9 agitación y mezclado en flujo incompresible
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Última sección del curso de Transferencia de MomentumTRANSCRIPT
Agitación y mezclado
Operaciones de Transferencia de MOMENTUM
ChemEng IQA
Introducción
• Breve presentación del tema de Agitación y Mezclado
• Aplicaciones industriales
– Reactores
– Tanques de mezcla
– Tanques de pasta
Agitar vs. mezclar
• Agitar: movimiento inducido de un material de forma especifica en un patrón
• Mezclar: distribución aleatoria de dos o mas fases inicialmente separadas
Agitación
• Objetivos:
– Suspender moléculas sólidas en fluidos
– Mezclar líquidos miscibles
– Dispersar gases
– Promover transferencia de calor y masa
Tanques de Agitación
• Cuentan con una flecha y el impulsor
• El motor gira la flecha
• Cuenta con deflectores
• Fondo redondo para evitar zonas muertas
Impulsor
• Impulsor:
– Propelas
– Turbinas
– Agitadores
• Impulsores de flujo axial
– Dirección paralela
• Impulsores de flujo radial
– Dirección tangencial
Impulsor: Propela
Impulsor: Turbina
Impulsor: Doble hélice (alta visc.)
Impulsor: Tipo Ancla (alta visc.)
Tanque
Deflectores
Flechas
Motor
Diseño de Agitadores
Diseño de Agitadores
• Algunas heurísticas
Escoger el tipo de impulsor
• Número de flujo:
• Propelas NQ= 0.50
• Turbinas NQ= 0.87
• Disco NQ= 1.30
• Alta eficiencia NQ= 0.47
Escoger el tipo de impulsor
• Ejercicios…
Video en YT
Número de potencia
• Definición
• Correlaciones para la potencia
Número de Froude
• Ecuación para el número de Froude
Correlación de Potencia (laminar)
• La densidad no es un factor…
• KL es un factor que depende de la geometría del impulsor y del tanque
• Se buscan en tablas
Correlación de Potencia (turbulento)
• La densidad ahora SI es un factor
• KT es un factor que depende de la geometría del impulsor y del tanque
• Se buscan en tablas
Correlación de Potencia (transición)
• Se omite esta sección
• Normalmente es por medio de gráficas
• La ecuación es:
Datos KL y KT
Ejercicios de Potencia
Video en YT
Mezcladores estáticos
• Tubería lisa con fluidos no viscosos:
• 5 a 10x el diámetro de la tubería
• Recomendable 50 a 100x
• Mezcladores estáticos para fluidos viscosos:
• 1 a 1.5 x el diámetro de la tubería con mezclador
Mezcladores estáticos