para optimizar su fiabilidad y mantener su rendimiento.

Winning Homogenization Strategies Editorial from SPX FLOWFigura 2. Patrones de desgaste del asiento de la válvula homogeneizadora

Consejos y trucos que podrían ahorrarle tiempo y dinero

Los siguientes son algunos de los mejores trucos y consejos que pueden ayudar a mantener su homogeneizador funcionando al máximo:

Proteja siempre el homogeneizador de la posibilidad de que cuerpos extraños o partículas entren en la máquina.

  • Introducir el mantenimiento preventivo para las piezas de desgaste del homogeneizador, especialmente, las piezas de la válvula de homogeneización.
  • Inspección regular del estado de la válvula, los asientos y los anillos de impacto.
  • En muchos casos, es posible rectificar el asiento de la válvula para restablecer el rendimiento óptimo.
  • Donde las válvulas y los asientos están desgastados, deben reemplazarse inmediatamente.
  • Cuando pruebe nuevas formulaciones o recetas, siempre verifique que el homogeneizador esté diseñado para fluir, la presión y el nivel de partículas.

fi5Figura 3. Parte superior de la válvula de homogeneización desgastada por erosión

Acerca de INDUCOM y SPXFLOW

Cuando se trata de homogeneización, SPXFLOW tiene una larga historia a través de su tecnología de serie APV Rannie y Gaulin. Nuestra experiencia puede ayudar a garantizar resultados de la más alta calidad para las aplicaciones más complejas. SPXFLOW tiene la gama más amplia de homogeneizadores para aplicaciones que van desde la planta piloto hasta la producción a gran escala, y las soluciones se personalizan para necesidades de procesamiento específicas. El arte de producir resultados de homogeneización eficientes, confiables y consistentes se basa en un conocimiento profundo de las emulsiones y los objetivos de producción, cualquiera que sea la aplicación. La historia de SPXFLOW con esta tecnología hace que su experiencia no tenga rival en el mercado.

Inducom como socio estratégico de SPXFLOW para sus marcas APV y Waukesha Cherry-Burrell, tiene un acuerdo regional que lo posiciona como distribuidor y representante autorizado en Perú, Ecuador y Bolivia. Permitiendo así no solo el suministro de componentes, sino repuestos originales y servicio especializado y certificado para los equipos del portafolio de APV y Waukesha Cherry Burrell.

Para más información comuníquese a Inducom: (51-1) 607 4170 / (51) 979 400 114 o a SPXFLOW (52) 55 5293 9037.

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