Investigación y desarrollo de agitadores industriales

La agitación industrial requiere de un amplio conocimiento, experiencia e investigación para poder aplicarla de forma correcta; tanto para procesos sencillos como la homogeneización, floculación y coagulación, como para los procesos más complejos como lo es la fermentación o la suspensión de sólidos.

En CFG Mixers nos tomamos muy en serio el análisis de datos y por ello utilizamos softwares que nos permiten diseñar agitadores industriales fiables, y que se adecúen a las necesidades de cada tarea específica.

¿Qué es investigación y desarrollo?

La investigación y desarrollo (I+D) —o research and development en inglés (R&D)— es un término que se refiere a todas las actividades sistemáticas que se utilizan para obtener conocimientos, lo que permite crear mejores productos, servicios, procesos y tecnologías. Esta se debe basar en métodos científicos para que los resultados sean precisos.

En nuestro caso, a través de tecnología de punta, la investigación y desarrollo nos facilita la tarea de crear agitadores industriales que sean eficientes en cualquier industria.

Diseño de nuevos modelos

En CFG Mixers es una prioridad contar con equipos que puedan cubrir las necesidades de nuestros clientes en cada proceso.

¿Cómo diseñamos los nuevos modelos?

Es aquí donde el departamento de investigación y desarrollo juega un papel crucial, ya que se encarga de localizar las nuevas oportunidades, tecnologías y todo lo que ayude a crear sistemas de calidad.

Por eso, diseñar un nuevo equipo es un proceso exhaustivo, en el que se tienen que cumplir una serie de requisitos, como: realizar estudios clave, en donde se tengan en cuenta las aplicaciones para definir características, y realizar simulaciones CFD y pruebas experimentales, para determinar los detalles de cada nueva geometría.

Modelos matemáticos

Con los resultados de los estudios y simulaciones, se genera un modelo matemático para obtener los parámetros de funcionamiento. Además, esto facilita el manejo de información y permite realizar cálculos automáticos mediante un software.

Todo ello se realiza durante la etapa de diseño, debido a que permite obtener los siguientes valores de forma inmediata:

  • Valores de potencia.
  • Valores de esfuerzos y resistencia de materiales.
  • Parámetros de funcionamiento.

Con nuestro modelo matemático realizamos simulaciones por software y pruebas experimentales. Así, los resultados arrojados deberán coincidir o tener una diferencia mínima, para que de esta forma obtengamos un modelo matemático con valores precisos, automatizando los procesos cada vez que se fabrique un nuevo equipo.

Desarrollo constante de software de agitación

El equipo de investigación se encuentra en constante desarrollo de herramientas que nos permitan ofrecer un producto adecuado a las necesidades de la industria y su evolución.

Una de las principales herramientas que empleamos es un software de cálculo propio, utilizado por el equipo técnico y comercial para realizar operaciones matemáticas complejas de manera automática.

¿Cuáles son sus beneficios?

  • Agiliza el servicio al cliente.
  • Facilita el proceso de diseño y fabricación.
  • Garantiza la calidad y elimina errores humanos.
  • Ayuda a verificar la fiabilidad del equipo.
  • Ayuda a verificar los parámetros y ratios de agitación.

Dicho software se mantiene en constante actualización, con el fin de agregar los nuevos modelos matemáticos en desarrollo, y perfeccionar los ya existentes. Así como integrar los avances tecnológicos en procesos y materiales.

Todo esto suma la mejor experiencia al adquirir un equipo de agitación, y los resultados se perciben de manera inmediata.

Simulaciones de agitación industrial

Utilizamos herramientas de simulación de alta tecnología para el desarrollo matemático y el diseño de nuestros agitadores industriales.

¿Qué es una simulación? De forma resumida, se trata de una recreación de cualquier actividad del mundo real, a través del uso de tecnologías y operaciones matemáticas.

Gracias a las simulaciones podemos experimentar, probar distintas hipótesis y verificar si son viables en el mundo real. 

De esta forma podemos obtener una mejor aproximación del funcionamiento del equipo industrial antes de su fabricación, y saber si cumple con los parámetros que exige la aplicación de nuestro cliente.

Simulación de comportamiento de fluidos y resistencias mecánicas

CFG Mixers: Simulaciones CFD

¿Qué es CFD?

Pero ¿qué es en sí CFD? Por sus siglas en inglés “Computational Fluid Dynamics” —en español: Dinámica de Fluidos Computacional—, es un software especializado en realizar simulaciones del comportamiento de fluidos, resistencias mecánicas y transferencia térmica y de masa.

Con la ayuda de computadoras de alto rendimiento —y dependiendo de las características del proceso industrial—, CFD realiza millones de cálculos matemáticos para resolver cada uno de los problemas relacionados a los fluidos, y así arrojar datos con un margen de error mínimo.

¿Por qué es importante CFD?
  • Las ecuaciones matemáticas de la dinámica de fluidos son extremadamente complicadas, por lo que es más fiable y eficiente hacerlo por medio de un software.
  • El método computacional de CFD es más preciso que el analítico simple, y menos costoso que el experimental.
  • Los resultados arrojados son muy detallados, lo que permite optimizar y explorar distintas posibilidades.
  • Facilita la visualización del funcionamiento y desempeño de los agitadores industriales previo a la fabricación.
  • Gracias a sus cálculos podemos perfeccionar la ratio intensidad-consumo de todos nuestros agitadores.

Suspensión VPS

Agitador industrial serie HPS

Homogenización VPS

Agitador industrial serie VPA

¿Qué es FEA y para qué sirve?

El segundo tipo de simulación indispensable en el diseño de nuestros agitadores industriales, y un pilar en la ingeniería mecánica: FEA, “Finite Elements Analysis” por sus siglas en inglés o “Análisis de Elementos Finitos” en español.

Este software nos ayuda a analizar cada pieza del equipo en miles de elementos finitos —en una malla—, para obtener una idea más detallada de cómo reacciona cada componente ante las fuerzas a las que se someterá. Así, podemos predecir el comportamiento del equipo ante una amplia variedad de efectos físicos.

Algunos ejemplos de dichos efectos son:

  • Esfuerzos mecánicos.
  • Vibración.
  • Fatiga. 
  • Velocidad crítica.
  • Movimiento.

¿Cuál es la importancia de FEA? La parte más importante de este tipo de simulación es la seguridad y garantía del equipo, ya que así se puede comprobar el diseño y los materiales del agitador antes de iniciar el proceso de fabricación.