LA AGITACIÓN Y MEZCLA DE LIQUIDOS

...

Las del tipo II: Corresponden a sistemas donde la velocidad de reacción es muy poco mayor que la difusión por esto cuando la agitación reduce las capas estáticas llegan a igualarse las velocidades y luego la difusión es mayor que la reacción y pasamos al caso III.

Accesorios de los aparatos de agitación

Dejando aparte el motor, reductor de velocidad (si lo hay), eje y soporte veremos recipientes de forma regular y no contener zonas donde hayas liquido estancado.

Los depósitos cilíndricos son por esto mejor que la sección cuadrada o rectangular. El fondo convexo al exterior es el conveniente (mejor que el plano o cóncavo). Al proyectar estos depósitos se calculan sus dimensiones de manera que la altura de líquido sea igual al diámetro del recipiente. Si es más alto hasta 5 a 1 se deben disponer más rodetes.

Siempre que es posible se utilizan los agitadores suspendidos sin más apoyo que éste, pero si es muy consistente soportes con cojinetes.

Importante son los cortacorrientes o pantalla para cambiar la dirección de las corrientes y mejorar la eficacia.

Importante en los de flujo tangencial para evitar que el todo gire sin desplazamiento relativo de sus partes. Su ancho es 10 veces menor que el diámetro del recipiente, su número es de 4 o 6.

Cuando se debe aportar calor con los tubos verticales se hace el aporte y estos actúen en cortacorriente.

CRITERIOS PARA JUZGAR EL TRABAJO DE AGITACIÓN

Tipo y potencia

Tipo: Idea de rendimiento dadas las condiciones de la agitación y las características de los productos.

Potencia: Resulta sinónimo de rapidez con que se logran los efectos requeridos.

[pic 13]

Intensidad o grado

CV/litro

Débil

Hasta 1,3 10-4

Medio

Desde 1,3 10-4 hasta 2,6 10-4

Intensa

Desde 2,6 10-4 hasta 6,6 10-4

Muy intensa

Más de 6,6 10-4

Este dato es importante, pero no único ya que dado un volumen y suministrando igual potencia, se pueden obtener distintas eficacias para un sistema muy grande y poco revolucionado y otro pequeño y muy revolucionado.

Introducción al cálculo de agitadores

Generalmente se da potencia necesaria para accionar un agitador, dadas las dimensiones de este, su tipo y característica del sistema.

Factores que condicionan las características de un agitador son:

- Sistema agitador (rodete-recipiente).

- Sistema agitado.

- Efecto que se pretende obtener con el agitador.

- Tiempo en que se quiere obtener ese efecto.

- Potencia puesta en juego para accionar el agitador.

Todos estos factores están relacionados entre sí, por ej., Si a un rodete se le modifica el número, anchura la longitud o la inclinación de las paletas, tendremos que variar la potencia para el mismo efecto, en el mismo tiempo.

La complejidad es grande. Existen muchas variables y esto explica la divergencia de resultados obtenidos en la práctica por formulas empíricas.

Solo sirven para comparar dos agitadores, pero no para prever el trabajo de otro no sometido a comparación.

Teoría de Semejanza basada en el análisis dimensional compara cocientes adimensionales ( que agrupa variables ), permite reducir el número de éstas. Aun así hay condiciones limitadas para resultados concretos.

Aplicación de la teoría de Semejanza al cálculo de agitadores.

El criterio de semejanza exige dos casos:

- la conocida : Modelo

- La que queremos prever: Prototipo

Criterio comparativo o parámetro de comparación, que resulta diferente según sea una agitación propiamente dicha; agitación con transporte de calor, una absorción gaseosa, una extracción, una reacción, etc.

A) Comparación respecto a la potencia necesaria (agitación simple)

En este caso la semejanza entre modelo y prototipo se reduce a semejanza geométrica, dinámica, e identidad de naturaleza entre uno y otro. La primera es conocida, la segunda existirá cuando en dos sistemas geométricamente semejantes la relación de las fuerzas de inercia a la fuerza de viscosidad (el número de Reynolds) sean iguales en todos los puntos del sistema y la tercera son iguales las sustancias o muy semejantes.

Las variables que pueden afectar el sistema son:

- Potencia para accionar el agitador: P

- Velocidad del rodete: N

- Diámetro del rodete, L (o long. de paletas)

- Anchura de la paleta: B

- Altura del agitador sobre el fondo: X

- Densidad del Líquido: ρ

- Viscosidad del liquido: μ

- Altura del nivel del líquido: H

- Diámetro del depósito: D

- Aceleración de la gravedad: g

Hay que formar grupos adimensionales que expresen:

- La semejanza dinámica ( N° de Reynolds)

- La semejanza de consumo de energía en la formación de ondas ( N° de Froude )

- La semejanza geométrica

Consideremos que modelo y prototipo son sistema idéntica naturaleza.

[pic 14]