Patrones de flujo en agitadores – Tipos de móviles

Es muy útil distinguir los móviles por el patrón de flujo que crean, porque nos da una visión rápida del comportamiento en las distintas aplicaciones. Como patrón de flujo definimos la componente principal de éste.

Si las dividimos en tres: axial, radial y tangencial, todos los móviles generan flujos con las tres componentes, pero si decimos que un móvil es de flujo axial estamos hablando de un móvil cuyo flujo predominante es de tipo axial.

  • Flujo axial: Flujo en la dirección del eje del agitador. Decimos impulsante cuando lanza el chorro de líquido en dirección axial y sentido contrario a la posición del motor. Aspirante sería en sentido contrario.
  • Flujo radial: Flujo en la dirección del radio del circulo barrido por el móvil.
  • Flujo tangencial: Flujo en la dirección tangencial al circulo barrido por el móvil.

 

Agitadores G&G en la planta de tratamiento de agua de Tia Juana

G&G Ingenieros a traves de su cliente Ondeo Industrial Solutions, ha suministrado a Petroleos de Venezuela S.A. varios agitadores para la planta de Tratamiento de Aguas de Tia Juana, en Venezuela:

  • 1 agitador vertical de 1,1 kW
  • 2 agitadores verticales de 0,37 kW

Julio 2013

Suspensión de sólidos

Para realizar la puesta en suspensión de partículas sólidas en un líquido, el móvil de agitación debe ejercer una acción enérgica sobre el fondo de la cuba para provocar el deslizamiento y el rodamiento de las partículas. Enseguida se precisa que la circulación del líquido sea suficiente para poder arrastrar las partículas en el seno de la fase líquida.

Ese valor característico utilizado para definir la puesta en suspensión de partículas sólidas en la fase líquida, es la velocidad de rotación mínima de todas las partículas sobre el fondo de la cuba.

A menudo, el objeto principal de la operación de mezcla es el mantenimiento en suspensión homogénea de las partículas sólidas en el líquido. En este caso es indispensable una circulación enérgica del líquido en todo el volumen de la mezcla. Los factores hidrodinámicos importantes serán por tanto el perfil de velocidades del fluido y el caudal de circulación. La configuración del sistema de agitación se orientará hacia aquella que conduzca a una eficacia de circulación óptima. Es recomendable utilizar móviles axiales de gran diametro lo que permite además limitar los fenómenos de abrasión.

Agitación en sistemas de varias fases

Dos líquidos miscibles, no componen más que una fase. Por el contrario, dos líquidos inmiscibles, un sólido en suspensión en un líquido, un gas en emulsión en un líquido, constituyen sistemas en dos fases.

En las operaciones de mezcla de un sistema de varias fases, la noción de interfase se hace muy importante. Las fuerzas de cohesión que existen en el interior de cada fase tienden a separarlas reduciendo al máximo el valor de las interfases correspondientes. Por su parte, la gravedad tiende a establecer una decantación gravimétrica.

En un sistema de una sola fase, la mezcla una vez realizada se conserva. En un sistema de varias fases, es preciso continuar disipando una cierta energía para evitar la separación, salvo si la gravedad o la tensión superficial tienen un efecto débil respecto al de la viscosidad.

 

Flujo laminar y turbulento

Los términos flujo laminar o puramente viscoso, se usan como sinónimos, para indicar un fluido que fluye en capas en oposición al flujo turbulento, en el cual los componentes de la velocidad tienen fluctuaciones turbulentas al azar.

Cuando se introduce un trazador en un flujo laminar por ejemplo un chorro de tinta, trazará una línea delgada, que esta compuesta siempre por las mismas partículas de fluido. En flujo turbulento, la línea de tinta se confunde rápidamente, mezclándose con las partículas de fluido a medida que este fluye.

Lo que determina que un flujo sea laminar o turbulento es la velocidad y el tamaño y configuración del conducto. A medida que la velocidad aumenta, el flujo cambiará de laminar a turbulento pasando por un régimen de transición.

Los efectos de viscosidad están siempre presentes en el flujo turbulento, pero son superados generalmente por los esfuerzos cortantes turbulentos.

Dispersión

En la realización de una dispersión de una fase líquida o gaseosa en otra fase continua, existen varios tipos de fuerzas que se ejercen sobre las gotitas de la fase dispersa. Así, las fuerzas debidas a las tensiones de cizallamiento creadas en la solución por el móvil tienden a provocar la rotura de las gotitas. Las fuerzas debidas a la tensión superficial y a la viscosidad de la fase dispersa, se oponen a la rotura de aquellas.

El fenómeno de la coalescencia (propiedad que tiende a unir las partículas) modifica a manudo estos resultados. La coalescencia de dos gotitas esta influenciada por las tensiones de cizallamiento debidas a las fluctuaciones de la velocidad. Existe localmente un valor del diámetro de las gotitas que por encima del cual la coalescencia es fuertemente reducida por la turbulencia. En una cuba agitada, la curva de distribución de los diámetros de las gotitas de la fase dispersa, esta consecuentemente determinada por los mecanismos antagonistas de ruptura y la coalescencia de las gotitas.

Para que ocurra la dispersión, es necesario que el sistema de agitación pueda realizar una dispersión completa de toda la fase dispersa, es decir, que sea capaz de realizar la aspiración en el móvil de toda gotita que podría tomarse y decantar en la cuba. La coalescencia aparece en las zonas donde las fuerzas de cizallamiento son débiles, es decir, en las zonas alejadas del móvil de agitación o detrás de los bafles u obstaculos. Por tanto, se debe realizar una recirculación rápida del fluido en la cuba y un valor característico importante será el tiempo de bombeo de la solución estando esto definido como el tiempo entre dos pasos consecutivos de una partícula por el mismo lugar.

Otro valor característico importante será igualmente la velocidad periférica del móvil de agitación a la cual está ligado el valor de la velocidad de cizallamiento máximo.

Lucha contra el cambio climático

Barack Obama logra una alianza de 80 compañías mediante la cual se comprometen a establecer medidas concretas para reducir las emisiones que causan el calentamiento.

Algunos de los compromisos consisten en reducir las emisiones de carbono hasta el 50%, cortar el uso de agua en un 80% y garantizar que el 100% de la energía que obtienen procede de renovables.

Mas Información.

Destrucción de espuma

Durante la agitación de productos orgánicos e inorgánicos de diferentes viscosidades pueden producirse espumas en la superficie de los productos. Esto puede evitarse en los agitadores de velocidad lenta con un segundo móvil cerca de la superficie que produzca el movimiento superficial suficiente para destruir la espuma. En general, conviene que sea aspirante, es decir, que lance el flujo hacia la superficie, para evitar la introducción de aire.

Otro agitadores especiales para la rotura de espumas, giran muy lentamente con un móvil “barredor” de la espuma y lamiendo la superficie del líquido.

Tecnologías avanzadas de potabilización de aguas

La Estación de Tratamiento de Aguas Potables de Venta Alta (Arrigorriaga) ha reunido hoy a expertos de todo el Estado en una jornada técnica organizada por el Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia, en colaboración con la Asociación Española de Abastecimientos de Agua y Saneamiento – AEAS, sobre tecnologías avanzadas de potabilización de aguas de consumo.

El encuentro tiene como objetivo debatir sobre los retos que afronta el sector, con una normativa cada vez más estricta y la aparición de nuevos contaminantes en el agua.

Se puede ver en directo la jornada desde el siguiente enlace.