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PROBLEMAS DE AGITACION y MEZCLADO ALIMENTOS LIQUIDOS
Problema 1.
Se tiene el tanque con las siguientes características: Dt = 1,8m, Da = 0,6m, J = 0,18m, H = 1,8m, E = 0,6 m; y se desea mezclar una leche fresca con acido fólico con un agitador de 3 hélices (paso = Da) que gira a N = 90 rpm. La leche enriquecida tiene las siguientes características de la solución:  = 12 cp = 0,012 kg/m-s,  =1037 kg/m3. Calcular la potencia consumida en los siguientes casos:
a) Considerando que tiene 4 placas deflectoras
b) Sin considerar los bafles

SOLUCIÓN
Datos del equipo: Características del líquido: Características del agitador:
- con 4 bafles
- Hélice 3 (paso =Da)



Relación de medidas:

=

a. Caso tanque con placas deflectoras y agitador de 3hélices (paso = Da)

- Re › 300
- Tanque con placas deflectoras

- Dimensiones características ()
- Agitador de hélice (paso = Da) Es la curva nº 5 de Fig. 1

De la Figura 1 con Re y Curva nº 5

Po = 0,35
Calculo de P


P = 95,25 W

b. Tanque sin bafles o placas deflectoras, Re > 300
- Re › 300
- Tanque sin placas deflectoras Fig.2

- Dimensiones características
- Agitador de 3 hélices Es la curva nº 4 de Fig. 2
Cálculos





Calculo de Po


Cálculo de Potencia (P)




Problema 2.
En un tanque cilíndrico de 20L de capacidad y 30 cm de diámetro, desprovisto de bafles, se lleva a cabo una fermentación a escala laboratorio. Para conseguir homogeneidad en todo el mediose utiliza un agitador de hélice de tres palas (paso =Da) de 10 cm de diámetro que opera a 120 rpm. Calcular la potencia consumida en los siguientes casos:
Datos:




SOLUCION
Datos del equipo: Características del líquido: Características del agitador:
Sin bafles
- Hélice 3 (paso =Da)
-

Cálculos de Relación de medidas:





=- Re ‹ 300
- Tanque sin placas deflectoras

- Dimensiones características
- Agitador de 3 hélices Es la curva nº 4 de Fig. 2


De la Figura 2 se obtiene:
, de la tabla a= 2,1 b= 18
Calculamos y

Calculo de Fr

Calculo de Po

Calculo de P




Problema 3
Un fermentador de 40 m3 se emplea en la producción de levadura. El sistema esta dotadode un agitador de turbina estándar de 6 palas planas de 1,2 m de diámetro, y esta equipado con 4 tabiques deflectores de ancho de 0,36m la relación altura diámetro del tanque es 1:1 el agitador opera a 60 rpm y la velocidad de aireación es 0,3 m3 de aire/ m3 del volumen del medio por minuto.
Datos:
Calcular:
a. Potencia necesaria sin aireación
b. Potencia necesaria cuando el sistema seencuentra aireado

SOLUCION
Datos del equipo: Características del líquido: Características del agitador:
sin bafles
- turbina de 6 paletas planas
-


Relación de medidas:




Calculo de Re
=
a) Potencia para una agitación sin aireación
- Re › 300
- Tanque con placas deflectoras

- Dimensiones características ()
- Agitador deturbina de 6 paletas planas Es la curva nº 2 de Fig. 1

De la Figura 1 con Re y Curva nº 2 se obtiene número de potencia.

Po = 7
Calculo de P


P = 16,38 W

b) Agitación con sistema de aireación


Calculo de número de aireación

En la Figura 3 turbina de 6 palas y Na determinamos





Problema 4
En dos modelos reducidos de dimensiones estándar se ha conseguido lamezcla deseada de una suspensión de densidad g/cc y una viscosidad , en las siguientes condiciones:
Tanque
Volumen (m3)
Diámetro tanque (m)
N (rpm)
Laboratorio
10
0,25
1273
Industrial
80
0,50
637
Calcular:
a) Criterio de extrapolación mas adecuado
b) Condiciones que deberá cumplirse en tanque industrial de 3 m de diámetro, dimensiones estándar, provistas de 4 placas deflectores y...