Giranti a disco dentato per dispersori ad alta velocità


A partire da gli anni '50, in Italia le giranti dentate per rapide dispersioni di polveri in lotti discontinui di fluidi sono per antonomasia sinonimo di Cowles. Oggi però non esiste un unico tipo di Cowles, ma una miriade di giranti simili, impiegabili con diverse geometrie della vasca e con velocità di rotazione solitamente variabili.


 

diametro nominale giranti [mm]

 numero

di denti

standard

potenza a 700 rpm. [HP]

potenza a 1000 rpm. [HP]

potenza a 1400 rpm. [HP]

potenza a 2000 rpm. [HP]

92

16

0,25

0,35

0,5

0,75

115

16

0,35

0,5

0,75

1

133

18

0,5

0,75

1

1,5

153

20

0,75

1

1,5

2

173

24

1

1,5

2

3

196

24

1,5

2

3

4

216

24

2

3

4

5,5

236

24

3

4

5,5

7,5

256

28

4

5,5

7,5

10

281

30

5

7,5

10

15

301

32

7

10

14

20

324

36

9

12,5

18

25

341

36

11

15

22

30

370

36

14

20

28

40

416

36

18

25

36

50
Potenze assorbite [HP] puramente indicative in funzione del selezionato numero di giri al minuto (rpm.).

 

 

Nel disegno la girante Cowles di diametro D ruota in una vasca cilindrica verticale, riempita parzialmente di prodotto inizialmente fermo a livello B.

 

 

  

 

 

Queste giranti non vengono più prodotte dalla Cavalleri Mattavelli Sas., per cessata attività industriale.

Esse vengono qui descritte per l'interessante tecnologia.

 

Cavalleri Mattavelli Sas. ha prodotto proprie Cowles a palettatura standard come foto, altezza denti max. 26 mm, con disco in acciaio inox AISI 304, spessori 1,5/2,5 mm, diametri nominali [mm] secondo tabella a lato.

Impiego precipuo nei turbodispersori a saliscendi per pitture ed in svariati altri agitatori industriali.

Oltre alle misure della tabella, per piccoli agitatori da laboratorio, anche giranti dentate diametri 40, 50, 58 e 80 mm, spessore 0,6/1 mm, min.foro 8 mm.

Per grandi dispersori in serbatoi specifici si rimanda avanti alle giranti dentate "mirate", diametri da 390 fino a 1030 mm, con palettature speciali, aventi altezze, spessori e numero di denti a richiesta.

 

La geometria del prodotto in moto varia in funzione della geometria della vasca e della velocità della girante. La velocità periferica è usualmente compresa tra 15 e 30 m/secondo, ottenendo ad alta velocità un vortice a ciambella con asse nudo (figura azzurro chiaro) allor quando si pone indicativamente:

A = diametro vasca = 3 D,

B = battente di prodotto rispetto al fondo vasca = 2,5 D,

C = distanza della girante dal fondo vasca = 0,5/0,7 D.  

Tuttavia, senza modificare C, si può disperdere polveri con geometrie della vasca molto diverse da quella sopra indicata, anche con minima velocità periferica della girante, per ritardare l’usura dei denti ed inglobare nel prodotto meno aria.  

Ad esempio, se si opera con A = B = oltre 5 D, si ottiene per lo più un aspetto superficiale del flusso di prodotto a vortice rilassato, senza denudare l’asse porta girante (figura azzurro intermedio, anche con velocità perif. inferiori a 15 m/sec.), con dispersione in tempi più lunghi, ma spesso più produttivi del flusso a ciambella, per il maggior volume di prodotto trattato. Se c’è movimento su tutta la superficie del prodotto, ciò è indice di buona dispersione, ma occorrerà verificare poi i risultati effettivi. 

Siccome la condizione a flusso rilassato è di risparmio energetico rispetto alla ciambella e, impiegando una vasca più grande, con una resa quantitativa superiore, è meglio scegliere una velocità che faccia operare appena superata la condizione di vortice superficiale senza arrivare alla ciambella profonda, sempre che la dispersione delle polveri qualitativamente si ottenga davvero alla minima velocità scelta.  

In conclusione il campo utile di lavoro è compreso tra le 2 condizioni di vortice rilassato oppure profondo, spostato verso la ciambella ad alta velocità solo nel caso di dispersioni oltremodo difficili, che richiedono una Cowles di grande diametro rispetto al diametro della vasca.                     

Giranti dentate mirate

 

 

Sono giranti a disco dentato di grande diametro costruite su misura.

La forma delle palette è trapezoidale.

L'altezza delle palette può essere variata a richiesta, dai 12 ai 40 mm per singola paletta, generalmente in modo che la paletta risulti più bassa che lunga, alta circa 1/30 del diametro della girante. L'angolo di spinta è ad effetto centrifugo, che non deve prevalere sull'effetto disperdente dovuto all'alta velocità periferica. Questa solitamente è circa 20 m/sec. (può essere superiore, ma non oltre 30 m/sec.: indicazione di "stop" nella tabella in basso).

E' importante la geometria della vasca e la distanza della girante dal fondo vasca, distanza che, se troppo ravvicinata, richiede fori di compensazione del flusso sul disco dentato.

Per viscosità inferiori a 10000 cP possono essere necessari adatti deflettori sulle pareti della vasca.

 

La tabella dei diametri nominali delle giranti (mm) offre valori indicativi (non impegnativi) di potenze (HP)occorrenti ai diversi numeri di giri/min. (rpm.), per girante posta a centro vasca, distante circa 1/2 dia. girante dal fondo, nonché le velocità angolari (rpm.) corrispondenti alla vel. periferica di 20 m/sec.

 

 

diametro

nominale

(mm)

numero 

palette

usuale

acc.inox

spess.

(mm)

potenza a

250 rpm.

(HP)

potenza a

350 rpm.

(HP)

potenza

 a

500 rpm.

(HP)

potenza a

700 rpm.

(HP)

potenza a

1000 rpm.

(HP)

potenza a

1400 rpm.

(HP)

potenza a

2000 rpm.

(HP)

velocità

dispers.

(rpm.)

390

36

3

7,5

10

15

21

30

43

60

980

420

36-38

3

9

12

18

25

36

51

72

909

450

36-40

3-4

10

15

21

30

43

60

86

848

480

36-42

3-4 

12

18

25

36

51

72

100

795

510

38-44

15

21

30

43

60

86

stop

749

545

38-46

4-5

18

25

36

51

72

100

 

700

580

40-48

4-5

21

30

43

60

86

120

 

658

615

40-50

4-5 

25

36

51

72

100

stop

 

621

650

42-52

30

43

60

86

120

 

 

587

690

42-54

5-6

36

51

72

100

150

 

 

553

730

44-56

5-6

43

60

86

120

stop

 

 

523

780

44-60

5-6

51

72

100

150

 

 

 

489

850

48-64

6

60

86

120

180

 

 

 

449

930

52-70

6

72

100

150

stop

 

 

 

410

1030

56-76

6

86

120

180

 

 

 

 

371