Practica De Agitacion En Ing. De Alimentos
Páginas: 12 (2943 palabras)
Publicado: 29 de mayo de 2012
AGITACION DE FLUIDOS EN TANQUES
1.- INTRODUCCIÓN
El calentamiento de fluidos alimenticios es muy común en la industria de alimentos, en operaciones tales como, escaldado, cocido y esterilización. Tanques con distintos tipos de agitadores han sido usados en estas operaciones.
1.1.-AGITACIÓN DE FLUIDOS
La agitación, operación unitaria importante en muchos procesos industriales, serefiere al movimiento inducido de un material de propiedades físicas conocidas, generalmente con un modelo circulatorio dentro de algún tipo de contenedor. La agitación se utiliza en los siguientes casos:
- Suspensión de partículas sólidas.
- Mezclado de líquidos.
- Dispersión de un gas en un líquido en forma de pequeñas burbujas.
- Dispersión de un segundo líquido, inmiscible con el primero,para formar una emulsión o suspensión de gotas diminutas.
- Favorecer la transmisión de calor entre el líquido y un serpentín o la camisa.
Los fluidos se agitan con más frecuencia en tanques, generalmente de forma cilíndrica. Se puede trabajar a presión atmosférica o a mayores presiones. Las dimensiones del tanque y del agitador y las condiciones de agitación, dependen de los objetivos delproceso. Generalmente la altura del líquido en el tanque es aproximadamente igual al diámetro del tanque. En una operación de calentamiento, la función fundamental de un agitador es asegurar una transmisión de calor producida mayoritariamente por mecanismos convectivos.
El coeficiente de transmisión de calor depende del grado de agitación. Se puede aumentar el coeficiente interno de transmisiónde calor aumentando la velocidad de agitación, pero este incremento implica que los requerimientos de potencia aumenten en una proporción más grande que el aumento del flujo de calor. Por esa razón, se ha de seleccionar un agitador que proporcione un adecuado movimiento del fluido y después cambiar el área de transmisión de calor (variando la cantidad del líquido, cambiando el equipo...), elgradiente de temperatura u otras condiciones del proceso para conseguir el resultado deseado.
Los agitadores utilizados en la industria pueden ser de tres clases: aquellos que operan a gran velocidad creando localmente altos gradientes de velocidad, obteniéndose un eficiente transporte de cantidad de movimiento que transmite la energía desde el agitador hacia los rincones más lejanos del tanque;aquellos que no pueden contar con transporte de cantidad de movimiento adecuado a causa de los efectos viscosos, y que por eso son grandes con el fin de extenderse hacia los rincones más lejanos del tanque; y aquellos que operan lentamente sin crear gradientes altos, pero que cuentan con su excelente capacidad de bombeo como para llegar a cada rincón del tanque.
El tipo de flujo que se produce enun tanque agitado, depende del tipo de agitador, de las características del fluido y del tamaño y proporciones del tanque, placas deflectoras y agitador. De las tres componentes de la velocidad del flujo creada en el tanque, las componentes radial y longitudinal contribuyen para que se produzca una mezcla. Cuando el eje es vertical y está dispuesto en el centro del tanque, la componentetangencial de velocidad es generalmente perjudicial a la mezcla. De este modo aparece uno de los principales problemas en los procesos de agitación, que es la aparición de un vórtice que, debido a la circulación en flujo laminar, da lugar a una estratificación permanente en diferentes niveles de sustancias sin mezclar, sin que exista flujo longitudinal de un nivel a otro. Si hay partículas sólidas, lascorrientes circulatorias tienden a lanzar las partículas contra la pared del tanque, debido a la fuerza centrífuga desde donde caen acumulándose en la parte central del fondo del tanque, provocando una concentración en lugar de una mezcla. A continuación se describen algunos tipos de agitadores más utilizados en la industria de alimentos.
1.1.1 Palas
En su forma más sencilla un...
1.- INTRODUCCIÓN
El calentamiento de fluidos alimenticios es muy común en la industria de alimentos, en operaciones tales como, escaldado, cocido y esterilización. Tanques con distintos tipos de agitadores han sido usados en estas operaciones.
1.1.-AGITACIÓN DE FLUIDOS
La agitación, operación unitaria importante en muchos procesos industriales, serefiere al movimiento inducido de un material de propiedades físicas conocidas, generalmente con un modelo circulatorio dentro de algún tipo de contenedor. La agitación se utiliza en los siguientes casos:
- Suspensión de partículas sólidas.
- Mezclado de líquidos.
- Dispersión de un gas en un líquido en forma de pequeñas burbujas.
- Dispersión de un segundo líquido, inmiscible con el primero,para formar una emulsión o suspensión de gotas diminutas.
- Favorecer la transmisión de calor entre el líquido y un serpentín o la camisa.
Los fluidos se agitan con más frecuencia en tanques, generalmente de forma cilíndrica. Se puede trabajar a presión atmosférica o a mayores presiones. Las dimensiones del tanque y del agitador y las condiciones de agitación, dependen de los objetivos delproceso. Generalmente la altura del líquido en el tanque es aproximadamente igual al diámetro del tanque. En una operación de calentamiento, la función fundamental de un agitador es asegurar una transmisión de calor producida mayoritariamente por mecanismos convectivos.
El coeficiente de transmisión de calor depende del grado de agitación. Se puede aumentar el coeficiente interno de transmisiónde calor aumentando la velocidad de agitación, pero este incremento implica que los requerimientos de potencia aumenten en una proporción más grande que el aumento del flujo de calor. Por esa razón, se ha de seleccionar un agitador que proporcione un adecuado movimiento del fluido y después cambiar el área de transmisión de calor (variando la cantidad del líquido, cambiando el equipo...), elgradiente de temperatura u otras condiciones del proceso para conseguir el resultado deseado.
Los agitadores utilizados en la industria pueden ser de tres clases: aquellos que operan a gran velocidad creando localmente altos gradientes de velocidad, obteniéndose un eficiente transporte de cantidad de movimiento que transmite la energía desde el agitador hacia los rincones más lejanos del tanque;aquellos que no pueden contar con transporte de cantidad de movimiento adecuado a causa de los efectos viscosos, y que por eso son grandes con el fin de extenderse hacia los rincones más lejanos del tanque; y aquellos que operan lentamente sin crear gradientes altos, pero que cuentan con su excelente capacidad de bombeo como para llegar a cada rincón del tanque.
El tipo de flujo que se produce enun tanque agitado, depende del tipo de agitador, de las características del fluido y del tamaño y proporciones del tanque, placas deflectoras y agitador. De las tres componentes de la velocidad del flujo creada en el tanque, las componentes radial y longitudinal contribuyen para que se produzca una mezcla. Cuando el eje es vertical y está dispuesto en el centro del tanque, la componentetangencial de velocidad es generalmente perjudicial a la mezcla. De este modo aparece uno de los principales problemas en los procesos de agitación, que es la aparición de un vórtice que, debido a la circulación en flujo laminar, da lugar a una estratificación permanente en diferentes niveles de sustancias sin mezclar, sin que exista flujo longitudinal de un nivel a otro. Si hay partículas sólidas, lascorrientes circulatorias tienden a lanzar las partículas contra la pared del tanque, debido a la fuerza centrífuga desde donde caen acumulándose en la parte central del fondo del tanque, provocando una concentración en lugar de una mezcla. A continuación se describen algunos tipos de agitadores más utilizados en la industria de alimentos.
1.1.1 Palas
En su forma más sencilla un...
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