Korea Ever-Power · Serie NMRV · Guía de accionamiento para agitadores y mezcladores

Motorreductor de tornillo sin fin para accionamientos de agitadores y mezcladores:
Guía de selección de par, velocidad y viscosidad

Los agitadores y mezcladores imponen una combinación única de requisitos de accionamiento: un par de arranque muy alto contra materiales viscosos o sedimentados, una velocidad de funcionamiento baja y constante de 5 a 100 rpm, y la necesidad de mantener el impulsor fijo sin que se desplace cuando el mezclador se detiene entre lotes. Los motorreductores de tornillo sin fin NMRV de Korea Ever-Power satisfacen estos tres requisitos en una sola unidad compacta de ángulo recto: una alta relación de transmisión proporciona un alto par de arranque mediante ventaja mecánica, una velocidad de salida lenta se ajusta a las rpm del impulsor, y el autobloqueo a altas relaciones evita que el impulsor se desplace cuando el motor se detiene. Esta guía abarca el cálculo del par, la corrección de la viscosidad, la selección de la relación de transmisión y las especificaciones del motorreductor NMRV para accionamientos de agitadores y mezcladores industriales.

Alto par de arranque
Salida de 5 a 100 rpm
Retención autoblocante
Corrección de viscosidad
NMRV 030–090

5–100 rpm
Rango típico de velocidad del impulsor
2–3×
Factor de servicio de viscosidad
15:1–100:1
Rango de relación
S3 40%
Clasificación del servicio por lotes
agujero hueco
Opción de montaje directo en el eje

Agitador mezclador con motorreductor de tornillo sin fin NMRV, accionamiento de baja velocidad y alto par, tanque químico Ever-Power de Corea

Motorreductor helicoidal Korea Ever-Power NMRV para agitadores y mezcladores: su amplio rango de relación, de 15:1 a 100:1, proporciona velocidades de impulsor bajas, de 14 a 96 rpm, a la vez que genera un alto par motor gracias a la ventaja mecánica. El autobloqueo en relaciones superiores a 40:1 evita la deriva del impulsor cuando el motor se detiene entre lotes, eliminando la necesidad de un freno o dispositivo de retención independiente en aplicaciones de mezcla de viscosidad media.

1. Características de carga del mezclador y agitador

Los accionamientos de mezcladoras y agitadoras difieren de los de cintas transportadoras en dos aspectos importantes: el par necesario para mantener la velocidad de mezclado depende en gran medida de la viscosidad del producto, y el par de arranque desde parado, frente a un lote asentado o enfriado, puede ser varias veces superior al par de funcionamiento. Ambos factores deben tenerse en cuenta al seleccionar el motorreductor para evitar la sobrecarga del motor y el exceso de par de salida de la caja de engranajes.

Par de funcionamiento dependiente de la viscosidad

Para una turbina o impulsor de paletas en un tanque cilíndrico, la potencia de funcionamiento es aproximadamente proporcional al cubo del diámetro del impulsor y al cuadrado de la velocidad de rotación en flujo turbulento, y al cubo del diámetro del impulsor y a la velocidad de rotación en flujo viscoso (laminar). En la práctica, el número de potencia del impulsor (Np) y el número de Reynolds del flujo determinan la relación precisa. Para fines de diseño, aplique un factor de corrección de viscosidad de 1,5 a 3,0 sobre la potencia equivalente en agua cuando la viscosidad del producto sea superior a 1000 cP.

Par de arranque contra material asentado

Cuando se reinicia una mezcladora que se ha detenido con producto en el tanque, este puede haberse asentado, enfriado o solidificado parcialmente alrededor de las aspas del impulsor. El par de arranque necesario para superar esta fricción estática e iniciar la rotación del impulsor puede ser de 3 a 8 veces el par de funcionamiento en estado estacionario. El motorreductor de tornillo sin fin NMRV proporciona un par de arranque igual al par del motor con el rotor bloqueado multiplicado por la relación de transmisión, que suele ser de 2,0 a 2,8 veces el par nominal del motor multiplicado por la relación de transmisión, lo que proporciona una ventaja sustancial en la fuerza de arranque en comparación con los sistemas de transmisión directa.

Servicio continuo frente a servicio por lotes

Algunas mezcladoras funcionan de forma continua (molinos de pintura, tanques de lodos, aireación de plantas de tratamiento de residuos), mientras que otras funcionan por lotes (granuladores farmacéuticos, mezcladoras de alimentos, reactores químicos). Las mezcladoras de servicio continuo requieren que el motorreductor NMRV tenga una clasificación S1 para funcionamiento continuo con el par nominal. Las mezcladoras por lotes, con periodos de mezclado definidos seguidos de pausas para descarga y recarga, pueden tener una clasificación S3 con el CDF adecuado, lo que permite seleccionar un motor de menor tamaño para el mismo requerimiento de potencia promedio.

2. Cálculo del par del agitador

Ejemplo de dimensionamiento de agitador de tanque: reactor químico de 500 L
Dado:
Volumen del depósito: 500 L (0,5 m³)
Diámetro del tanque: 0,80 m
Tipo de impulsor: pala plana de 4 aspas
Diámetro del impulsor: D = 0,45 m (D/T = 0,56)
Viscosidad del producto: 800 cP (agua = 1 cP)
Densidad del producto: 1.050 kg/m³
Velocidad objetivo del impulsor: n = 45 rpm = 0,75 rev/s
Número de potencia (Np): 1,8 (pala plana, turbulenta)
Cálculo:
P-agua = Np × ρ × n³ × D⁵ = 1,8 × 1050 × 0,75³ × 0,45⁵ = 41,9 W
Comprobación del número de Reynolds: Re = ρ×n×D²÷μ = 1050×0,75×0,2025÷0,8 = 199 (transicional)
Factor de corrección de viscosidad: Kv = 2,0 (para 800 cP)
Potencia real del motor = 41,9 × 2,0 ÷ 0,75 (eficaz) = 111,7 W
Factor de servicio 1,5 para el inicio del lote: 111,7 × 1,5 = 167,6 W
→ Seleccione NMRV 040, relación 20:1, YS 180 W de 4 polos
Velocidad de salida = 1380 ÷ 20 = 69 rpm (reducir a 45 rpm mediante variador de frecuencia o aceptar 69 rpm)

Para productos de alta viscosidad superiores a 5000 cP (pastas, cremas espesas, adhesivos), utilice la fórmula de potencia de flujo laminar: P = Kp × μ × n² × D³, donde Kp es el número de potencia laminar para el tipo de impulsor específico. Aplique un factor de corrección de viscosidad de 2,5 a 4,0 y un factor de servicio de 2,0 para el reinicio de lotes de alta viscosidad. Póngase en contacto con Korea Ever-Power para obtener asistencia en el dimensionamiento del motorreductor del agitador para aplicaciones de alta viscosidad superiores a 5000 cP.

3. Factor de corrección de viscosidad para el dimensionamiento de motorreductores

Tipo de producto Viscosidad (cP) Régimen de flujo Factor de viscosidad Kv Factor de inicio del servicio
Agua, disolventes ligeros 1–100 Turbulento 1.0 1.2
Aceites ligeros, jarabe, látex 100–1.000 Transicional 1.5 1.5
Pintura, resinas, lechada 1.000–5.000 Transicional/Laminar 2.0 1.8
Pastas espesas, geles, adhesivos 5.000–50.000 Laminado 3.0 2.5
Masilla, compuesto de caucho, masa > 50.000 Laminado 4.0+ 3.0+

Aplique el factor de corrección de viscosidad Kv y el factor de servicio SF de forma multiplicativa: Potencia total de diseño = Potencia equivalente en agua calculada × Kv × SF. Para la caja de engranajes NMRV, verifique que el par de salida resultante (par nominal del motor × relación de transmisión × eficiencia de la caja de engranajes) no exceda el par de salida nominal NMRV para el tamaño seleccionado. Si el par de salida requerido excede la clasificación NMRV con la relación requerida, seleccione un tamaño NMRV mayor en lugar de una mayor potencia del motor; la clasificación del par del eje de salida NMRV es la limitación principal para los accionamientos de agitadores de alta viscosidad.

4. Selección de la relación de transmisión y la velocidad del impulsor

15:1 → 96 rpm
Agitación de baja viscosidad

Tratamiento de agua, fermentación, mezcla para reacciones químicas. Mayor velocidad del impulsor para una mezcla turbulenta. No autoblocante; basta con un motor Y2 estándar.

25:1 → 58 rpm
Mezcla de viscosidad media

Mezcla de pintura, jarabe y adhesivo. Rango de autobloqueo casi completo; agregue un motor de freno Y2EJ para una sujeción segura entre lotes.

40:1 → 36 rpm ★
Gama de agitadores estándar

Cubre la mayoría de las aplicaciones de agitadores en la industria química, alimentaria y farmacéutica. El sistema de autobloqueo evita la deriva del impulsor. Relación de agitación NMRV más común.

60:1 → 24 rpm
Mezcla de alta viscosidad

Mezcla de pasta espesa, resina y gel. Fuerte autobloqueo. Alto par de salida para aplicaciones de alta viscosidad. Impulsor de compuerta o ancla a bajas velocidades.

100:1 → 14 rpm
agitación muy lenta

Impulsores de compuerta de muy alta viscosidad o de gran diámetro. Relación máxima para NMRV estándar de una sola etapa. Par de salida máximo, pero menor eficiencia (50–60%).

5. Clasificación de servicio térmico para accionamientos de mezcladoras por lotes

Servicio S3 para mezcla por lotes

Una mezcladora por lotes que funciona durante un período de mezclado definido y luego se detiene para descargar y recargar opera en servicio intermitente periódico S3. Si el período de mezclado es de 30 minutos y la descarga/recarga toma 15 minutos, el CDF es 30/45 = 67%. El motor Y2 y la caja de engranajes NMRV deben estar clasificados para S3 con un CDF de 67% para esta aplicación. Muchos ciclos de mezclado por lotes tienen una fracción de reposo mayor que esta, lo que permite seleccionar S3 40% o S3 25% y, por lo tanto, un tamaño de motor menor para la misma potencia de mezclado nominal. Siempre calcule el CDF real a partir de los parámetros del proceso por lotes en lugar de asumir un servicio continuo S1.

Monitorización de la temperatura del aceite de la caja de cambios NMRV

Los accionamientos de agitadores de alta viscosidad hacen funcionar la caja de engranajes NMRV con una elevada pérdida de potencia en el engranaje helicoidal (la eficiencia de la caja de engranajes helicoidales es de 60 a 75% a relaciones altas), lo que genera un calor significativo en el aceite de la caja de engranajes. Para agitadores de servicio continuo de alta viscosidad con una relación de 40:1 a 100:1, supervise la temperatura de la carcasa de la caja de engranajes durante la puesta en marcha y en condiciones de viscosidad máxima. Si la temperatura de la carcasa supera los 70 °C, añada un ventilador de refrigeración externo a la carcasa NMRV o utilice aceite sintético para engranajes (PAO), que proporciona una mayor estabilidad de la viscosidad a temperaturas elevadas que el aceite mineral.

6. Especificaciones del motorreductor NMRV para accionamientos de agitadores

Los motorreductores de tornillo sin fin NMRV de Korea Ever-Power para aplicaciones de agitadores y mezcladores están disponibles con un eje de salida sólido para acoplarse al agitador mediante un acoplamiento flexible, o con un eje de salida hueco para montaje directo en el eje del agitador sin un acoplamiento adicional. La opción de eje hueco es particularmente útil para agitadores montados en la tapa del tanque, donde el motorreductor debe montarse directamente en el extremo del eje del agitador. Todos los tamaños NMRV aceptan entrada de motor estándar Y2 o motor con freno Y2EJ, sin necesidad de modificar la caja de engranajes. La gama completa de motorreductores se encuentra en Sección de productos de motorreductoresPara dimensionamiento de agitadores de alta viscosidad superiores a 2000 cP, contacte con Corea Ever-Power para obtener las especificaciones completas del accionamiento del agitador.

NMRV — Datos de accionamiento del agitador
Tamaños de la caja de cambios NMRV 030–090
Rango de relación 15:1 a 100:1
Velocidad del impulsor 14–96 rpm (motor de 4 polos)
Opciones de motor Motor de freno Y2 o Y2EJ
Potencia del motor 0,06–22 kW
Autobloqueante Sí, a partir de 40:1.
Eje de salida agujero macizo o hueco
Montaje Cualquier orientación (especificar)

7. Aplicaciones de agitadores y mezcladores

NMRV motorreductor de tornillo sin fin agitador tanque químico reactor recipiente baja velocidad alto par Corea Ever-Power

Reactor químico y agitador de recipiente

Agitadores para reactores de procesos químicos de reacción, disolución y cristalización. NMRV 050–090 con una relación de 40:1 a 60:1 y una potencia de 0,37 a 7,5 kW. La viscosidad del producto varía desde valores cercanos a los del agua hasta varios miles de cP, según el avance de la reacción. Para reactores que manejan disolventes inflamables (Zona 1 o Zona 2), el motor debe ser YB2 Ex d IIB T4, mientras que la caja de engranajes NMRV puede ser estándar, ya que no tiene componentes eléctricos internos. La especificación del sello de la caja de engranajes debe coincidir con el entorno del disolvente.

Mezcladora de alimentos con motorreductor de tornillo sin fin NMRV, agitador de paletas, Corea Ever-Power, lote

Mezclador de alimentos y bebidas

Mezcladoras industriales para salsas, mermeladas, chocolate, masas y cremas, con velocidades de 10 a 60 rpm. NMRV 050–075 con una relación de 20:1 a 100:1 y motor Y2 o BXG de 0,25 a 2,2 kW, según la clasificación de la zona de contacto con alimentos. Para zonas de lavado, especifique el motor de acero inoxidable BXG con reductor NMRV y aceite apto para uso alimentario. El sistema de autobloqueo, con una relación de 40:1 o superior, mantiene la paleta en posición entre ciclos de lote sin alimentación del motor.

Mezcladora de pinturas y recubrimientos

Dispersores para la fabricación de pinturas, agitadores de bajada y tanques de mezcla de bases de tinte. NMRV 050–075 a 30:1 a 60:1, Y2 0,37 a 2,2 kW. Viscosidad de la pintura de 500 a 10 000 cP: aplicar Kv 1,8 a 3,0. Muchas aplicaciones de mezcla de pinturas también requieren un motor Ex d en áreas de almacenamiento de pintura de Zona 2.

Agitador de lodos y aguas residuales

Agitadores para tanques de sedimentación, agitadores para tanques de retención de lodos y mezcladores para tanques de aireación en plantas de tratamiento de aguas residuales. NMRV 075–090 con una relación de 15:1 a 30:1 para una mezcla turbulenta de alta velocidad en lodos de baja viscosidad. Potencia: 0,55 a 4,0 kW. Protección IP55 para instalación en exteriores en plantas de tratamiento de aguas residuales.

Mezclador de adhesivos y resinas

Mezcla de adhesivo de alta viscosidad, resina epoxi y compuesto de encapsulado a 10 a 40 rpm. NMRV 075–090 a 40:1 a 100:1, Y2 0,55 a 2,2 kW. Se requiere un par de arranque muy alto; especifique un factor de servicio de 2,0 para el reinicio del lote. Kv 3,0 a 4,0 para viscosidades superiores a 20 000 cP.

Mezcladora de hormigón y mortero

Mezcladoras de hormigón para lotes pequeños, estaciones de mezcla de mortero y mezcladoras para la preparación de adhesivos para baldosas. NMRV 075–090 con una relación de 20:1 a 40:1 y una potencia de 0,75 a 4,0 kW. Alta abrasión por áridos: los sellos del eje de la caja de engranajes deben ser de fieltro reforzado o de tipo laberinto para evitar la entrada de partículas abrasivas. Protección IP55 para instalación en exteriores en zonas de mezcla.

Mecanizado de la caja de engranajes del agitador NMRV de Ever-Power de Corea

Mecanizado de engranajes helicoidales

Prueba de par de salida del motorreductor NMRV de Ever-Power de Corea

Prueba de salida de par

Stock de motorreductores NMRV de Ever-Power de Corea

Existencias disponibles

Agitador de exportación global de motorreductores Ever-Power de Corea

Exportación global

8. Preguntas frecuentes

El motor del agitador se dispara por sobrecarga cada vez que lo reinicio con producto frío en el tanque. ¿Cómo puedo solucionarlo?

La sobrecarga por arranque en frío en los agitadores casi siempre se debe a que el producto frío tiene una viscosidad de 3 a 10 veces mayor que a la temperatura de operación, y el motor está dimensionado solo para la viscosidad de funcionamiento a la temperatura de proceso. Tres soluciones: (1) aumentar el factor de servicio aplicado al seleccionar el motor: usar SF 2.0 a 3.0 para productos que son significativamente más viscosos en frío; (2) agregar un arrancador suave para limitar la corriente de arranque del motor a 1.5 a 2.0 veces la nominal mientras aún se desarrolla un par de arranque adecuado a través de una rampa de voltaje más lenta; (3) aumentar la relación de engranajes a un valor más alto (por ejemplo, de 40:1 a 60:1) para que el mismo motor desarrolle más par en el eje de salida a través de la ventaja mecánica mientras la corriente de arranque del motor se mantiene dentro de su límite nominal. La opción 3 es la solución a largo plazo más confiable porque no depende de configuraciones eléctricas que se pueden cambiar accidentalmente: la relación más alta significa que el mismo motor siempre proporciona más par para separar el producto frío.

¿Debo montar el motorreductor verticalmente (motor arriba) u horizontalmente en el agitador de mi tanque?

La mayoría de los agitadores de tanque utilizan un montaje vertical con el motor en la parte superior y el eje de salida apuntando hacia abajo dentro del tanque; esta es la orientación de montaje VF (vertical, con brida, motor arriba). Este es también el montaje más común para los motorreductores NMRV de Korea Ever-Power en aplicaciones de agitación. El montaje vertical VF requiere que la caja de engranajes se suministre con las posiciones de llenado de aceite, tapón de nivel y tapón de drenaje configuradas para montaje vertical, y el sello del eje de salida debe ser de doble labio o un sello mecánico adecuado para la orientación vertical del eje para evitar que el aceite gotee por el eje de salida hacia el producto. Siempre especifique la orientación de montaje al realizar el pedido; Korea Ever-Power suministra el NMRV preconfigurado para la orientación de montaje indicada con las posiciones correctas de llenado de aceite y tapón. Para el montaje horizontal en el lateral del tanque (eje del agitador entrando por el lateral de un recipiente horizontal), se debe especificar por separado la orientación HW (horizontal, entrada de tornillo sin fin horizontal) u otra orientación horizontal.

¿Puedo usar un variador de frecuencia (VFD) en el motorreductor del agitador NMRV para ajustar la velocidad de mezclado para diferentes productos?

Sí, el control de velocidad VFD en los motorreductores agitadores NMRV es una excelente solución para recipientes multiproducto que requieren diferentes velocidades de impulsor para distintas recetas. El VFD permite ajustar la velocidad del impulsor desde 20% hasta 100% de la velocidad base establecida por la relación de engranajes, lo que proporciona un rango de velocidad de 5:1 sin cambiar de engranajes. Por ejemplo, con un motorreductor de relación 40:1 y un motor de 4 polos, la velocidad de salida base es de 36 rpm; con un rango VFD de 10 a 50 Hz, la velocidad de salida es ajustable de 7 a 36 rpm. La eficiencia de la caja de engranajes permanece prácticamente inalterada en este rango de velocidad (la eficiencia del engranaje helicoidal depende principalmente de la relación, no de la velocidad), y el par de salida disponible es constante desde la perspectiva del par nominal del motor hasta aproximadamente 20% de la velocidad base. Para velocidades de mezcla muy lentas, inferiores a 7 rpm, seleccione una relación más alta (60:1 o 100:1) en lugar de hacer funcionar el variador de frecuencia por debajo de 10 Hz, ya que la refrigeración del motor resulta insuficiente a frecuencias muy bajas del variador de frecuencia con un motor IC411 estándar; o bien, utilice un motor YVF2 IC416 para el funcionamiento del variador de frecuencia en todo el rango de velocidad.

 

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¿Necesita un motorreductor para su agitador o mezclador?

Bomba de vacío no rotativa Ever-Power de Corea: relaciones de 15:1 a 100:1, orificio macizo y hueco, motor de freno Y2 o Y2EJ, 0,06–22 kW, todas las orientaciones de montaje. Disponemos de asistencia para el dimensionamiento del agitador.

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Editado por Cxm