Agitador de turbinas

Presentador por:PAOLA ANDREA MARTINEZ ORTIZ COD:406022JENNY MARISEL MORA VERA COD: 408027FRANKLIN VALENZUELA COLIMBA COD:404537

AUTORES:LEWIS E. GATES; TERRY L. HENLEY.WILLIAN S. MEYER; DONALD KIME

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIASEDE PALMIRADEPARTAMENTO DE INGENIERIA Y ADMINISTRACIONOPERACIONES CON SOLIDOS Y FLUIDOS2012

Agitador de turbinas 1. Objetivos 1.1 justificacin2. Definicin de agitacin2.1 equipo: agitadores de turbinas3. Tipos de agitadores de turbinas3.1 agitadores mas utilizados4. Especificaciones para escoger el agitador 5. Problemas de los agitadores 5.1 problema central de la agitacin6. Respuesta dinmica7 Diseo mecnico de un agitador de turbinas y de un impulsor7.1 Prototipo del impulsor8. Diseo estndar de turbina9. Calculo de Consumo de Potencia9,1 Correlaciones de potencia para diversos impulsores y deflectores 9,2 Ejemplo Consumo de potencia-agitador de turbina9,3 Solucin Ejemplo 10. Evaluacin econmica11. Seleccin de un agitador de turbina, hp/rpm12, Grficos de costos de un agitador de turbina de dos materiales13. Costo estimado de un agitador de turbina14 Valor comparativo presente y clculos del costo de energa elctrica15 Aplicaciones de los agitadores de turbinas6.Conclusiones17, Bibliografa

ndice21. objetivos31.1 justificacin42. Que es la agitacin52.1 Equipos: agitadores de turbinas

Fuente: Hauke., 2009 63. Tipos de Agitadores de turbinas73.1 Agitador mas utilizado

Elms utilizado es el de flujo axial, la turbina,como se muestra en la figura.Fuente: Gate et al . 197584. Especificaciones para un escoger agitador9Mezcla y movimientotiempo demezclade transferencia de calortasa develocidad de reaccindisolucin dela tasade rendimiento5. Agitador de turbinasPresenta tres fases en los problemas de agitacinDispersin del gasSlidos en suspensinVolumen equivalenteVelocidad de sedimentacin de los slidosViscosidadVelocidad superficial del gasgasde absorcintasade velocidad de reaccinvelocidad del fluidoa granelnivel desuspensin de slidosgrado dedispersin del gasescala dela agitacinpotencia yvelocidad del ejesistema de geometradiseodel impulsor:flujo axialdiseodel impulsor:flujo radialoptimizacin10El mayor problema de la agitacin es la magnitud que se da en funcin a la cantidad de material a agitar.Los problemas de la agitacin se dan en cantidad de volumen de acuerdo a la formula:

Veq: volumen equivalenteS0 : gravedad especficaV: real volumen 5.1Problema central de la agitacin

11 fuente: Lee et al; 200412137.1 Prototipo del impulsor

el diseo comienzacon el anlisisde las geometrasde buquesy el impulsor para el sistema deagitacinFuente: Gates et al., 197514El diseador de un tanque agitado dispone de un gran e inusual nmero de elecciones sobre el tipo y localizacin del agitador, las proporciones del tanque, el nmero y las proporciones de los deflectores y otros factores. Las proporciones tpicas son:

Por lo general, el nmero de deflectores es 4; el nmero de palas del agitador vara entre 4 y 16, pero generalmente son 6 u 8. 158.Diseo estndar de turbina

Mc Cabe, 2002169. Calculo de Consumo de Potencia

16Curva 1. Turbina de seis aspas planas con disco- cuatro deflectoresCurva 2. Turbina abierta de seis aspas planas-cuatro deflectoresCurva 3. Turbina abierta de seis aspas a 45d- cuatro deflectoresCurva 4. Propulsor; inclinacin = 2Da - cuatro deflectoresCurva 5. Propulsor; inclinacin = Da d- cuatro deflectoresCurva 6. Propulsor de alta eficiencia - cuatro deflectores

179.1 Correlaciones de potencia para diversos impulsores y deflectores

En un tanque se instala un agitador de turbina de aspas planas con disco que tiene seis aspas. El dimetro del tanque Dt mide 1.83 m, el dimetro de la turbina Da es de 0.61 m, Dt = H Y el ancho W, de 0.122 m. El tanque tiene cuatro deflectores, todos ellos con un ancho J = 0.15 m. La turbina opera a 90 rpm y el lquido del tanque tiene una viscosidad de 10 cp y densidad de 929 kg/m", a) Calclense los kilowatts requeridos para el mezclador.189.2 Ejemplo Consumo de potencia-agitador de turbina19

9.3 Solucin

20Precio de compra del equipo11. Seleccin de un agitador de turbina, hp/rpmEl eje y el materia de la turbina Acero al carbnAcero inoxidableTipo 316Ajuste del ndice de costoCostos de la potencia elctricaCostos de instalacin de transporte y puesta en marchaValor presente comparativo21

Estas graficas nos muestra datos de costo de un agitar con un solo eje y con doble eje en dos materiales diferentes (grafico 1 es acero al carbn y el 2 acero inoxidable mostrando que tiene la misma eficiencia en la velocidad el impulsor en los dos casosFuente: Meyer at al., 197610. Grafico 1Grafico 22213. La ecuacinsiguiente muestracmo calcularel costo actualestimado de unagitador de turbinamediante el uso delos nmeros de ndice:

donde p1 = costo actualestimadode los equipos, pb = costo del equipopara el perodo base(es decir,ib =193,3), i1= valoractual delos equipos, maquinariay es compatible conlos componentes delndice del costo dela planta.

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24aplicacin del agitador de turbinadescripcin del procesodiseo de clasificacinla variable principal de diseoescala de la agitacinInformacin adicional de diseoagua de las industrias de carbono que abajo del tanqueIincorporar y suspender carbn activado en agua

suspensin de slidosvelocidad de sedimentacin de partculas de carbono

4 a 10una turbinas de doble cerca de la superficie proporciona para mejorar la humectacin y la velocidad que establecentanque de da

mantenga carbono en contacto con el aguasuspensin de slidosvelocidad de sedimentacin de partculas de carbono3esta escala de agitacin suele ser suficiente para volver a suspender las partculas de carbono despus de perodos con agitador fueraflash Mixela mezcla rpida de productos qumicos de tratamiento de aguamezcla y el movimientoviscosidad

3 a 10a escala de agitacin depende del tiempo de retencin y la geometra del depsito tanque de mezcla el tiempo el tiempo de mezcla se debe considerar la geometraecualizacin cuencala mezcla para evitar la concentracin de los aumentos repentinosmezcla y el movimientoviscosidad

1 nmero y el tamao del agitador depende de la geometra de la cuenca mbito de influencia para el agitador est parcialmente determinada por el nivel de lquidoLechada de cal maquillajesuspender la cal apagada Ca (OH) 2 en el agua

mezcla y el movimiento(diseo de valor basado en el porcentaje de slidos) 4 a 5pequea partcula da una aparente suspensin de viscosidad tpicas propiedades de la lechada de calcal suspensin Almacenamientomantener la suspensin de lechadamezcla y el movimientoviscosidad2 3% peso sp gr viscosidad10 1.1 38 pseudoplsticodepsito de apagado de calCaO convertir a Ca OH2mezcla y el movimientoviscosidad8 a 10escala alta de agitacin requerida para mantener las bolas de slidos secos de la formacin de turbina superior utilizan para mejorar hacer abajo

15. aplicaciones de los agitadores en determinados procesos industriales25Fuente: Lewis et al., 1976 Es indispensable saber que la agitacin es uno del proceso ms importante dentro de la industria, es por eso que para ello se debe usar equipos adecuados. El uso de equipos como agitadores de turbinas debe tener un equilibrio de beneficio y costo.

Para el diseo de agitadores de turbina se debe tener en cuenta ciertos parmetros como lo son como la velocidad de transmisin de calor, transferencia de masa, el tiempo de mezcla, el grado de mezcla, velocidad de reaccin y el rendimiento adems se requiere de una respuesta dinmica que permita conocer el resultado de la agitacin deseada.

2616. CONCLUSIONES B. Lee, R. Cheesewright , C. Clark ,The dynamic response of small turbine flow meters in liquid flows (2004) Flow Measure ment and Instrumentation vol15 pag 239248Geankoplis J. Procesos de transporte y operaciones unitarias. Tercera edicin. Prentice Hall, Inc. 1998. Pg. 162-165 Lewis E. Gates, Richard w. Hicks, David S. Dickey application guidelines for turbine agitators (1976) Chemical Engineering pag 79-84Lewis E. Gates, Terry L. Henley How to select the optimum turbine (1975) chemical engineering pag 2-6Mc Cabe W. Operaciones Unitarias en ingeniera qumica .Sexta edicin. McGraw-Hill. 2002. pag 261-265 Willian S. Meyer, Donald l. kime, Cost estimation for turbine agitators (1976) chemical engineering pag 60-63 Guillermo Hauke, Pedro Vida, Javier Blasco, Experimentacin con agitacin industrial (2009) Universidad de Zaragoza pag 1-4

17. bibliografa27