Materia: Diseño Mecánico de Equipos
Profe: Sánchez Jiménez Claudio
Alumno: Adan Espinosa Carrillo
No. Control: 16010526
Agitación y mezcla de líquidos
El éxito de muchas operaciones industriales
depende de la efectiva agitación y mezcla de
fluidos. Aunque con frecuencia se les confunde, la
agitación y mezcla no son sinónimos. La agitación
se refiere al movimiento inducido de un material en
una manera específica, normalmente en un patrón
circulatorio dentro de algún tipo de contenedor. Un
material homogéneo simple, tal como un tanque
lleno con agua fría, puede ser agitado, pero no
puede ser mezclado mientras se le adhiere algún
otro material. El término mezcla se aplica a una
variedad de operaciones, que difieren ampliamente
en el grado de homogeneidad del material
«mezclado».
Propósitos:
•
•
•
•
•
Suspensión de partículas sólidas.
Mezclado de líquidos miscibles, por
ejemplo, alcohol metílico y agua.
Dispersión de un gas a través de un líquido
en forma de pequeñas burbujas.
Dispersión de un segundo líquido,
inmiscible con el primero, para formar
una emulsión o suspensión de gotas finas.
Promoción de la transferencia de calor
entre el líquido y un serpentín o
encamisado.
Los líquidos se agitan con más frecuencia en algún
tipo de tanque o recipiente, por lo general de forma
cilíndrica y provisto de un eje vertical. Las
proporciones
del
tanque
varían
bastante, dependiendo de la naturaleza del
problema de agitación. El fondo del tanque es
redondeado, no plano, para eliminar las esquinas o
regiones agudas en las que no penetrarían las
corrientes de fluido. La profundidad del líquido es
aproximadamente igual al diámetro del tanque.
(por lo que se le puede llamar un tanque de
agitación cuadrado). El agitador provoca que el
líquido circule a través del tanque y eventualmente
regrese él mismo. Los deflectores con frecuencia se
incluyen para reducir el movimiento tangencial.
Para líquidos muy viscosos, los impulsores más
adecuados son los de hélice y agitadores de
anclaje. Una hélice es un impulsor de flujo axial y
alta velocidad que se utiliza para líquidos de baja
viscosidad. La dirección de la rotación se elige
Fecha: 29/10/20
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generalmente para impulsar el líquido a
descender, y las corrientes de flujo que salen del
impulsor continúan a través del líquido en una
dirección determinada hasta que chocan con el
fondo del tanque. La columna altamente turbulenta
de remolinos de líquido que abandona el
agitador, arrastra al moverse el líquido
estancado, probablemente en mayor proporción
que una columna equivalente de una boquilla
estacionaria. Debido a la persistencia de las
corrientes de flujo, los agitadores de hélice son
eficaces en tanques muy grandes. Una hélice
rotatoria traza una hélice en el fluido, y si no
hubiera deslizamiento entre el líquido y el
agitador, una revolución completa provocaría el
desplazamiento longitudinal del líquido a una
distancia fija, dependiendo del ángulo de
inclinación de las palas de la hélice. La relación
entre esta distancia y el diámetro de la hélice se
conoce
como
paso
de
hélice.
Una hélice con un paso de 1.0 se conoce como paso
cuadrado. En tanque profundo es posible instalar
dos o más hélices en el mismo eje, generalmente
dirigiendo el líquido en la misma dirección.
Agitadores para líquidos altamente viscosos. Los
sistemas agitadores de turbina bien diseñados son
recomendables para líquidos que presenten
viscosidades de hasta 50 Pa · s. El diámetro de la
hélice es muy cercano al diámetro interior del
tanque, lo que garantiza el movimiento del líquido
en todas las direcciones a la pared del tanque aun
con materiales muy viscosos. Las cintas
helicoidales se han utilizado con éxito con
viscosidades de hasta 25 000 Pa · s. Para
proporcionar una agitación adecuada cerca del
fondo del tanque, se utiliza un agitador de ancla
Debido a que no crea movimiento vertical, es un
mezclador menos efectivo que el de cinta
helicoidal, pero promueve buena transferencia de
calor hacia o desde la pared del tanque. La forma
en que se mueve un líquido en un tanque agitado
depende de muchas cosas: del tipo de impulsor, de
las características del líquido, especialmente su
viscosidad; así como del tamaño y las proporciones
del tanque, deflectores y el agitador. La velocidad
del líquido en cualquier punto del tanque tiene tres
componentes, y el patrón de flujo global en el
mismo depende de las variaciones en estos tres
componentes de velocidad de un punto a otro. El
primer componente de la velocidad es radial y actúa
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en dirección perpendicular al eje del impulsor. El
segundo componente es longitudinal y actúa en
dirección paralela al eje. El tercer componente es
tangencial o rotacional, y actúa en dirección
tangente a la trayectoria circular alrededor del eje.
En el caso usual de un eje vertical, los componentes
radial y tangencial están en un plano horizontal,
mientras que el componente longitudinal es
vertical. Los componentes radial y longitudinal son
útiles y proveen el flujo necesario para la acción de
mezclado. Cuando el eje es vertical y se localiza al
centro del tanque, el componente tangencial es
generalmente desventajoso para la mezcla.
REPRESENTACION GRAFICA DE UN
SISTEMA DE AGITACION COMUN
DIMENSIONAMIENTO DE UNA
TURBINA
TIPOS DE AGITADORES DE TURBINAS
1.
2.
3.
4.
5.
Agitador marino de tres palas
Turbina sencilla de palas rectas
Turbina de discos
Agitador de pala cóncava
Turbina de pala inclinada
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