práctica de tanque agitado

OBJETIVOS Comprender la importancia, utilidad y los principios bsicos de la agitacin y mezclado, dependiendo del tipo de impulsor y la velocidad de agitacin. Observar los diferentes vrtices generados por distintos tipos de aspas, en un tanque estacionario, al igual que utilizando bafles o mamparas en el interior del mismo.INTRODUCCINEl xito de muchas operaciones industriales depende de la efectiva agitacin y mezcla de fluidos. La agitacin se refiere al movimiento inducido de un material de manera especfica, normalmente en un patrn circulatorio dentro de algn tipo de contenedor.

Los lquidos se agitan con numerosos propsitos, dependiendo de los objetivos de la etapa de proceso. Dichos propsitos incluyen:

1. Suspensin de partculas slidas.2. Mezclado de lquidos miscibles.3. Dispersin de un gas a travs de un lquido en forma de pequeas burbujas.4. Dispersin de un segundo lquido, inmiscible con el primero, para formar una emulsin o suspensin de gotas finas.5. Promocin de la transferencia de calor entre el lquido y el serpentn o encamisado.

FUNDAMENTO TERICOExisten varias formas de agitar un fluido, entre ellas la forma ms comnmente empleada se basa en la agitacin con impulsores mecnicos en un tanque de forma cilndrica. Los impulsores y agitadores se suelen clasificar en dos clases de acuerdo al patrn de flujo que se desarrolla en el tanque: Agitadores de flujo axial: que generan corrientes paralelas al eje del agitador. Los agitadores de flujo radial: que descargan el fluido hacia la pared del tanque en una posicin horizontal o radial.

Los tres tipos principales de agitadores son, de hlice, de paletas y de turbinas. Si bien para ciertos casos son tiles algunos diseos especiales de agitadores, con los tres tipos antes citados se resuelven la gran mayora de los problemas de agitacin de lquidos.Agitadores de hlicePoseen elementos impulsores de hojas cortas y no son muy efectivas si van montadas sobre ejes verticales situados en el centro del tanque. Se recomienda para tanques grandes y fluidos poco viscosos.

Agitadores de paletasConsiste en una hoja plana sujeta a un eje rotatorio, el flujo de lquido tiene una componente radial grande en el plano de la pala, son de construccin relativamente fcil, y son tiles para operaciones de simple mezcla; como liquidos miscibles o disolucin de slidos frgiles.Los agitadores industriales de este tipo giran entre 20 y 150 rpm. Por lo regular no requieren placas deflectoras.

Agitadores de turbinaEstan constituidos por un impulsor con ms de 4 hojas montadas sobre el mismo elemento y fijas al eje.stos agitadores son eficaces para un amplio intervalo de viscosidades; en lquidos poco viscosos producen corrientes intensas y destruyen las masas de lquido estancado. Las corrientes principales son radiales y tangenciales, stas ltimas dan lugar a los vrtices y torbellinos que se evitan con un anillo difusor o bafle.

Por lo que el uso de distintos tipos de agitadores est asociado a la viscosidad recomendados para algunos agitadores comunes. Se tiene que para el mezclado de lquidos de viscosidades en el rango bajo-intermedio, los agitadores de hlice y de turbina de aspas planas resultan recomendables. Estos agitadores son de uso mltiples y se les emplea bajo una variedad de condiciones de procesado.Cuando se emplean agitadores de aspas para agitar fluidos de baja viscosidad en tanques sin deflectores (o bafles) se genera un vrtice. La profundidad del vrtice crece con la velocidad de agitacin hasta que eventualmente el vrtice pasa por el agitador. La eficiencia del mezclado de un sistema con vrtice es usualmente menor que la correspondiente en el sistema sin ella. Comnmente se colocan deflectores al tanque para eliminar esta problemtica.

EQUIPO AUXILIAR Aspas de diferentes tipos Vernier Desarmador Cubeta Manguera

SUSTANCIAS Agua

ESQUEMA DEL APARATO.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTALREPETIR LOS PASOS 3 A 8 CON DIFERENTES ASPAS Y POSTERIORMENTE AGREGAR LOS BAFLES.

Aspa 1

Sin bafle% VAltura de vrtice (cm)Ancho de vrtice (cm)Altura de elevacin respecto a la altura de origen (cm)

5102.3

6.5131.6

000.5

Con bafle% VAltura de vrtice (cm)Ancho de vrtice (cm)rpm (promedio)

2.5310

5.53.520

005

Aspa 2


5.5122

30202.9

32253.1


005

0010

3315

Con el bafle el vrtice no era en el centro como los dems, este se formaba a un lado de este.Solo se tom una velocidad, ya que si se segua aumentando, el vrtice era el mismo

Aspa 3


53.51.5

106.51.8

1272.1


0010

0025

10235

Aspa 4


550.8

981.1

9.581.5


0010

4.5320

7.04.525

OBSERVACIONESComo el fluido con el que experimentamos fue agua, pudimos ver la formacin de vrtices durante la agitacin y medirlos. En cuanto a la agitacin con y sin la colocacin del bafle, fue muy notorio que en la segunda parte del procedimiento no pudimos observar las mismas condiciones, mediciones ni comportamiento de los vrtices, ya que cuando pensbamos que ste se estabilizaba, tenda a desaparecer o incluso a variar en su forma, lugar y medidas sin haber aplicado ningn cambio en la velocidad de agitacin.

DISCUSIN DE RESULTADOS Podemos confirmar que el rodete en forma de hlice no genera vrtices muy grandes ni un movimiento en el fluido muy elevado, por lo que no es de gran influencia el bafle en la agitacin. Respecto al funcionamiento del impulsor de turbina es distinto al anterior, ya que genera corrientes intensas y vrtices grandes que disminuyen con el bafle, lo que demuestra que es necesario su uso con el. Nosotros utilizamos un fluido poco viscoso (agua) por lo que con cada impulsor se formara el vrtice y es evidente el uso de un bafle para disminuirlo o que no suceda. CONCLUSIONES Durante un proceso de agitacin es importante la seleccin del impulsor, tomando en cuenta la viscosidad del fluido que se tiene, el objetivo del proceso y la velocidad a la que se esta trabajando. Observamos la formacin de los vrtices y cmo influye un bafle en la direccin del movimiento del lquido.

El mezclado dentro de un proceso tiene la finalidad de lograr una mezcla o una distribucin uniforme por medio del flujo del fludo que tratamos. Cualquiera que sea el tipo de agitador seleccionado ste debe crear condiciones turbulentas dentro de la corriente mvil para lograr esa mezcla. Por otro lado, buscando informacin 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 vrtice y que atrapa aire, lo cual puede ser deseable o indeseable dentro de algn proceso industrial, es por eso que tiene mucha importancia conocer las caractersticas de los fluidos con los que tratamos; de esta forma sabremos si podemos utilizar herramientas para romper stos vrtice como en este caso vimos que puede ser el bafle.

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