Capítulo 16

Agitación.

Agitación.

La agitación se refiere a forzar un fluido por medios mecánicos para que adquiera un

movimiento circulatorio en el interior de un recipiente. Los objetivos de la agitación pueden

ser:

Mezcla de dos líquidos miscibles (ej.: alcohol y agua)

Disolución de sólidos en líquido (ej.: azúcar y agua)

Mejorar la transferencia de calor (en calentamiento o enfriamiento)

Dispersión de un gas en un líquido (oxígeno en caldo de fermentación)

Dispersión de partículas finas en un líquido

Dispersión de dos fases no miscibles (grasa en la leche)

Generalmente el equipo consiste en un recipiente cilíndrico (cerrado o abierto), y un

agitador mecánico, montado en un eje y accionado por un motor eléctrico. Las

proporciones del tanque varían ampliamente, dependiendo de la naturaleza del problema

de agitación. El fondo del tanque debe ser redondeado, con el fin de eliminar los bordes

rectos o regiones en las cuales no penetrarían las corrientes del fluido. La altura del

líquido, es aproximadamente igual al diámetro del tanque. Sobre un eje suspendido desde

la parte superior, va montado un agitador. El eje está accionado por un motor, conectado

a veces, directamente al mismo, pero con mayor frecuencia, a través de una caja de

engranajes reductores.

El agitador crea un cierto tipo de flujo dentro del sistema, dando lugar a que el líquido

circule por todo el recipiente y vuelva de vez en cuando al agitador.

Mezcladores de corrientes.

En este tipo de mezclador, se introducen los materiales casi siempre por medio de una

bomba y la mezcla se produce por interferencia de sus flujos corrientes. Solo se emplean

en los sistemas continuos o circulantes para la mezcla completa de fluidos miscibles. Rara

vez se usan para mezclar dos fases, cuando se desea una gran intimidad.

AGITADORES PARA TANQUES CERRADOS Y TANQUES ABIERTOS DE MONTAJE FIJO. Estos tipos de agitadores son recomendados para su aplicación, y todo depende de los requisitos de su proceso. Los hay de acoplados directo, estos están diseñados para aplicaciones de baja viscosidad, o volúmenes pequeños, o aplicaciones en que se requiere trituramiento del producto. Los agitadores de acoplado de engranaje (caja reductora), son eficientemente usados en productos con más alta viscosidad o aplicaciones con un volumen más elevado.

Estos agitadores varían desde 1/4 a 5 caballos de fuerza (HP), y son disponibles con siete diferentes velocidades, y con una variedad de hélices. Estos agitadores son disponibles ya sea con motor eléctrico, o motores de aire, así como también pueden ser equipados con variador de velocidades. Beneficios claves: Fabricados para operación continua Agitadores de este tipo son equipados con ANSI cobertura, con selladores de empaquetaduras o mecánicos, para uso con tanques cerrados. También son disponibles con base cuadrada para ser montados en tanques abiertos donde selladores no son necesarios, esta montadura también las hay en ángulo para dar una mayor eficiencia a la aplicación. Engranaje helicoidales, con un alto factor de servicio, y lubricación de por vida.

TIPOS DE AGITADORES: Los agitadores se dividen en dos clases: los que generan corrientes paralelas al eje del agitador y los que dan origen a corrientes en dirección tangencial o radial. Los primeros se llaman agitadores de flujo axial y los segundos agitadores de flujo radial. Los tres tipos principales de agitadores son, de hélice, de paletas, y de turbina. Cada uno de estos tipos comprende muchas variaciones y subtipos que no consideraremos aquí. En algunos casos también son útiles agitadores especiales, pero con los tres tipos antes citados se resuelven, quizás, el 95% de los problemas de agitación de líquidos.

Agitadores De Hélice

Un agitador de hélice, es un agitador de flujo axial, que opera con velocidad elevada y se emplea para líquidos pocos viscosos. Los agitadores de hélice más

pequeños, giran a toda la velocidad del motor, unas 1.150 ó 1.750 rpm; los mayores giran de 400 a 800 rpm. Las corrientes de flujo, que parten del agitador, se mueven a través del líquido en una dirección determinada hasta que son desviadas por el fondo o las paredes del tanque. La columna de remolinos de líquido de elevada turbulencia, que parte del agitador, arrastra en su movimiento al líquido estancado, generando un efecto considerablemente mayor que el que se obtendría mediante una columna equivalente creada por una boquilla estacionaria. Las palas de la hélice cortan o friccionan vigorosamente el líquido. Debido a la persistencia de las corrientes de flujo, los agitadores de hélice son eficaces para tanques de gran tamaño. Para tanques extraordinariamente grandes, del orden de 1500m3 se han utilizado agitadores múltiples, con entradas laterales al tanque. El diámetro de los agitadores de hélice, raramente es mayor de 45 cm, independientemente del tamaño del tanque. En tanques de gran altura, pueden disponerse dos o más hélices sobre el mismo eje, moviendo el líquido generalmente en la misma dirección. A veces dos agitadores operan en sentido opuesto creando una zona de elevada turbulencia en el espacio comprendido entre ellos. Agitadores De Paletas. Para problemas sencillos, un agitador eficaz está formado por una paleta plana, que gira sobre un eje vertical. Son corrientes los agitadores formados por dos y 3 paletas. Las paletas giran a velocidades bajas o moderadas en el centro del tanque, impulsando al líquido radial y tangencialmente, sin que exista movimiento vertical respecto del agitador, a menos que las paletas estén inclinadas. Las corrientes de líquido que se originan se dirigen hacia la pared del tanque y después siguen hacia arriba o hacia abajo. Las paletas también pueden adaptarse a la forma del fondo del tanque, de tal manera que en su movimiento rascan la superficie o pasan sobre ella con una holgura muy pequeña. Un agitador de este tipo se conoce como agitador de ancla. Estos agitadores son útiles cuando se desea evitar el depósito de sólidos sobre una superficie de transmisión de calor, como ocurre en un tanque enchaquetado, pero no son buenos mezcladores. Generalmente trabajan conjuntamente con un agitador de paletas de otro tipo, que se mueve con velocidad elevada y que gira normalmente en sentido opuesto.

Los agitadores industriales de paletas giran a una velocidad comprendida entre 20 y 150 rpm. La longitud del rodete de un agitador de paletas es del orden de 50 al 80% del diámetro interior del tanque. La anchura de la paleta es de un sexto a un décimo de su longitud. A velocidades muy bajas, un agitador de paletas produce una agitación suave, en un tanque sin placas deflectoras o cortacorrientes, las cuales son necesarias para velocidades elevadas. De lo contrario el líquido se mueve como un remolino que gira alrededor del tanque, con velocidad elevada pero con poco efecto de mezcla. Agitadores De Turbina. La mayor parte de ellos se asemejan a agitadores de múltiples y cortas paletas, que giran con velocidades elevadas sobre un eje que va montado centralmente dentro del tanque. Las paletas pueden ser rectas o curvas, inclinadas o verticales. El rodete puede ser abierto, semicerrado o cerrado. El diámetro del rodete es menor que en el caso de agitadores de paletas, siendo del orden del 30 al 50% del diámetro del tanque. Los agitadores de turbina son eficaces para un amplio intervalo de viscosidades; en líquidos poco viscosos, producen corrientes intensas, que se extienden por todo el tanque y destruyen las masas de líquido estancado. En las proximidades del rodete existe una zona de corrientes rápidas, de alta turbulencia e intensos esfuerzos cortantes. Las corrientes principales son radiales y tangenciales. Las componentes tangenciales dan lugar a vórtices y torbellinos, que se deben evitar por medio de placas deflectoras o un anillo difusor, con el fin de que el rodete sea más eficaz.

El agitador de turbina semiabierto, conocido como agitador de disco con aletas, se emplea para dispersar o disolver un gas en un líquido. El gas entra por la parte inferior del eje del rodete; las aletas lanzan las burbujas grandes y las rompen en muchas pequeñas, con lo cual se aumenta grandemente el área interfacial entre el gas y el líquido. Tipos de Flujo en Tanques Agitados. El tipo de flujo que se produce en un tanque agitado, depende del tipo de rodete, de las características del fluido y del tamaño y proporciones del tanque, placas deflectoras y agitador. La velocidad del fluido en un punto del tanque tiene tres componentes y el tipo de flujo global en el mismo, depende de las variaciones de estas tres componentes de la velocidad, de un punto a otro. La primera componente de velocidad es radial y actúa en dirección perpendicular al eje del rodete. La segunda es longitudinal y actúa en dirección paralela al eje. La tercera es tangencial o rotacional, y actúa en dirección tangencial a la trayectoria circular descrita por el rodete. Para el caso corriente de un eje vertical, las componentes radial y tangencial están en un plano horizontal y la componente longitudinal es vertical. Las componentes

radial y longitudinal son útiles porque dan lugar al flujo necesario para que se produzca la mezcla. Cuando el eje es vertical y está dispuesto en el centro del tanque, la componente tangencial de velocidad es generalmente perjudicial para la mezcla. El flujo tangencial sigue una trayectoria circular alrededor del eje y crea un vórtice en la superficie del líquido que debido a la circulación en flujo laminar, da lugar a una estratificación permanente en diferentes niveles, de substancias sin mezclar, sin que exista flujo longitudinal de un nivel a otro. Si están presentes partículas sólidas, las corrientes circulatorias tienden a lanzar las partículas contra la pared del tanque, debido a la fuerza centrífuga, desde donde caen acumulándose en la parte central del fondo del tanque. Por consiguiente en vez de mezcla, se produce la acción contraria. En un tanque sin placas deflectoras, el flujo circulatorio es inducido por todos los tipos de rodete, tanto si el flujo es axial como radial. Si los remolinos son intensos, el tipo de flujo dentro del tanque es esencialmente el mismo, independientemente del diseño del rodete. Para velocidades de giro del rodete elevadas, la profundidad del vórtice puede ser tan grande que llegue al rodete mismo, dando lugar a que en el líquido se introduzca el gas que está encima de él, lo cual normalmente debe evitarse. Formas de evitar remolinos:

Colocando el agitador fuera del eje central del tanque. En tanques pequeños se debe colocar el rodete separado del centro del tanque, de tal manera que el eje del agitador no coincida con el eje central del tanque. En tanques mayores el agitador puede montarse en forma lateral, con el eje en un plano horizontal, pero no en la dirección del radio.

Instalando placas deflectoras. Estas son placas verticales perpendiculares a la pared del tanque. En tanques pequeños son suficientes 4 placas deflectoras, para evitar remolinos y formación de vórtice. El ancho de las placas no debe ser mayor que un doceavo del diámetro del tanque. Cuando se usan agitadores de hélice, el ancho de la placa puede ser de un octavo del diámetro del tanque. Si el eje del agitador está desplazado del centro o inclinado, no se necesitan placas deflectoras.

Cuando no se presentan remolinos, el tipo de flujo específico depende del tipo de rodete:

Los agitadores de hélice impulsan el líquido hacia el fondo del tanque, desde donde la corriente se extiende subiendo por las paredes y retornando hacia la hélice. Se emplean cuando se desean intensas corrientes verticales, por ejemplo para mantener en suspensión partículas sólidas pesadas. No se emplean cuando la viscosidad del líquido es superior a los 5.000 centipoises.

Los agitadores de paletas producen un flujo radial intenso en el plano próximo a las palas, pero prácticamente no dan lugar a corrientes verticales. Estos agitadores no son eficaces para mantener sólidos en suspensión.

Los agitadores de turbina impulsan al líquido radialmente contra las paredes laterales del tanque, desde donde la corriente se divide, una parte fluye hacia arriba y otra parte hacia el fondo, retornando ambas al rodete. Por lo que producen dos corrientes de circulación separadas. Dan excelentes resultados en la mezcla de líquidos que tienen aproximadamente la misma densidad relativa.

Consumo de Potencia. Las variables que pueden ser controladas y que influyen en la Potencia consumida por el agitador son:

Dimensiones principales del tanque y del rodete: Diámetro del tanque (Dt), Diámetro del rodete (Da), altura del líquido (H), ancho de la placa deflectora (J), distancia del fondo del tanque hasta el rodete (E), y dimensiones de las paletas.

Viscosidad () y densidad () del fluido.

Velocidad de giro del agitador (N). El cálculo de la potencia consumida se hace a través de números adimensionales, relacionando por medio de gráficos el número de Reynolds y el Número de Potencia. Estas gráficas dependerán de las características geométricas del agitador y de si están presentes o no, las placas deflectoras.

Número de Reynolds = esfuerzo de inercia / esfuerzo cortante Número de Potencia = esfuerzo de frotamiento / esfuerzo de inercia

Número de Froude = esfuerzo de inercia / esfuerzo gravitacional

Para bajos números de Reynolds (Re <10) el flujo es laminar, la densidad deja de ser un

factor importante y la potencia puede encontrarse como:

NDRe

2a

5a

3poDN

PN

g

DNN a

2

Fr

En tanques con placas deflectoras y para números de Reynolds superiores a 10.000, la

función de potencia es independiente del número de Reynolds y la viscosidad deja de ser

un factor. Las variaciones del Número de Froude tampoco influyen.

Representación del Reynolds contra el número de potencia.

2

a2

L DNKP

La agitación puede llevarse a cabo en tanques con deflectores de mamparas o sin éstas.

Si el tanque no tiene mamparas se presenta el vórtice.

Cuando se presenta el vórtice se requiere del número adimensional de Froude.

Son muchas las correlaciones empíricas para estimar los requerimientos de la potencia

requerida. Una forma simple de presentar estas correlaciones es agruparlas en gráficas

de Potencia contra Reynolds tal como la mostrada. En estas correlaciones se requiere

saber además la posición del agitador, la relación del agitador al diámetro del tanque, etc.

Para ello se deben usar las tablas que indican las condiciones en que trabaja cada

correlación.

Si no se encuentra el diseño requerido, se puede corregir la potencia leída en la gráfica

mediante:

𝒫𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑎 = 𝒫𝑙𝑒í𝑑𝑎√(𝐷𝑇𝐷𝑎

) (𝑍𝑙𝐷𝑎

)𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑜

(𝐷𝑇𝐷𝑎

)(𝑍𝑙𝐷𝑎

)𝑙𝑒í𝑑𝑜

Cuando hay deflectores en la gráfica se lee:

𝑃𝑜 =𝒫𝑔𝑐

𝜌𝑁3𝐷𝑎5

Si hay vórtices en la gráfica se debe obtener el número:

𝑃𝑜 =𝒫𝑔𝑐

𝜌𝑁3𝐷𝑎5(

𝑔

𝑁2𝐷𝑎)

𝑎−𝑙𝑜𝑔𝑅𝑒𝑏

Ejemplo 1.

Calcule la potencia requerida para un agitador de tres palas con paso de hélice = 2Da y

con 40 cm de diámetro y que gira a 300 RPM dentro de una solución de sosa caústica al

30 %. La solución está a 20 ° C. El tanque tiene un diámetro de 1.5 m y está provisto con

4 deflectores de 15 cm. La hélice está colocada a 0.5 m del fondo y el tanque está lleno

de solución hasta 1.5 m de altura.

1. Traducción.

2.- Cálculos.

2.1.- Datos.

Densidad de la solución de sosa caústica al 30% 0 1297 kg /m3; viscosidad de la solución

13 cps.

2.2.- Relaciones.

𝐷𝑇

𝐷𝑎=

1.5

0.4= 3.75

𝑊

𝐷𝑎=

0.15

0.4= 0.375

𝑍𝑎

𝐷𝑎=

0.5

0.4=1.25

𝑍𝑙

𝐷𝑎=

1.5

0.4= 3.75

2.3.- Número de Reynolds.

𝑅𝑒 =300 × (0.4)2 × 1297

60 × 13 × 10−3= 79800

2.4.- Potencia.

En la gráfica el problema corresponde al caso número 15. De la gráfica se obtiene que:

𝑃𝑜 =𝒫𝑔𝑐

𝜌𝑁3𝐷𝑎5= 0.85 =

𝒫(9.81)

1297(30060

)3

(0.4)5

De donde 𝒫= 143.38 kgm/s

2.5.- Corrección por condiciones deseadas.

𝒫𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑎 = 𝒫𝑙𝑒í𝑑𝑎√(𝐷𝑇𝐷𝑎

)(𝑍𝑙

𝐷𝑎)𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑜

(𝐷𝑇𝐷𝑎

)(𝑍𝑙

𝐷𝑎)𝑙𝑒í𝑑𝑜

=143.8√3.75×3.75

3×3.75= 160.83

2.6.- Potencia del agitador.

Suponiendo una eficiencia del motor del 70%, la potencia al freno sería de 230 kgm/s, o

sea alrededor de 3 HP.

3.- Resultados. Se requiere una potencia de 3 H.P.

Ejemplo 2.

Si en el problema anterior el tanque no tuviera deflectores ¿Cuál sería la potencia

necesaria?

1.- Planteamiento.

EL tanque y las condiciones de operación permanecen iguales, por lo tanto el Reynolds

es el mismo y las relaciones son semejantes.

1.3.- Froude.

𝐹𝑟 =𝑔

𝐷𝑎 𝑁2=

9.81

0.4 (30060 )

2 = 0.981

1.2.- Potencia.

El tanque sin mamparas se asemeja ahora al caso de la curva 21 en donde:

a = 1.7 y b= 18

A partir del Reynolds y la curva 21 se obtiene:

𝑃𝑜 =𝒫𝑔𝑐

𝜌𝑁3𝐷𝑎5(

𝑔

𝑁2𝐷𝑎)

𝑎−𝑙𝑜𝑔𝑅𝑒𝑏

= 0.7 =𝒫9.81

1297(0.4)5 (30060 )

3(0.981)

1.7−log (7.98×104

18

𝒫=118.6 kgm/s

1.3.- Corrección.

𝒫𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑎 = 𝒫𝑙𝑒í𝑑𝑎√(𝐷𝑇𝐷𝑎

)(𝑍𝑙

𝐷𝑎)𝑑𝑒𝑠𝑒𝑎𝑑𝑜

(𝐷𝑇𝐷𝑎

)(𝑍𝑙

𝐷𝑎)𝑙𝑒í𝑑𝑜

=118.6√3.75×3.75

3×3.75= 125.85

1.4.- Potencia del agitador.

Suponiendo una eficiencia del 70 % la potencia será de 180 kgm/s = 2.5 HP.

2.- Resultado.- La potencia será de alrededor de 2.5 H.P.

Consumo de potencia en los agitadores cuando están sumergidos en fluidos no-

newtonianos.

El tipo de flujo en un sistema no newtoniano dependerá del tipo de fluido. Se espera que

para un fluido pseudoplástico casi todo el mezclado se dé en una pequeña región cercana

al impulsor debido a que el esfuerzo cortante decrece al aumentar la distancia desde el

impulsor, por lo que la viscosidad aumentará y el flujo decrecerá.

Para los fluidos dilatantes habrá una tendencia del fluido cercano al impulsor a

solidificarse, así que el efecto de mezclado será equivalente a si se hubiera aumentado el

tamaño del impulsor.

Para los materiales viscoelásticos la turbulencia se suprime por la naturaleza elástica del

fluido.

Por lo anterior la predicción del consumo de potencia para un fluido no newtoniano es

más compleja que para un fluido simple.

Forestei y Lui presentaron una correlación que es aplicable a los fluidos seudoplásticos en

la región laminar (Re<10) para varios tipos de impulsores que incluyen a las turbinas,

anclas y hélices.

Los datos de estos autores se correlacionan adecuadamente mediante la ecuación:

𝒫𝑔𝑐

𝐷𝑎5𝑁3𝜌= 160 [(

𝑁2−𝑛𝐷𝑎2𝜌

𝐾)(

𝐻

𝐶)𝑛

(𝐷𝑎

𝐷𝑎 + 𝐷𝑇)]

−1

𝐴𝑛−1

En donde A es una constante empírica = 50., H es la profundidad del líquido y C la altura

del impulsor sobre el fondo del tanque.

Calderbank y Moo Young extendieron esa correlación en un rango mayor, empleando un

número de r Reynolds generalizado modificado.

El Reynolds utilizado por estos autores fue:

(𝑅𝑒)𝑔𝑒𝑛´′ =

(𝑘′𝑁)1−𝑛𝑁 𝜌𝐷𝑎2

𝐾(

4𝑛

3𝑛 + 1)𝑛

El número de potencia modificado (Npo’) está dado por:

(𝑁𝑝𝑜′) =𝒫𝑔𝑐

𝐷𝑎5𝑁3𝜌[𝐷′

𝐿′](∆𝑊)−0.5

(𝐵𝐸)0.67

En donde ΔW es el factor de proximidad del recipiente. Cuando DT/Da>1.3 entonces ΔW

= 3.33

Para agitadores de ancla

∆𝑊 = (𝐷𝑇

𝐷𝑎− 1)

B y E son los números de hojas del agitador y el número efectivo de ejes de las hojas, E

tiene un valor de 2 para las anclas y de 1 para los demás impulsores.

El factor:

(𝐷𝑎′

𝐿1 )

Se basa en la longitud periférica efectiva. Las fórmulas para calcular ese factor son:

𝐿′

𝐷𝑎′=

4𝐸 × 𝐿𝑒 + 𝐷𝑒

𝐸 𝐷𝑒

Le y De se evalúan a partir de las siguientes figuras:

: k’ es una constante empírica.

a) Para todos los impulsores, excepto los de anclas si n>1, Dt/Da >1.5, nb =4; J/DT =0.1, k’=11; J =ancho de las mamparas.

Si n>1, DT/Da >3, nb =4; J /DT =0.1

𝑘′ =22(

𝐷𝑇𝐷𝑎)

2

(𝐷𝑇𝐷𝑎)

2

− 1

b) Para agitadores de ancla n<1, DT/Da <1.4

c) 𝑘′ = 9.5 +9(

𝐷𝑇𝐷𝑎

)2

(𝐷𝑇𝐷𝑎

)2−1

Ejemplo 3.

Determine la potencia requerida para la agitación, con una turbina de seis hojas planas,

de un líquido no newtoniano que tiene las características siguientes: n= 0.7; K = 5.94 Pa

sn y densidad igual a 963 kg /m3. La turbina es de 2 pies de diámetro con una altura de las

hojas de 6 pulgadas y opera a 150 RPM dentro de un tanque cilíndrico. El diámetro del

recipiente es de 6 pies y la altura del líquido en el tanque es de 6 pies. El impulsor está

situado a 2 pies por arriba del fondo del tanque. El tanque cuenta con 4 mamparas de

seis pies de alto por 7 pulgadas de ancho.

1.- Traducción.

2.- Planteamiento.

2.1.- Método de M.B. Moo-Young.

Para n<1 DT/Da >1.5 y k’ =11

(𝑅𝑒)𝑔𝑒𝑛´′ =

(𝑘′𝑁)1−𝑛𝑁 𝜌𝐷𝑎2

𝐾(

4𝑛

3𝑛 + 1)𝑛

3.- Cálculos.

(𝑅𝑒)𝑔𝑒𝑛𝑒′ =

(15060 ) × 60 × (11 ×

15060 )

1−0−7

(2)2

4[

4 × 0.7

3 × 0.7 + 1]0.7

= 377

3.2.- Número de potencia.

De la figura de Moo-Young.

N’po = 0.42

𝐿′

𝐷′=

4𝐸 𝐿𝑒 + 𝐷𝑒

𝐸 𝐷𝑒

𝐿′

𝐷′=

4𝐸 𝐿𝑒 + 𝐷𝑒

𝐸 𝐷𝑒

E =1; Le = L = 0.5; De = D =2

Por lo tanto:

𝐿′

𝐷′= 2

ΔW =3.33

B =6

(𝑁𝑝𝑜′) =𝒫𝑔𝑐

𝐷𝑎5𝑁3𝜌[𝐷′

𝐿′](∆𝑊)−0.5

(𝐵𝐸)0.67= 0.42 =

𝒫 × 32.2

60 × (2)5 (15060 )

3(0.5)

(3.33)−0.5

(6 × 1)0.67

𝒫=4700𝑓𝑡−𝑙𝑏⃗⃗ ⃗

𝑠=8.54 H.P

4.- Resultado. La potencia es de 8.54 H.P.

Ejercicios propuestos de autoevaluación.

1.- Calcule la potencia requerida por un agitador de hélice de tres palas y paso igual a su

diámetro el cual tiene 40 cm de diámetro y gira a 300 RPM dentro de una solución de

sosa caústica al 30 % en peso y 20 ° C dentro de un tanque sin deflectores de 3 m de

diámetro. La profundidad del líquido es de 2.4 m.

R.-Se requieren 414 W.

2.- En el tanque que se muestra a continuación se instaló un agitador de turbina de aspas

planas. El diámetro del tanque Dt es de 1.83 m, el diámetro de la turbina Da es de 0.61 m

y el ancho de las aspas A de 0.122m. El tanque tiene 4 deflectores, todos ellos con un

ancho W de 0.025 m. La turbina opera a 90 RPM y el líquido en el tanque tiene una

viscosidad de 10 cps y una densidad de 929 kg /m3. Calcule los kW requeridos por el

mezclador.

R.- La potencia teórica es de 1.324 kW.

3.- En un tanque de 1.2 m de diámetro y 1.5 m de altura sin deflectores se agita una

mezcla de 1600 kg /m3 de densidad y 20 cps de viscosidad. El líquido ocupa el 75% del

volumen en el tanque. Se desea agitar a 3 RPM con un agitador de propela marina de 3

aspas, con espaciamiento de dos diámetros entre cada aspa. El diámetro de la propela es

de 36 cm. ¿Cuál es la potencia requerida?

R.- La potencia es de 259 W.

4.-Calcule la potencia requerida para la agitación si se usa un impulsor de tipo hélice de 3

hojas de 60 cm de diámetro y espaciamiento de 60 cm operando a 100 RPM, en un

tanque sin mamparas que contiene agua a 20° C. El diámetro del tanque es de 1.8 m con

un nivel de líquido hasta 1.8 m y el impulsor está colocado a 60 cm del fondo del tanque.

R.- Se requiere una potencia de 120 W.

5.-En un tanque se instala un agitador de turbina de seis paletas. El tanque tiene 2 m de

diámetro, el diámetro de la turbina es de 60 cm. El tanque está lleno con una solución de

sosa caústica al 50% hasta una altura de 2m. La solución está a 20 ° C. La turbina opera

a 90 RPM. Calcule la potencia requerida si el tanque tiene 4 deflectores de 20 cm de

ancho.

R.- La potencia es de 2.5 kW