Ejemplo:Diseo de un agitador para suspensin de slidosUn tanque agitado de 1,83 m de dimetro que opera con una altura de lquido de 2,44 m se utiliza para preparar una suspensin de espatoflor de malla #150 (0,0104 cm) en agua a 22 rC ( =0,98 cP). El slido tiene una densidad relativa de 3,18 y la suspensin contiene 25% de slido P/P. El rodete es una turbina de cuatro palas rectas de 0,61 m de dimetro situado a 0,4572 m sobre el fondo del tanque. a) Cul es la velocidad crtica del agitador para suspensin completa, suponiendo que dicha velocidad es la misma que para una turbina estndar? b) Qu potencia se requiere?

Anlisis de datosDt ! 1,83 m H ! 2,44 m Da ! 0,61 m E ! 0,4572 m kg Vslido ! 3180 3 m kg slido x msica ! 0,25 kg suspensin

Clculo de factores de forma correspondientes a un tanque agitado por una turbina:S1 ! S2 ! S3 ! S4 ! S5 ! S6 !t a t

! !

0,61 1 ! 1,83 3 0 ,4572 3 ! 0 ,61 4

t

E

!

1,83 !4 0 ,4573

Ea

La

Wa

Jt

2,44 4 ! ! 1,83 3

Res l cirrelacic 0 , 85 a

el i cis a)

e Zwieteri g :0 ,2

e:c a

! vel ci a crtica el agita ! 0,61 Q V ! ta a

R!

g ! aceleraciV ! e si a

(V ! ifere cia e e si a es

B ! 100 S !c

asa e s li asa e l i sta te

! SR 0 ,1

(V g V

0 , 45

B 0 ,13

r

e i

e las artc las

e la grave a el fl i

Obtencin del factor SA partir de la siguiente tabla:

Entonces, sustituyendo (en unidades del S.I.) : n c ! ??? D a ! 0,61

Q 9,810 4 ! 9,810 7 R ! ! 1000 VD p ! 1,0410 -4 g ! 9,8

(V ! 3180 1000 ! 2180 V ! 1000 25 100 B ! 100 ! 75 3 S ! 7,5

nc (0,61) 0,85

(3180 1000) 7 0 ,1 4 0, 2 ! (7,5) (9,810 ) (1,04 10 ) 9,8 1000

0 , 45

100 3

0 ,13

nc (0,6569) ! (7,5) (0,2233) (0,1597) (3,966) (1,5775)

nc ! 2,5473 rps ! 152,8372 rpm p Velocidad mnima a la que debe girar el rodete para lograr la suspensin completa de los slidos

Resolucin del inciso b)N VMEZ LA n3 ! gc

5 a

onde: n ! 2,5473 rpsa

! 0 ,61 m

gc ! 1N

VMEZ

LA

Entonces : P!P V 5 n3 Da EZCLA gc

P ! 1,5(1206,8311)(2,54733 )(0,615 ) P ! 2527,1279 att p Potencia comunicada a la suspensin a travs del agitador 2,5271 k k P ! 0,3938 3 ! 2 m V 0,25T (1,83) (2,44)

Clculo de V1 VMEZCLA 1 VMEZCLA x SLI ! V SLIS S

EZCLA

x FL VFL

I I

0,25 (1 0,25) ! 3180 1000

kg V EZCLA ! 1206,8311 3 m

V (0 ,612 )2,54731206,8311 e! ! ! 1,17 10 6 0 ,00098 Q Emplea la c rva ( ara fl j axial) p N ! 1,5

2 a