OBJETIVOS
Comprender la importancia, utilidad y los principios básicos de la agit agitac ació ión n y mezcl ezclad ado, o, depe depend ndie iend ndo o del del tipo tipo de impu impuls lsor or y la velocidad de agitación.
Observ Observar ar los difer diferent entes es vórtic vórtices es genera generados dos por distin distintos tos tipos tipos de aspas, en un tanque estacionario, al igual que utilizando baes o mamparas en el interior del mismo.
INTRODUCCIÓN El éito de muc!as operaciones industriales depende de la efectiva agitación y mezcla de uidos. "a agitación se re#ere al movimiento indu induci cido do de un ma mate teri rial al de ma mane nera ra es espe pec$ c$#c #ca, a, norm normal alme ment nte e en un patrón circulatorio dentro de alg%n tipo de contenedor. contenedor. "os l$quidos se agitan con numerosos propósitos, dependiendo de los ob&etivos de la etapa de proceso. 'ic!os propósitos incluyen( ). *uspensión *uspensión de part$culas part$culas sólidas. sólidas. +. ezclado ezclado de l$quid l$quidos os misci miscibles. bles. -. 'ispersión 'ispersión de un un gas a través través de un l$quido l$quido en forma forma de pequeas pequeas burbu&as. /. 'ispersión 'ispersión de un segundo segundo l$quido, l$quido, inmiscibl inmiscible e con el primero, primero, para formar una emulsión o suspensión de gotas #nas. 0. 1romoc omoció ión n de la tran transf sfer eren enci cia a de ca calo lorr entr entre e el l$qu l$quid ido o y el serpent$n o encamisado.
FUNDAMENTO TEÓRICO Eis Eiste ten n vari varias as forma formass de agita agitarr un uido uido,, entr entre e ella ellass la form forma a má máss com% co m%nm nmen ente te em empl plea eada da se basa basa en la agit agitac ació ión n co con n impu impuls lsor ores es mecánicos en un tanque de forma cil$ndrica. "os impulsores y agitadores se suelen clasi#car en dos clases de acuerdo al patrón de u&o que se desarrolla en el tanque( •
•
2gitadores de u&o aial( que generan corrientes paralelas al e&e del agitador. "os agitadores de u&o radial( que descargan el uido !acia la pared del tanque en una posición !orizontal o radial.
"os tres tipos principales de agitadores son, de !élice, de paletas y de turbinas. *i bien para ciertos casos son %tiles algunos diseos especiales de agitadores, con los tres tipos antes citados se resuelven la gran mayor$a de los problemas de agitación de l$quidos.
Agitadores de hélice 1oseen elementos impulsores de !o&as cortas y no son muy efectivas si van montadas sobre e&es verticales situados en el centro del tanque. *e recomienda para tanques grandes y uidos poco viscosos.
Agitadores de aletas Consiste en una !o&a plana su&eta a un e&e rotatorio, el u&o de l$quido tiene una componente radial grande en el plano de la pala, son de construcción relativamente fácil, y son %tiles para operaciones de simple mezcla3 como liquidos miscibles o disolución de sólidos frágiles. "os agitadores industriales de este tipo giran entre +4 y )04 rpm. 1or lo regular no requieren placas deectoras.
Agitadores de t!r"i#a Estan constituidos por un impulsor con más de / !o&as montadas sobre el mismo elemento y #&as al e&e. 5stos agitadores son e#caces para un amplio intervalo de viscosidades3 en l$quidos poco viscosos producen corrientes intensas y destruyen las masas de l$quido estancado. "as corrientes principales son radiales y tangenciales, éstas %ltimas dan lugar a los vórtices y torbellinos que se evitan con un anillo difusor o bae.
1or lo que el uso de distintos tipos de agitadores está asociado a la viscosidad recomendados para algunos agitadores comunes. *e tiene que para el mezclado de l$quidos de viscosidades en el rango ba&o6 intermedio, los agitadores de !élice y de turbina de aspas planas resultan recomendables. Estos agitadores son de uso m%ltiples y se les emplea ba&o una variedad de condiciones de procesado. Cuando se emplean agitadores de aspas para agitar uidos de ba&a viscosidad en tanques sin deectores 7o baes8 se genera un vórtice. "a profundidad del vórtice crece con la velocidad de agitación !asta que eventualmente el vórtice pasa por el agitador. "a e#ciencia del mezclado de un sistema con vórtice es usualmente menor que la correspondiente en el sistema sin ella. Com%nmente se colocan deectores al tanque para eliminar esta problemática.
E$UI%O AU&I'IAR Asas de di(ere#tes tios Ver#ier Desar)ador C!"eta Ma#g!era
SUSTANCIAS Ag!a
ES$UEMA DE' A%ARATO*
%ROCEDIMIENTO E&%ERIMENTA'
9eri#car que el tanque este en buen estado y limpio
El llenado se realiza de tal manera que la ventanilla quede libre para realizar las mediciones
Encender el agitador
Comprobar que en el área de traba&o !aya corriente electrica para el funcionamiento del agitador
"lenar el tanque aproimadamente a un poco mas de la mitad
*eleccionar diferentes porcenta&es de velocidad
*eleccionar un tipo de aspa
Colocar el aspa en el brazo del agitador procurando atornillar bien y que quede en el centro del tanque
,edir el anc!o y alto del vórtice
RE%ETIR 'OS %ASOS + A , CON DIFERENTES AS%AS %OSTERIORMENTE A.RE.AR 'OS BAF'ES*
Asa /
Si# "a0e
1V
Alt!ra de 23rtice 4c)5
A#cho de 23rtice 4c)5
6 9*6 7
/7 /+ 7
Alt!ra de ele2aci3# resecto a la alt!ra de orige# 4c)5 8*+ /*9 7*6
Alt!ra de 23rtice 4c)5 8*6 6*6 7
A#cho de 23rtice 4c)5 + +*6 7
r) 4ro)edio5 /7 87 6
Co# "a0e
1V
Asa 8
Si# "a0e
1V
Alt!ra de 23rtice 4c)5
A#cho de 23rtice 4c)5
6*6 +7 +8
/8 87 86
Alt!ra de ele2aci3# resecto a la alt!ra de orige# 4c)5 8 8*: +*/
Alt!ra de 23rtice 4c)5 7 7 +
A#cho de 23rtice 4c)5 7 7 +
r) 4ro)edio5 6 /7 /6
Co# "a0e
1V
Co# el "a0e el 23rtice #o era e# el ce#tro co)o los de);s< este se (or)a"a a !# lado de este*
Solo se to)3 !#a 2elocidad< =a >!e si se seg!?a a!)e#ta#do< el 23rtice era el )is)o
Asa +
Si# "a0e
1V
Alt!ra de 23rtice 4c)5
A#cho de 23rtice 4c)5
6 /7 /8
+*6 9*6 @
Alt!ra de ele2aci3# resecto a la alt!ra de orige# 4c)5 /*6 /*, 8*/
Alt!ra de 23rtice 4c)5 7 7 /7
A#cho de 23rtice 4c)5 7 7 8
r) 4ro)edio5 /7 86 +6
Co# "a0e
1V
Asa
Si# "a0e
1V
Alt!ra de 23rtice 4c)5
A#cho de 23rtice 4c)5
6 : :*6
6 , ,
Alt!ra de ele2aci3# resecto a la alt!ra de orige# 4c)5 7*, /*/ /*6
Alt!ra de 23rtice 4c)5
A#cho de 23rtice 4c)5
r) 4ro)edio5
Co# "a0e
1V
7 *6 @*7
7 + *6
/7 87 86
OBSERVACIONES Como el uido con el que eperimentamos fue agua, pudimos ver la formación de vórtices durante la agitación y medirlos. En cuanto a la agitación con y sin la colocación del bae, fue muy notorio que en la segunda parte del procedimiento no pudimos observar las mismas condiciones, mediciones ni comportamiento de los vórtices, ya que cuando pensábamos que éste se estabilizaba, tend$a a desaparecer o incluso a variar en su forma, lugar y medidas sin !aber aplicado ning%n cambio en la velocidad de agitación.
DISCUSIÓN DE RESU'TADOS
1odemos con#rmar que el rodete en forma de !élice no genera vórtices muy grandes ni un movimiento en el uido muy elevado, por lo que no es de gran inuencia el bae en la agitación. :especto al funcionamiento del impulsor de turbina es distinto al anterior, ya que genera corrientes intensas y vórtices grandes que disminuyen con el bae, lo que demuestra que es necesario su uso con el. ;osotros utilizamos un uido poco viscoso 7agua8 por lo que con cada impulsor se formar$a el vórtice y es evidente el uso de un bae para disminuirlo o que no suceda. CONC'USIONES
'urante un proceso de agitación es importante la selección del impulsor, tomando en cuenta la viscosidad del uido que se tiene, el ob&etivo del proceso y la velocidad a la que se esta traba&ando. Observamos la formación de los vórtices y cómo inuye un bae en la dirección del movimiento del l$quido.
El mezclado dentro de un proceso tiene la #nalidad de lograr una mezcla o una distribución uniforme por medio del u&o del u$do que tratamos. Cualquiera que sea el tipo de agitador seleccionado éste debe crear condiciones turbulentas dentro de la corriente móvil para lograr esa mezcla. 1or otro lado, buscando información al respecto, aprend$ que cuando los agitadores se montan verticalmente en el centro del tanque, casi siempre se desarrolla una trayectoria tipo remolino, que desarrolla un vórtice y que atrapa aire, lo cual puede ser deseable o indeseable dentro de alg%n proceso industrial, es por eso que tiene muc!a importancia conocer las caracter$sticas de los uidos con los que tratamos3 de esta forma sabremos si podemos utilizar !erramientas para romper éstos vórtice como en este caso vimos que puede ser el bae.
