Resumen - 1+agitacion
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- Words: 1,233
- Pages: 5
Industrias II
1/5
Agitación
AGITACIÓN
U
Operación por la cual creemos movimientos violentos e irregulares en el seno de una materia fluida, para acelerar las operaciones (extracción, mezclado, absorción, etc.) 1) SEIS TIPOS DISTINTOS DE AGITADORES Y RECOMENDACIONES DE USO. Agitadores de paletas: Consiste en una o mas series de brazos horizontales montados sobre el eje vertical; las paletas (brazos) pueden atravesar al liquido frontalmente o con un cierto ángulo. Producen flujo tangencial. Son adaptables a casos muy extremos (Posibilidad de modificar la longitud y el número de paletas) Paletas cortas para disoluciones y dispersiones Uso: Paletas largas y variadas series de brazos; para agitar masas viscosas y papillas densas. Son rotatorios y de pocas revoluciones y en ningún momento se emplean para provocar mezclas rápidas e íntimas. Son menos efectivos y requieren más energía que los de hélice o los de turbina.
U
Industrias II
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Agitación
Agitadores de ancla: Son rotatorios y de pocas revoluciones. Trabajan a muy poca velocidad y sus brazos se adaptan perfectamente a la forma del recipiente. Mantienen limpia la superficie se los recipientes en los que trabajan. Producen flujo tangencial y su rendimiento es pequeño se emplean cortacorrientes para elevar su capacidad agitadora. Uso: Productos de gran consistencia. Por su bajo rendimiento se emplean cuando no es posible utilizar ningún otro tipo de agitador. Muy indicados para cuando se quiere evitar el deposito de partículas sólidas sobre las paredes del recipiente o cuando se desea una circulación muy intensa en la proximidad de las paredes para forzar la transmisión de calor, evitar descomposiciones, etc.
U
Agitadores de hélice:
Son rotatorios y muy revolucionados, crean una turbulencia en la zona próxima al rodete. Producen un flujo axial (desplazamiento del líquido en el sentido del eje rodete) pero junto a las paredes del depósito se hace tangencial. Son de poco precio, pequeño consumo y gran rendimiento. Cuando la masa liquida a agitar es muy grande, se disponen varios agitadores de este tipo sujetos al borde del recipiente. Para grandes espesores de líquido se colocan en el eje dos o más rodetes. Uso: Líquidos bastante fluidos y para dispersiones de sólidos en líquidos poco viscosos y cuando el contenido, en materia sólida es pequeña.
U
Industrias II
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Agitación
Agitadores de turbinas: Son rotatorios y muy revolucionados. Son rodetes de bomba centrifuga que trabajan sin carcasa sumergidos en el liquido. Trabajan a velocidades elevada o medias, y crean un flujo radial (el liquido se desplaza perpendicularmente al eje del rodete) Uso: Indicados para trabajar con líquidos viscosos y con papillas espesas y para la dispersión de gases en líquidos. Son de poco consumo. En ocasiones se montan dos o mas rodetes sobre un mismo árbol, cando la altura del liquido es grande. Para modificar la dirección del flujo se suelen disponer coronas o carcasas. Las hojas o paletas pueden ser rectas, curvadas o angulares
U
Agitadores de Cono:
Son rotatorios y muy revolucionados. Consisten en un rodete en forma de tronco de cono, que gira sujeto a un eje y dispuesto con su base menor en la parte superior. La circulación de liquido se produce por la diferencia de fuerza centrifuga originada entre las dos bases del tronco cono, como consecuencia de un distinto diámetro. Producen flujo tangencial Uso: Para agitar papillas muy espesas. Cuando se emplean con líquidos ligeros se complementan con pantallas o cortacorrientes para cortar el flujo tangencial que producen.
Agitador de cono U
Maquina amasadora de 2 brazos
Industrias II
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Agitación
Maquinas amasadoras: Son agitadores de construcción especial para poder trabajar masas de gran consistencia. Ejemplos: Amasadores de dos brazos Amasadora de péndulo y recipiente rotatorio. Amasadora de tres rodillos (acabadora) De y
péndulo
recipiente rotatorio
De 3 rodillos
Esta ultima además de la función mezcladora este aparato trabaja como molino, desintegrando los granos gruesos que pueda llevar el material, con tal objeto la distancia entre los rodillos es regulable. 2) EXPLICAR CONO SE DETERMINA LA POTENCIA DE UN AGITADOR.
U
Teoría Nº Adimensionales
Los cálculos se basaron en las leyes del flujo de los fluidos. La ley general de la resistencia para el movimiento relativo entre fluidos y sólidos puede utilizarse para obtener ecuaciones aplicables a agitadores de tipo giratorio FR ' = f '.
ρ . A.v 2 ρ . A.ω 2 .r 2 = f '. 2 2
(v = ω 2.r) P
P
Cuando no se produce alteración superficial
El momento de torsión sobre el rodete es T = F.r ⇒ T = f i '.ρ . A.r 3 .ω 2 siendo
[ω]=rad/s
f i ´= coeficiente de corrección B
B
⇒
3 3 P =T .ω= f i '.ρ . A.r 3 .ω = f i ".ρ .r 5 .ω
A=k.r 2 (área del rodete) P
P
ω .r 2 .ρ En el cual f i ” depende solamente del numero de Reynolds. Calculando como µ Utilizando w.r en sustitución de v y r como la dimensión lineal característica.(para obtener el área como A=k.r 2 ) B
B
P
P
Industrias II
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Agitación
Existe en la práctica [ω]= rev/ tiempo = n y se emplea el diámetro del rodete. La potencia se expresa en kilográmetros por segundo y la densidad en kilogramos por metro cúbico, entonces debe incluirse el factor de conversión fuerza-maza (g e ) B
=> P.g c = ϕ .ρ .n 3 .Di
B
5
n.Di ρ en donde ϕ es función del numero de Reynolds expresado ahora si µ Dado que ϕ es adimensional se puede conocer como numero de potencia (Po). La ecuación es valida solo si existe semejanza geométrica perfecta de los depósitos y los rodetes y además las únicas fuerzas admisibles en el sistema han de ser la inercia y la viscosidad del fluido. 2
La ordenada del grafico Po-Re, es el numero de potencia, excepto en unos pocos casos en los que el liquido del recipiente gira ten intensamente que se forma un vortice (en la superficie libre) lo que hace necesario tomar en consideración las acciones gravitatorias (además de la inercia y viscosidad). Para ello se utiliza el número de Froude (Adimensional) Sistemas no semejantes desde el punto de vista geométrico: es necesario que el agitador utilizado guarde semejanza geometría con alguno cuya curva de característica este incluida en el grafico Po-Re y se tengan en cuenta de alguna forma los cambios experimentados en sus proximidades, debido a la semejanza de los depósitos. [ Potencias sin cortacorriente = 0,25 / 0,5 Potencias con cortacorriente ] El aumento del diámetro del tanque o de la profundidad del líquido se traduce cuando no existen deflectores en un aumento del consumo de potencia. Las correcciones para tales cambios de forma se obtienen:
Pdeseada
Dt Z l ⋅ Di Di deseado = Pgrafico . Dt Z l ⋅ Di Di grafico
D t : diámetro del tanque D i : diámetro del rodete Z l : profundidad del liquido B
B
B
B
B
B
Para calcular la potencia realmente necesaria hay que añadir a la que consume el agitador la que se emplea en vencer los rozamientos en los cojinetes, en las poleas y en el motor. La potencia necesaria se debe calcular teniendo en cuanta las condiciones de trabajos mas difíciles que pueda presentarse.
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Agitación
AGITACIÓN
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Operación por la cual creemos movimientos violentos e irregulares en el seno de una materia fluida, para acelerar las operaciones (extracción, mezclado, absorción, etc.) 1) SEIS TIPOS DISTINTOS DE AGITADORES Y RECOMENDACIONES DE USO. Agitadores de paletas: Consiste en una o mas series de brazos horizontales montados sobre el eje vertical; las paletas (brazos) pueden atravesar al liquido frontalmente o con un cierto ángulo. Producen flujo tangencial. Son adaptables a casos muy extremos (Posibilidad de modificar la longitud y el número de paletas) Paletas cortas para disoluciones y dispersiones Uso: Paletas largas y variadas series de brazos; para agitar masas viscosas y papillas densas. Son rotatorios y de pocas revoluciones y en ningún momento se emplean para provocar mezclas rápidas e íntimas. Son menos efectivos y requieren más energía que los de hélice o los de turbina.
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Industrias II
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Agitación
Agitadores de ancla: Son rotatorios y de pocas revoluciones. Trabajan a muy poca velocidad y sus brazos se adaptan perfectamente a la forma del recipiente. Mantienen limpia la superficie se los recipientes en los que trabajan. Producen flujo tangencial y su rendimiento es pequeño se emplean cortacorrientes para elevar su capacidad agitadora. Uso: Productos de gran consistencia. Por su bajo rendimiento se emplean cuando no es posible utilizar ningún otro tipo de agitador. Muy indicados para cuando se quiere evitar el deposito de partículas sólidas sobre las paredes del recipiente o cuando se desea una circulación muy intensa en la proximidad de las paredes para forzar la transmisión de calor, evitar descomposiciones, etc.
U
Agitadores de hélice:
Son rotatorios y muy revolucionados, crean una turbulencia en la zona próxima al rodete. Producen un flujo axial (desplazamiento del líquido en el sentido del eje rodete) pero junto a las paredes del depósito se hace tangencial. Son de poco precio, pequeño consumo y gran rendimiento. Cuando la masa liquida a agitar es muy grande, se disponen varios agitadores de este tipo sujetos al borde del recipiente. Para grandes espesores de líquido se colocan en el eje dos o más rodetes. Uso: Líquidos bastante fluidos y para dispersiones de sólidos en líquidos poco viscosos y cuando el contenido, en materia sólida es pequeña.
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Industrias II
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Agitación
Agitadores de turbinas: Son rotatorios y muy revolucionados. Son rodetes de bomba centrifuga que trabajan sin carcasa sumergidos en el liquido. Trabajan a velocidades elevada o medias, y crean un flujo radial (el liquido se desplaza perpendicularmente al eje del rodete) Uso: Indicados para trabajar con líquidos viscosos y con papillas espesas y para la dispersión de gases en líquidos. Son de poco consumo. En ocasiones se montan dos o mas rodetes sobre un mismo árbol, cando la altura del liquido es grande. Para modificar la dirección del flujo se suelen disponer coronas o carcasas. Las hojas o paletas pueden ser rectas, curvadas o angulares
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Agitadores de Cono:
Son rotatorios y muy revolucionados. Consisten en un rodete en forma de tronco de cono, que gira sujeto a un eje y dispuesto con su base menor en la parte superior. La circulación de liquido se produce por la diferencia de fuerza centrifuga originada entre las dos bases del tronco cono, como consecuencia de un distinto diámetro. Producen flujo tangencial Uso: Para agitar papillas muy espesas. Cuando se emplean con líquidos ligeros se complementan con pantallas o cortacorrientes para cortar el flujo tangencial que producen.
Agitador de cono U
Maquina amasadora de 2 brazos
Industrias II
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Agitación
Maquinas amasadoras: Son agitadores de construcción especial para poder trabajar masas de gran consistencia. Ejemplos: Amasadores de dos brazos Amasadora de péndulo y recipiente rotatorio. Amasadora de tres rodillos (acabadora) De y
péndulo
recipiente rotatorio
De 3 rodillos
Esta ultima además de la función mezcladora este aparato trabaja como molino, desintegrando los granos gruesos que pueda llevar el material, con tal objeto la distancia entre los rodillos es regulable. 2) EXPLICAR CONO SE DETERMINA LA POTENCIA DE UN AGITADOR.
U
Teoría Nº Adimensionales
Los cálculos se basaron en las leyes del flujo de los fluidos. La ley general de la resistencia para el movimiento relativo entre fluidos y sólidos puede utilizarse para obtener ecuaciones aplicables a agitadores de tipo giratorio FR ' = f '.
ρ . A.v 2 ρ . A.ω 2 .r 2 = f '. 2 2
(v = ω 2.r) P
P
Cuando no se produce alteración superficial
El momento de torsión sobre el rodete es T = F.r ⇒ T = f i '.ρ . A.r 3 .ω 2 siendo
[ω]=rad/s
f i ´= coeficiente de corrección B
B
⇒
3 3 P =T .ω= f i '.ρ . A.r 3 .ω = f i ".ρ .r 5 .ω
A=k.r 2 (área del rodete) P
P
ω .r 2 .ρ En el cual f i ” depende solamente del numero de Reynolds. Calculando como µ Utilizando w.r en sustitución de v y r como la dimensión lineal característica.(para obtener el área como A=k.r 2 ) B
B
P
P
Industrias II
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Agitación
Existe en la práctica [ω]= rev/ tiempo = n y se emplea el diámetro del rodete. La potencia se expresa en kilográmetros por segundo y la densidad en kilogramos por metro cúbico, entonces debe incluirse el factor de conversión fuerza-maza (g e ) B
=> P.g c = ϕ .ρ .n 3 .Di
B
5
n.Di ρ en donde ϕ es función del numero de Reynolds expresado ahora si µ Dado que ϕ es adimensional se puede conocer como numero de potencia (Po). La ecuación es valida solo si existe semejanza geométrica perfecta de los depósitos y los rodetes y además las únicas fuerzas admisibles en el sistema han de ser la inercia y la viscosidad del fluido. 2
La ordenada del grafico Po-Re, es el numero de potencia, excepto en unos pocos casos en los que el liquido del recipiente gira ten intensamente que se forma un vortice (en la superficie libre) lo que hace necesario tomar en consideración las acciones gravitatorias (además de la inercia y viscosidad). Para ello se utiliza el número de Froude (Adimensional) Sistemas no semejantes desde el punto de vista geométrico: es necesario que el agitador utilizado guarde semejanza geometría con alguno cuya curva de característica este incluida en el grafico Po-Re y se tengan en cuenta de alguna forma los cambios experimentados en sus proximidades, debido a la semejanza de los depósitos. [ Potencias sin cortacorriente = 0,25 / 0,5 Potencias con cortacorriente ] El aumento del diámetro del tanque o de la profundidad del líquido se traduce cuando no existen deflectores en un aumento del consumo de potencia. Las correcciones para tales cambios de forma se obtienen:
Pdeseada
Dt Z l ⋅ Di Di deseado = Pgrafico . Dt Z l ⋅ Di Di grafico
D t : diámetro del tanque D i : diámetro del rodete Z l : profundidad del liquido B
B
B
B
B
B
Para calcular la potencia realmente necesaria hay que añadir a la que consume el agitador la que se emplea en vencer los rozamientos en los cojinetes, en las poleas y en el motor. La potencia necesaria se debe calcular teniendo en cuanta las condiciones de trabajos mas difíciles que pueda presentarse.
