Diseño de agitador mecánico

Se dispone diseñar un agitador de mezcla rápida para una unidad de floculación, para un caudal de:

Q=100 ls

Parámetros:

Se tiene:

Q=0,1m3

sTr=40 sG=790 s−1μ=1,102∗10

−3 kgs m

( para20 °C)

Fórmulas a utilizar:

(1 )G=√Wμ(2 )W= P

∀

(3 ) P=K t∗n

3∗Di5∗γ

g

Donde:

G: Gradiente de Velocidad de Camp (s−1)

W: Potencia media teórica requerida por unidad de volumen ( kgm∗s2 )μ: Viscosidad dinámica del agua ( kgs m )P: Potencia ( kg∗m2s3 )K t: Constante de Rushton para flujo turbulento n: velocidad de rotación (rps )Di: diámetro del impulsor (m)γ : Densidad del agua (kg /m3)g: Aceleración de gravedad (m /s2)

Diseño:

Cálculo de Potencia:

∀=Q∗t r=0,1∗40=4m3

De las ecuaciones (1) y (2) se tiene:

P=G 2∗∀∗μP=7902∗4∗1,102∗10−3P=2751,033 kgm2

s3=2,751kW

Se requiere un agitador mecánico con una potencia igual o superior a 2,751 kW

Cálculo de Velocidades

De la ecuación (3) se tiene:

n=( P∗gk t∗Di

5∗γ )1/3

Se elige agitador mecánico HELISEM, modelo VRG con hélice de tres palas (anexo A)

Diámetro del impulsor: 1,0 m k t: 0,32

n=( 2,751,033∗9,810,32∗15∗1000 )1 /3

=4,39 rps=267 rpm

Diseño del estanque:

Se diseña estanque rectangular con una altura 1,2 veces el ancho del estanque.

∀=a∗a∗1,2a=4m3

⇒ a=1,49m

Ancho del estanque: 1,5 mAltura de agua: 1,8 mRevancha: 0,5 mAltura total del estanque: 2,3 m

Detalles del estanque en ANEXO 2.

ANEXO 1Catálogo del impulsor

ANEXO 2Detalles del estanque