En G&G Ingenieros disponemos de una impresora 3D capaz de crear maquetas volumétricas a partir de un diseño hecho por ordenador.
Esto nos sirve para fabricar distintos tipos de agitadores y hacer pruebas a pequeña escala, pudiendo después hacer un escalamiento al caso real. Nuestro banco de ensayos nos ofrece una información imprescindible para el posterior diseño de los agitadores sobretodo en aplicaciones poco comunes.
En las siguientes fotos se pueden ver distintos prototipos de agitadores.
Los fabricantes de bombas sumergibles ampliaron sus productos aplicando una hélice a sus motores para conseguir agitadores sumergibles.
Tienen una aplicación muy clara y adecuada en la homogeneización de balsas. Al generar flujos horizontales se pueden realizar barridos más o menos amplios con una instalación sencilla.
En la actualidad se están utilizando en exceso en las plantas de tratamiento de agua sometiéndolos a condiciones excesivas de corrosión y abrasión.
Hay que tener en cuenta que la corrosión y/o abrasión actúan sobre la carcasa y el cierre que aísla las partes internas eléctricas, destruyendo gran parte de la maquina.
En estas condiciones la superioridad del agitador vertical u horizontal con el motor fuera del fluido es notable. Solo el árbol y el móvil están sometidos a estas condiciones, con materiales adecuados, hacen que su vida sea mucho más extensa y su mantenimiento significativamente más reducido.
Cada maquina tiene sus condicionantes y aplicaciones y «no todo vale para todo». Una selección de materiales y maquinas adecuada hace que la vida y el rendimiento de la planta sea el adecuado y para el objetivo diseñado.
Los tanques IBC (Intermediate Bulk Container) o también llamados tanques GRG (Gran Recipiente para Materias a Granel) consisten en unos depósitos de plástico, polietileno de alta densidad (HDPE), que están envueltos en una caja de rejilla de aluminio de volumen 600-1000 litros siendo los más utilizados los de 1000 litros.
Poseen un orificio en la parte superior que suele ser de 150mm ó 220 mm, por donde se introduce el agitador.
El agitador va anclado (mediante una placa cuadrada) a un soporte de ancho variable fácilmente intercambiable, en Acero al Carbono Galvanizado. Dicho soporte se fija a la estructura del depósito y se puede adaptar para su elevación y transporte con las uñas de una carretilla motorizada.
Para este tipo de tanques se pueden utilizar según la aplicación requerida agitadores con motor directo o rápidos (agitadores sin reductor) con hélice marina o agitadores lentos con motorreductor y turbina abatible.
G&G Ingenieros preconiza el uso de agitadores lentos por sus ventajas técnicas: Además de no pasar nunca por la velocidad crítica ya que ésta se encuentra siempre por encima de la velocidad de funcionamiento, la hélice al ser abatible tiene mayor diámetro y mejor rendimiento, por lo que la agitación será más homogénea.
En G&G Ingenieros utilizamos las hélices de palas de perfil delgado PD en nuestros agitadores debido a que es la solución perfecta en múltiples aplicaciones.
Dentro de ellas, existen diferentes modelos con sus peculiaridades:
Hélice PD 31
Hélice de perfil delgado con un porcentaje de turbulencia medio.
Adecuada para homogeneizaciones, mezclas con viscosidades medias, suspensión de sólidos y transferencia térmica.
Hélice PD10
Hélice de perfil delgado con un porcentaje de turbulencia bajo. Genera grandes caudales con muy poco cizallado.
Adecuada para agitadores horizontales, desaireación de fangos previa a filtrado, recirculación en tubo…
Hélice PD 33
Hélice de perfil delgado con un porcentaje de turbulencia medio. Su borde curvado la hace muy adecuada en el manejo de fibras.
Adecuada para homogeneizaciones, mezclas con viscosidades medias, suspensión de sólidos y transferencia térmica.
Hélice PD 12
Hélice de perfil delgado con un porcentaje de turbulencia muy bajo. Genera grandes caudales con muy poco cizallado.
Diseñada para procesos de floculación.
Ver también:
G&G Ingenieros incorpora a sus productos aceleradores de flujo para instalaciones de depuración, industrial y de biogas.
Están especialmente indicados para aplicaciones en tanques de nitrificación, desnitrificación, tratamientos de lodos activos, desinfección, para mezclas industriales y en los digestores de las instalaciones de biogas para homogeneizar y destratificar y así impedir la formación de capas duras superficiales.
Con potencias desde 1,5 kW a 5,5 kW.
G&G Ingenieros incorpora una gama de agitadores sumergibles indicados en los procesos de mezclado, homogeneización y agitación de líquidos en las instalaciones de tratamiento de las aguas residuales.
La potencia de estos agitadores oscila entre 1.5 kW y 18,5 kW.
Para ambientes muy corrosivos disponemos de agitadores sumergibles en acero inoxidable AISI 316 con potencias de 0.75 kW a 3 kW.
G&G Ingenieros incorporates a submersible agitators range indicated in mixing, homogenizing and stirring liquids in the treatment wastewater facilities.
The power of these agitators ranges from 1.5 kW to 18.5 kW.
We offer submersible mixers made of stainless steel AISI 316 with power of 0.75 kW to 3 kW for highly corrosive environments.
En no pocas industrias aparece el problema de agitar volúmenes pequeños para generar disoluciones o simplemente homogeneizar productos líquidos previamente a su utilización.
Se tiende a pensar en un agitador portátil de muy poco peso, que se pueda alternar por los diversos contenedores.
Hay que tener en cuenta dos importantes parámetros como son las características de los diversos productos y sus continentes por un lado y la forma de fijar el agitador por el otro.
Disoluciones y homogeneizaciones de productos con viscosidades próximas a las del agua permiten la utilización de pequeños móviles como del tipo marino a velocidades altas por lo que el agitador puede ser muy ligero ya que únicamente estará constituido por el motor, un palier de guiado, el árbol y el móvil. Este tipo de agitadores es portable pero la cuestión se reduce a la forma de fijarlo en los diferentes recipientes.
De otra parte, productos viscosos que producen espumas o que no admiten alto cizallado requieren agitadores lentos lo que obliga a la utilización de reductores con el consiguiente aumento de peso del equipo. Estos agitadores son más fiables técnicamente que los rápidos ya que a los menores esfuerzos y velocidades se suma que no pasarán por la velocidad crítica.
The problem of stirring small volumes to generate solutions or just to homogenize liquid products prior to use them appears in several industries.
We tend to think of a portable agitator, very little weight; that can be cycle through different containers.
Keep in mind two important parameters such as the characteristics of the products and continents on the one hand and how to fix the agitator on the other.
Dissolutions and homogenizations of products with similar viscosity to water allow using a small mobile such as the marine type at high speeds so the agitator can be very light-weight since it will only be constituted by the motor, a guided bearing, the shaft and mobile. This kind of agitators is portable but the question comes down to how to fix it in different containers.
Moreover, viscous products that produce foam or do not allow high shearing require slow agitators forcing the use of gearboxes with a consequent increase of the equipment weight. These agitators are more technically reliable than the fast ones due to be subjected to lower forces; speed and they also do not pass through the critical speed.
Las hélices de perfil delgado PD generan un porcentaje bajo o medio de turbulencia. El flujo creado es predominantemente axial.
Existen diferentes modelos y hacen que cada uno sea espécífico para cada aplicación como son:
Ver también:
Tipos de hélices de perfil delgado
Las hélices de perfil delgado PD se conforman con chapa de espesor menor que el 6% de su cuerda. Esto hace que el aumento de la viscosidad de los líquidos agitados tenga poca influencia en la relación de par de arrastre (potencia absorbida) y fuerza de elevación (caudal de bombeo) confiriéndole un comportamiento óptimo en numerosas situaciones.
Superioridad del flujo axial: En la mayor parte de los casos, las fuerzas que tienden a separar los componentes mezclados o suspendidos son verticales ya que se deben a la gravedad.
Las líneas de corriente de una turbina radial se distribuyen en dos partes al chocar con la pared del depósito, que no se mezclan bien.
Es lógico que las líneas de flujo verticales sean mas eficientes para mezclar componentes que tienden a separarse por fuerzas verticales debidas a la gravedad.
Superioridad de los grandes diámetros: La potencia absorbida por una hélice es inversamente proporcional a la cuarta potencia de su diámetro y al tiempo de mezcla elevado a la potencia tres.
Es por esto que para un mismo tiempo de mezcla, la potencia aplicada será tanto menor cuanto mayor sea el diámetro de la hélice.
Superioridad de un buen rendimiento de bombeo: Toda la energía introducida en el líquido se distribuye en energía de turbulencia Wt, localizada en la estela de la hélice, y en energía de desplazamiento Wd que se reparte por todo el volumen. La Wt asegura la mezcla mientras que la Wd sirve para llevar el líquido a la zona turbulenta. Cuanto menor sea la relación Wt/Wd más rendimiento tendrá la hélice.
Ver también:
Biogas y plantas de biogás
El biogás es un gas combustible compuesto por metano (CH4) en una proporción que oscila entre un 50% y un 70%, y dióxido de carbono (CO2) (entre el 30% y el 50%), conteniendo pequeñas proporciones de otros gases como hidrógeno (H2), nitrógeno (N2), oxígeno (O2) y ácido sulfhídrico ( H2S). El poder calórico promedio de un metro cúbico de biogás es de 5000 kcal, lo que permite generar entre 1.3-1.6 kWh.
El biogás es producido por bacterias de fermentación que se encargan de descomponer el residual orgánico, a lo que se le denomina proceso de fermentación anaeróbica, ya que se produce en ausencia de oxígeno.
Se puede obtener biogás a partir de cualquier material orgánico como por ejemplo el lodo de las plantas de tratamiento de aguas residuales (E.D.A.R.), excretas de cualquier índole, los desechos orgánicos de las industrias de producción de alimentos…
Todos los materiales orgánicos que pueden ser empleados como lecho de fermentación están compuestos, en su mayor parte, por carbono (C) y nitrógeno (N). La relación entre ambos tiene gran influencia sobre la producción de biogás.
Con el agua aumenta la fluidez del material de fermentación, lo cual es importante para lograr un proceso de fermentación más eficiente y, por tanto, una mayor producción de biogás. En un lecho de fermentación líquido las bacterias de metano llegan con mayor facilidad al material de fermentación fresco, lo que acelera el proceso.
La instalación destinada a la producción y captación del biogás recibe el nombre de planta de biogás. Existen múltiples diseños y formas, en función de su tamaño, materia prima (residual) que se emplea, materiales de construcción con que se construye…
Su variedad es tal que los modelos existentes se adaptan prácticamente a todas las necesidades y variantes que se deseen, en cuanto a volumen, materiales empleados y residuales orgánicos que se deben tratar.
Básicamente puede afirmarse que en todos los casos el proceso de producción de biogás se efectúa en un reactor denominado digestor, ya que en él se realiza el proceso de fermentación, mientras que la captación del biogás se realiza mediante una campana o superficie abovedada o cilíndrica, desde la cual se extrae el gas a través de una conducción por tubería o manguera.
Mezclado del digestor
El mezclado es muy importante en un digestor ya que un buen equipo mezclador acelera la digestión porque consigue los siguientes objetivos:
Un agitador instalado en un tanque de digestión suspende el material orgánico y evita la formación de una película flotante o costra. El objetivo del agitador es crear una recirculación vertical de abajo a arriba, para ello y debido al gran tamaño de los digestores se coloca un agitador vertical con 2 hélices, una en la parte de abajo y la otra en la superficie del fluido, como se puede apreciar en el siguiente dibujo.
La hélice situada en la superficie del fluido es la que va a evitar la formación de la costra, que puede ser peligrosa ya que hace que el metano no vaya a la superficie del reactor.
El agitador debe tener un motor ATEX debido a la alta presencia de metano en la reacción.