NDICE GENERAL

INTRODUCCIN1Agitacin2AGITADORES PARA TANQUES CERRADOS Y TANQUES ABIERTOS DE MONTAJE FIJO2TIPOS DE AGITADORES:3Agitadores De Hlice3Agitadores De Paletas4Agitadores De Turbina5Tipos de Flujo en Tanques Agitados5Agitadores para mezclas liquido-liquido7Agitadores para mezclas liquido-gas8Agitadores de mezclas de lquidos viscosos8Mezcla solido-liquido9Agitadores para mezclas slidos slidos9Mezclas de lquidos miscibles11Consumo de potencia de los agitadores de hlice.11APORTES15CONCLUSIONES16

INTRODUCCIN

Las caractersticas de las mezclas tanto homogneas como heterogneas como lo son las mezclas lquido-lquidas, solido-lquidas, gas-lquido, mezclas viscosas, mezclas de lquidos miscibles, en el trascurso del texto se darn a conocer detalladamente. La agitacin se refiere a forzar un fluido por medios mecnicos para que adquiera un movimiento circulatorio en el interior de un recipiente. Estos agitadores son utilizados principalmente con el objeto de mezclar lquidos miscibles, diluir slidos en lquidos, dispersar un gas y partculas finas en un lquido, entre otras.Los equipos de agitacin constan generalmente de un tanque cilndrico, el cual puede der abierto o cerrado, ajunto a esto dispone de un agitados mecnico. Las proporciones del tanque varan ampliamente, dependiendo de la naturaleza del problema de agitacin y de la naturaleza de las mezclas las cuales se presentan detallada mente en esta investigacin. Los agitadores se dividen en dos clases los que generan corrientes paralelas al eje del agitador y los que dan origen a corrientes en direccin 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 hlice, de paletas, y de turbina. Cada uno de estos tipos comprende muchas variaciones y subtipos que no consideraremos aqu. En algunos casos tambin son tiles agitadores especiales, pero con los tres tipos antes citados se resuelven, quizs, el 95% de los problemas de agitacin de lquidos. As mismo aqu tambin se muestra la relacin velocidad dimetro del agitador con respecto a las propiedades de la mezcla.

AGITACINEs una operacin de gran relevancia en la industria, ya que a travs de esta operacin se logra la conformacin de productos y se lleven a cabo la mayora de las mezclas necesarias que conforman los procesos productivos. Adems se refiere a forzar un fluido por medios mecnicos para que adquiera un movimiento circulatorio en el interior de un recipiente. Los objetivos de la agitacin son los siguientes: Mezcla de dos lquidos miscibles: (alcohol y agua) Disolucin de slidos en lquido: (Azcar y agua) Mejorar la transferencia de calor: (en calentamiento o enfriamiento) Dispersin de un gas en un lquido: (oxgeno en caldo de fermentacin) Dispersin de partculas finas en un lquido Dispersin de dos fases no miscibles: (grasa en la leche)Generalmente el equipo consiste en un recipiente cilndrico (cerrado o abierto), y un agitador mecnico, montado en un eje y accionado por un motor elctrico. Las proporciones del tanque varan ampliamente, dependiendo de la naturaleza del problema de agitacin. El fondo del tanque debe ser redondeado, con el fin de eliminar los bordes rectos o regiones en las cuales no penetraran las corrientes del fluido. La altura del lquido, es aproximadamente igual al dimetro del tanque. Sobre un eje suspendido desde la parte superior, va montado un agitador. El eje est accionado por un motor, conectado a veces, directamente al mismo, pero con mayor frecuencia, a travs de una caja de engranajes reductores.

AGITADORES PARA TANQUES CERRADOS Y TANQUES ABIERTOS DE MONTAJE FIJO

Estos tipos de agitadores son recomendados para su aplicacin, y todo depende de los requisitos de su proceso. Los hay de acoplados directo, estos estn diseados para aplicaciones de baja viscosidad, o volmenes pequeos, o aplicaciones en que se requiere trituramientos del producto. Los agitadores de acoplado de engranaje (caja reductora), son eficientemente usados en productos con ms alta viscosidad o aplicaciones con un volumen mas elevado; varan desde 1/4 a 5 caballos de fuerza (HP), y son disponibles con siete diferentes velocidades, y con una variedad de hlices. Estos agitadores son disponibles ya sea con motor elctrico, o motores de aire, as como tambin pueden ser equipados con variador de velocidades. Beneficios claves: Fabricados para operacin continua son equipados con ANSI cobertura, con selladores de empaquetaduras o mecnicos, para uso con tanques cerrados. Tambin son disponibles con base cuadrada para ser montados en tanques abiertos donde selladores no son necesarios, esta montadura tambin las hay en ngulo para dar una mayor eficiencia a la aplicacin.TIPOS DE AGITADORESSe dividen en dos clases: los que generan corrientes paralelas al eje del agitador y los que dan origen a corrientes en direccin 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 hlice, de paletas, y de turbina. Cada uno de estos tipos comprende muchas variaciones y subtipos que no consideraremos aqu. En algunos casos tambin son tiles agitadores especiales, pero con los tres tipos antes citados se resuelven, quizs, el 95% de los problemas de agitacin de lquidos. Agitadores De HliceEs un agitador de flujo axial, que opera con velocidad elevada y se emplea para lquidos pocos viscosos. Los agitadores de hlice ms pequeos, giran a toda la velocidad del motor, unas 1.150 1.750 rpm; los mayores giran de 400 a 800 rpm. Las corrientes de flujo, que parten del agitador, se mueven a travs del lquido en una direccin determinada hasta que son desviadas por el fondo o las paredes del tanque. La columna de remolinos de lquido de elevada turbulencia, que parte del agitador, arrastra en su movimiento al lquido estancado, generando un efecto considerablemente mayor que el que se obtendra mediante una columna equivalente creada por una boquilla estacionaria. Las palas de la hlice cortan o friccionan vigorosamente el lquido. Debido a la persistencia de las corrientes de flujo, los agitadores de hlice son eficaces para tanques de gran tamao. Para tanques extraordinariamente grandes, del orden de 1500m3 se han utilizado agitadores mltiples, con entradas laterales al tanque.El dimetro de los agitadores de hlice, raramente es mayor de 45 cm, independientemente del tamao del tanque. En tanques de gran altura, pueden disponerse dos o ms hlices sobre el mismo eje, moviendo el lquido generalmente en la misma direccin. A veces dos agitadores operan en sentido opuesto creando una zona de elevada turbulencia en el espacio comprendido entre ellos. Ver Figuras N1 Agitadores De PaletasPara problemas sencillos, un agitador eficaz est 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 lquido radial y tangencialmente, sin que exista movimiento vertical respecto del agitador, a menos que las paletas estn inclinadas. Las corrientes de lquido que se originan se dirigen hacia la pared del tanque y despus siguen hacia arriba o hacia abajo. Las paletas tambin 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 pequea. Un agitador de este tipo se conoce como agitador de ancla. Estos agitadores son tiles cuando se desea evitar el depsito de slidos sobre una superficie de transmisin 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 dimetro interior del tanque. La anchura de la paleta es de un sexto a un dcimo de su longitud. A velocidades muy bajas, un agitador de paletas produce una agitacin suave, en un tanque sin placas deflectoras o cortacorrientes, las cuales son necesarias para velocidades elevadas. De lo contrario el lquido se mueve como un remolino que gira alrededor del tanque, con velocidad elevada pero con poco efecto de mezcla. Agitadores De TurbinaLa mayor parte de ellos se asemejan a agitadores de mltiples 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 dimetro del rodete es menor que en el caso de agitadores de paletas, siendo del orden del 30 al 50% del dimetro del tanque.Son eficaces para un amplio intervalo de viscosidades; en lquidos poco viscosos, producen corrientes intensas, que se extienden por todo el tanque y destruyen las masas de lquido estancado. En las proximidades del rodete existe una zona de corrientes rpidas, de alta turbulencia e intensos esfuerzos cortantes. Las corrientes principales son radiales y tangenciales. Las componentes tangenciales dan lugar a vrtices y torbellinos, que se deben evitar por medio de placas deflectoras o un anillo difusor, con el fin de que el rodete sea ms eficaz.El agitador de turbina semiabierto, conocido como agitador de disco con aletas, se emplea para dispersar o disolver un gas en un lquido. El gas entra por la parte inferior del eje del rodete; las aletas lanzan las burbujas grandes y las rompen en muchas pequeas, con lo cual se aumenta grandemente el rea interfacial entre el gas y el lquido.Tipos de flujo en Tanques AgitadosDepende del tipo de rodete, de las caractersticas del fluido y del tamao 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 acta en direccin perpendicular al eje del rodete. La segunda es longitudinal y acta en direccin paralela al eje. La tercera es tangencial o rotacional, y acta en direccin tangencial a la trayectoria circular descrita por el rodete. Para el caso corriente de un eje vertical, las componentes radial y tangencial estn en un plano horizontal y la componente longitudinal es vertical. Las componentes radial y longitudinal son tiles porque dan lugar al flujo necesario para que se produzca la mezcla. Cuando el eje es vertical y est 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 vrtice en la superficie del lquido que debido a la circulacin en flujo laminar, da lugar a una estratificacin permanente en diferentes niveles, de substancias sin mezclar, sin que exista flujo longitudinal de un nivel a otro. Si estn presentes partculas slidas, las corrientes circulatorias tienden a lanzar las partculas contra la pared del tanque, debido a la fuerza centrfuga, desde donde caen acumulndose en la parte central del fondo del tanque. Por consiguiente en vez de mezcla, se produce la accin 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 diseo del rodete. Para velocidades de giro del rodete elevadas, la profundidad del vrtice puede ser tan grande que llegue al rodete mismo, dando lugar a que en el lquido se introduzca el gas que est encima de l, lo cual normalmente debe evitarse.Formas de evitar remolinos:Colocando el agitador fuera del eje central del tanque. En tanques pequeos 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 direccin del radio.Instalando placas deflectoras. Estas son placas verticales perpendiculares a la pared del tanque. En tanques pequeos son suficientes 4 placas deflectoras, para evitar remolinos y formacin de vrtice. El ancho de las placas no debe ser mayor que un doceavo del dimetro del tanque. Cuando se usan agitadores de hlice, el ancho de la placa puede ser de un octavo del dimetro del tanque. Si el eje del agitador est desplazado del centro o inclinado, no se necesitan placas deflectoras.Cuando no se presentan remolinos, el tipo de flujo especfico depende del tipo de rodete:Los agitadores de hlice impulsan el lquido hacia el fondo del tanque, desde donde la corriente se extiende subiendo por las paredes y retornando hacia la hlice. Se emplean cuando se desean intensas corrientes verticales, por ejemplo para mantener en suspensin partculas slidas pesadas. No se emplean cuando la viscosidad del lquido es superior a los 5.000 centipoises.Los agitadores de paletas producen un flujo radial intenso en el plano prximo a las palas, pero prcticamente no dan lugar a corrientes verticales. Estos agitadores no son eficaces para mantener slidos en suspensin.Los agitadores de turbina impulsan al lquido 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 circulacin separadas. Dan excelentes resultados en la mezcla de lquidos que tienen aproximadamente la misma densidad relativa.AGITADORES PARA MEZCLAS LIQUIDO-LIQUIDOSe realiza a travs de agitacin continua, en general los lquidos en un recipiente cilndrico que pueden estar cerrados o abiertos. La altura de equipos debe equivaler en forma aproximada al dimetro del tanque. Un motor elctrico impulsa al propulsor agitador que est montado en un eje vertical u horizontal. Los agitadores de uso comn para lquidos de baja viscosidad son el agitador tipo marino de tres aspas que puede ser introducido en el tanque lateralmente por medio de una plataforma mvil o puede montarse en la pared del tanque en posicin desplazada del centro. Estos agitadores giran a velocidades de 400 a 1750 rpm. Los vrtices causan un desbalance de fuerzas y limitan severamente el uso de las potencias suministradas. Una forma de romper ste vrtice es el de colocar al propulsor agitador en una posicin angular o desplazada del centro. Otra manera es el emplear deflectores que se montan en forma vertical en las paredes de los tanques, casi siempre son 4 y tienen una anchura de alrededor de 1/8 del dimetro del tanque.AGITADORES PARA MEZCLAS LIQUIDO-GASEn este proceso se utilizan sistemas de aspersin para lograr la interaccin entre en gas y el lquido, al dispersar gas en un lquido se debe alcanzar una transferencia de material lo ms alta posible. Ejemplos de aplicacin tpicos son: hidrogenaciones o aireaciones de fermentadores a dispersin se produce cuando las tensiones de cizallamiento turbulentas inducidas en las gotas mediante la microturbulencia provocan una deformacin suficiente de la gota como para contrarrestar el efecto estabilizador de la tensin interfacial, con lo que se consigue que la gota se rompa.AGITADORES DE MEZCLAS DE LQUIDOS VISCOSOSAgitadores de paleta: Consiste en una hoja plana sujeta a un eje rotatorio. Con frecuencia se utilizan contrapelas para reducir la formacin de molinos y vrtices. Los agitadores de paletas ms corrientes son los de 2 o 4 hojas.Tambin se utilizan agitadores de paletas con forma de reja para lquidos algo ms viscosos, agitadores de ancla, con palas diseadas para limpiar las paredes del tanque y agitadores de mltiples palas rotando unas en sentido opuesto a las otras.Agitadores de turbina: Estn constituidos por un componente impulsor con ms de 4 hojas montadas sobre el mismo elemento y fijas a un eje rotatorio. El eje suele estar montado en el centro del tanque de agitacin. Las hojas de estos agitadores pueden ser: rectas, que producen fuertes corrientes radiales o rotatorias, por lo que se utilizan contrapalas para evitar los remolinos. Tiene resaltes con el fin de aumentar el flujo longitudinal y pueden ir montadas en un disco plano, muy utilizado para dispersar gases en lquidos. Estas mezcladoras desarrollan fuertes turbulencias cerca del elemento impulsor por lo que se emplea para la premezcla de emulsiones.Agitadores de hlice: Se tratan de elementos impulsores de hojas cortas, girando a gran velocidad. Producen corrientes longitudinales y rotatorias muy intensas. Son efectivos en tanques grandes. Para evitar los remolinos se monta descentrada respecto al centro del depsito y el eje formando ngulo con la vertical. En depsitos grandes se puede montar a travs de las paredes laterales en plano horizontal, nunca centrado. Se utilizan para lquidos inmiscibles, preparacin de soluciones muy concentradas, jarabes, salmueras, emulsiones.MEZCLA SOLIDO-LIQUIDOEs una mezclaheterogneaformada por un slido y un lquido, normalmente el lquido se encuentra en mayorproporcin. El xito de la mezcla de slidos y lquidos a menudo se puede lograr utilizando un proceso de agitacin clsico. Los agitadores son flexiblemente, idneos para mezclar slidos con lquidos cuando las partculas slidas se pueden disolver o humedecer fcilmente en el lquido. Las tcnicas simples de mezclado pueden generar problemas. La formacin de aglomerados, la entrada de aire, la fuerte formacin de polvo, y las emisiones de los solventes son algunos de los efectos secundarios no deseados que pueden ser causados por procesos convencionales de mezclado. La agitacin tradicional y la mezcla de slidos con lquidos tradicionales no garantizan la prevencin de las desviaciones de calidad de los lotes individuales o de la prdida de materias primas. Por lo tanto se puede decir que un mezclador slido-lquido es un equipo diseado para disolucin de slidos en la industria alimentaria, cosmtica, farmacutica y qumica. Algunas aplicaciones son la disolucin de azcar en las empresas de bebidas, la reconstitucin de leche en polvo, produccin de jarabes, preparacin de salmueras, premezclas de yogures y otros postres lcteos, fabricacin de helados.AGITADORES PARA MEZCLAS SLIDOS SLIDOSLos agitadores para mezclas slidos - slidos poseen las siguientes caractersticas: Fabricados en acero inoxidable y placa de acero de la ms alta calidad Alta flexibilidad lo cual le permite ser montados permanentemente al tanque de mezcla o pueden ser suspendidos sobre el recipiente con un elevador hidrulico porttil. Su configuracin porttil le ofrece la flexibilidad de usar un solo dispersor en varios recipientes. Variacin de velocidad mediante inversor de frecuencia controlado por microprocesador digital PLC (opcional) Sistema de elevador hidrulico de aire (opcional) Funcin inversa (opcional) Motores a prueba de explosin Transmisiones de banda en V Con capacidades de 1/2 HP hasta 50 HP para abarcar cargas desde 1 hasta 5000 litros Ejes hasta de 120 de largo (opcional) Son elaborados en todos los modelos de acuerdo a sus necesidades Diseados para una fcil limpieza Eje y turbina pulidos para aplicaciones sanitarias Vibracin mnimaTipos de agitadores para mezclas slidos - slidosMezcladora de slidos en V: Mezcladora de slidos destinada a toda clase de productos con o sin adicin de lquidos minoritarios, pero con granulometra y peso especfico parecido. Produccin de un 50% del volumen total del equipo. Con capacidades desde 8 hasta 4.000 litros totales.Mezclador de slidos Bicnico: Mezclador de slidos destinado a toda clase de productos de igual o distinta granulometra y peso especfico, con o sin inyeccin de lquidos. Posibilidad de mezclar y secar al vaco. Produccin de un 65% del volumen total del equipo. Con capacidades desde 50 hasta 6.000 litros totales.Mezcladores de slidos a bandas: Mezcladores de slidos horizontales destinados a productos en disposicin de montaje esttico. Posibilidad de inyeccin de lquidos y trabajo a temperatura controlada por medio de doble cmara trmica. Produccin de un 75% de volumen total del equipo. Con capacidades desde 250 hasta 10.000 litros.Mezclador de slidos cnico: Mezclador de slidos de perfil cnico destinado a la unificacin y homogeneizacin de lotes con iguales o distintas densidades y granulometras. Posibilidad de trabajar a temperatura y vaco, con o sin incorporacin de lquidos. Produccin de un 80% del volumen total del equipo. Con capacidades desde 500 hasta 10.000 litros.Mezclador de slidos container-mix: Mezclador de slidos rpido, utilizado con cubeta de mezcla independiente, destinado a productos de difcil mezcla y limpieza, con gran produccin. Equipo especialmente diseado para producciones que requieran rapidez, control de pesaje y dosificacin, descarga, cuarentena de lotes y difcil limpieza. Produccin de un 75% del volumen total de la cubeta. Con capacidad de mezcla desde 5 hasta 2.000 litros totales.MEZCLAS DE LQUIDOS MISCIBLESMiscibilidad es la habilidad de dos o ms sustancias lquidas para mezclarse entre s y formar una o ms fases, o sea, mezcla es el conjunto de dos o ms sustancias puras. Cuando dos sustancias son insolubles, ellas formas fases separadas cuando son mezcladas.Se refiere a la caracterstica de lquido para mezclarse en todas las proporciones, formando una solucin homognea. Se aplica tambin a otras fases (los slidos y los gases), pero el foco principal est en solubilidad de un lquido en otro. Agua y etanol, por ejemplo, son miscibles puesto que se mezclan en todas las proporciones. Por el contrario, las sustancias seran inmiscibles o no miscibles si en cualquier proporcin, ellas no forman una solucin. Por ejemplo, aceite en agua.CONSUMO DE POTENCIA DE LOS AGITADORES DE HLICEUn factor trascendental en el diseo de un recipiente de agitacin es la potencia necesaria para mover el impulsor. Puesto que la potencia requerida para un sistema dado no puede predecirse tericamente, sino que es necesaria determinar expresiones empricas basadas en el anlisis dimensional. En general se ha buscado correlacionarlos consumos de potencia a las siguientes variables:A) Variables geomtricas del sistema Dimetro y forma del tanque Tipo de agitador Dimetro del agitador y relacin con el tanque Nmero, tipo y dimensiones de las paletas del impulsor. Presencia o no de placas deflectoras e influencia de su nmero y posicinVer Figura N3B) Variables del lquido Viscosidad del lquido () Densidad del lquido ()

C) Condiciones operativas Velocidad de rotacin del agitador (N)Las distintas dimensiones lineales pueden convertirse en relaciones adimensionales, llamadas factores de forma, dividiendo cada una de ellas por otra que se elige arbitrariamente como dimensin fundamentalAl considerar la velocidad de agitacin de un agitador, normalmente se llega a un compromiso entre una velocidad elevada que d lugar a una mezcla rpida, y a una velocidad ms baja que requiera una potencia ms pequea. Una de las primeras en que se estudia estos conceptos fue realizada por Wood Whittemore y Badger quienes utilizaron un recipiente vertical de 2 m3 y de 1.5 m de dimetro, provisto de una simple paleta de 100 mm x 100 mm de accin. Primeramente introdujeron salmuera muy concentrada, aadindose. Despus agua por la parte superior. La potencia necesaria para efectuar la mezcla se midi elctricamente, aunque resulto difcil obtener resultados precisos debido a que la dificultad encontrada en el clculo de la potencia consumida por la correa de trasmisin y por los engranajes, la instalacin de cuatro pantallas simples (25mm X 100 mm situadas a 50 mm de la pared), reduca el tiempo de mezcla pero aumentaba la potencia consumida. El grado de mezcla se determin tomando muestras en diversos puntos y midiendo su conductividad elctrica. Hixson y Wilkens: Midieron la potencia absorbida por un agitador de hlice de cuatro alabes con una inclinacin de 45 grados en un recipiente cilndrico. En general, estos autores encontraron que la potencia consumida por unidad de volumen aumentaba rpidamente al incrementar el tamao del sistema.Stoops y Lovell : examinaron la potencia consumida por un agitador de hlice en diversas condiciones. Sugirieron tres mtodos para determinacin de la potencia requerida: Instalar algn tipo de freno dinamomtrico sobre el eje, entre el motor y la hlice. De esta forma puede medirse la energa mecnica de salidas para diversas condiciones de funcionamiento. Situar el recipiente de mezcla sobre una mesa giratoria, determinando el momento de torsin necesario para evitar su rotacin. Conectar el eje del motor al agitador mediante un resorte o un sistema dinamomtrico, midiendo el momento de torsin mediante desplazamiento relativo de los dos ejes.El primer mtodo es el ms sencillo, pero segn estos autores resultaba difcil obtener resultados precisos debido a que la energa mecnica era siempre una pequea proporcin de la energa elctrica. El segundo mtodo ha sido utilizado pero resulta difcil de aplicar a grandes instalaciones. El tercer mtodo aunque ms complicado es segn muchos investigadores el que da resultado ms satisfactorio. Se ha utilizado distintas formas de dimetro, descritos por diferentes autores. Los regmenes laminar y turbulento son importantes y deben tomarse en cuenta para el diseo de equipo de mezclado, un nmero utilizado por los ingenieros qumicos es el nmero de Reynolds.Movimiento de fluidos y potencia requerida: Uno de los problemas con los que se enfrenta el diseador de equipos para agitacin es el de deducir, a partir de datos experimentales obtenidos con pequeas unidades, cul ser la disposicin ms satisfactoria para una gran unidad. Para conseguir el mismo tipo de flujo en ambas unidades, debe mantenerse una semejanza geomtrica, cinemtica y dinmica, as como unas condiciones de contorno similares. Los autores han definido la siguiente ecuacin:

En este anlisis, el nmero de Reynolds (D2Np/) comprende las fuerzas viscosas pudiendo interpretarse como la relacin entre las fuerzas de inercia y fuerzas viscosas, y el nmero de Froude (DN2/g) representa las influencia de la gravitacin. Cuando las fuerzas viscosas son importantes, como suele ocurrir, la semejanza cinemtica se obtendr disponiendo que Re tenga el mismo valor en ambos sistemas, Rushton. Han publicado datos para un agitador de hlice, representado el Nmero de Potencia Nf frente a Re. Para valores de Re < 300, todos los datos estn comprendidos sobre una sola lnea, indicando que el nmero de Froude no tiene ningn efecto importante As.

La turbulencia puede ser medida o estimada aparte del nmero de Reynolds por medio de parmetros como el movimiento masivo o difusin de Taylor, la intensidad y la escala de turbulencia. Un flujo se considera turbulento si el nmero de Reynolds es mayor de 10 000 (a dimensional). Las contracorrientes influyen tambin en el desarrollo de flujos que ayudan al mezclado eficiente de los materiales. La velocidad del agitador y las caractersticas del impulsor son bsicas para su buen funcionamiento. El nmero de Froude (Fr) es un nmero adimensional que relaciona el efecto de las fuerzas de inercia y la fuerzas de gravedad que actan sobre un fluido. Debe su nombre al ingeniero hidrodinmico y arquitecto naval ingls William Froude (1810 - 1879). De esta forma el nmero de Froude se puede escribir como:

APORTES

Segn Jos Parra Indica que la importancia de conocer el proceso de mezclado constituye un conocimiento de gran importancia, ya que este proceso conforma una importante operacin en el desarrollo industrial, el aporte de esta investigacin radica en que da a conocer cules son los distintos tipos de sistemas de agitacin y cun importante es este proceso en el desarrollo industrial, as como permitir identificar algunos aspectos importantes de esta operacin y lograr aplicar estos conocimientos en momentos de interaccin con el campo laboral. Adems Luis del Castillo relata que obteniendo los ajustes y medidas necesarios para la elaboracin de un agitador es de gran importancia para el momento de la elaboracin de un producto especfico el clculo de los diversos parmetros establecidos mediante normas. Por otro lado Wuilmaira Prez seala que en mayora de los procesos industriales es de alta importancia la evaluacin de las mezclas en sus diferentes fases, bien sea Liquido-Liquido, Liquido Solido, Liquido-gas, otras, son las partes fundamental del proceso. En dichas evaluaciones se determina el tipo de agitador adecuado para la obtencin del producto requerido, por este motivo se evala formulacin, cantidad, condiciones, parmetros fisicoqumico, entre otros. El objetivo de esta investigacin aporto grandes ideas para los involucrados, ya que se define los diferentes tipos de mezclas y tipos de agitadores involucrados en cada proceso, adems el clculo de la potencia de un mezclado de hlice. Como base terica nutre los conocimientos, para en futuras oportunidades presentar buena defensa a escala industrial.

CONCLUSIONLos equipos de agitacin representan en la industria una importante aplicacin en campos como la qumica, el petrleo, construcciones entre otras, se destac en esta investigacin cuales son los tipos de agitadores clasificando a los mismos por su capacidad de agitar los diferentes tipos de mezclas entre las cuales se presentan, liquido-liquido, liquido-gas, liquido-solido, mezclas viscosas as como se demuestra que existe una gran diferencia entre los requerimientos de potencia que deben tener los sistemas de agitacin dependiendo del tipo de mezcla a tratar, de igual forma se describe la potencia consumida por los agitadores de hlice y se observa su dependencia del valor del nmero de Reynolds as como el nmero de Fraude que se estima cuando los agitadores de hlice cuentan con tres aspas as como los de barcos, tomando en cuenta los diversos parmetros y clculos necesarios para el momento del diseo, elaboracin o puesta en marcha de algn producto que requiera de dicha operacin de agitacin .

ANEXOSFiguras N1 AGITADORES DE HLICE

Figura N2: AGITADORES PARA MEZCLAS LIQUIDO-GAS

FIGURA N3: DIMENSIONES CARACTERSTICAS DE UN AGITADOR DE TURBINA. (RUSHTON, COSTICHY EVERETT)

DNDE:

Da = Dimetro del agitadorDt = Dimetro del tanqueE = Altura del rodete sobre el fondo del tanqueL = Longitud de las palas del rodeteW = Anchura de las palasJ = Anchura de las placas deflectorasH = Altura del lquido

Figura N4 Dimensiones del agitador

FIGURA N5 SISTEMA LIQUIDO LIQUIDOMODELO DE FLUJO CON AGITADOR EXCENTRICO

Figura N6 Numero de potencia en funcin del nmero de Reynolds para un agitador de hlice

1