Capitulo III Diseno Del Mezclador de Harinas

 DISEÑO DE MEZCLADOR DE HARINAS CAPITULOIII

DISEÑO DEL MEZCLADOR DE HARINAS

3.1

DEFINICION Elmezcladoconsisteenladispersiónd Elmezcladoconsisteenladispersióndeunoscomponentese eunoscomponentesentreotros. ntreotros.

El mezc mezcla lado do es una una oper operac ació ión n físi física ca que que hace hace al flui fluido do más más unif unifor orme me, , eliminandogradientesdeconcentración,temp eliminandogradientesdeconcentración,temperaturayotraspropiedades eraturayotraspropiedades. .

Elmezcladoincluye:

1. Combinacióndeloscomponentessol Combinacióndeloscomponentessolublesdelmedio.comol ublesdelmedio.comolos os azúcares. 2. Ladispersióndegases,comoelaire,cuando Ladispersióndegases,comoelaire,cuandoatraviesaellíquidoen atraviesaellíquidoen formadepequeñasburbujas,loshelados. 3. Elmantenimientodelasuspensióndepartícul Elmantenimientodelasuspensióndepartículassólidas.comol assólidas.comolas as células,néctar,leche. 4. Lamejoradelatransmisióndecalorhaciaodesdeellíquido.

3.2 EQUIPOS 1. Mezcladoresdecinta:

2. Mezcladoresdevolteo

3. Mezcladoresdetornillointerno

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Figura3.1:Mezcladorhorizontal

3.3 DISEÑO DE UN MEZCLADOR 3.3.1 Parámetros de partida de la carcasa El diseño de la carcasa parte de varios parámetros que deben ser consideradosson:

1) Elprimerodeelloseseltamañodelacargaquedebemanejarporque de este dependerán sus dimensiones finales. La carga viene especificada según su masa, es decir, en toneladas métricas. Sin embargo,esteúltimodatonoessuficiente,puestoqueelvolumenque ocuparalacargaesmuyvariable,dependiendodelafórmulaquese vayaapreparar.

2) Así, un segundo parámetro necesario, es la densidad relativa promediomáximadelacargaquerecibiráelmezclador.

3) Como un tercer parámetro a considerar, está el nivel hasta donde debeserllenadoelmezclador,elcualesunparámetromásomenos fijo.Elnivelllegahastahabercompletadoelsemicilindroqueformala parteinferiordelmezcladoryesunnivelutilizadoordinariamenteen esteprocesodemezclado.

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4) Por tratarse de un producto alimenticio se sugiere la utilización de acero inoxidable 304 para todos los componentes que estarán en contactoconelproducto.

3.3.2 Diseño de la carcasa Eldiseño delacarcasa,alsersu papelexclusivamentelacontinenciade los sistemas de hélices y tuberías, y la mezcla de harinas, consiste en un simpledimensionamiento.

Previoaldimensionamientoesconvenientepresentarunesquemadela forma geométrica que tendrá la carcasa, esquema tal que se muestra en la Figura3.2.

Figura3.2:Esquemageometricadelmezclador

3.3.3 Factores de dimensionamiento Existen factores importantes para el dimensionamiento de la carcasa como:

a) Elprimerodeelloseslarelaciónquedebeexistirentreeldiámetro ylalongituddelmezclador.Estefactorsemuestraafectadoporla

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 DISEÑO DE MEZCLADOR DE HARINAS geometría de las hélices. Por esto, es necesario determinar esta geometría antes de un diseño definitivo de la carcasa, así que mientrasseutilizaraunarelaciónaproximadaentrelalongitudyel diámetrodelmezcladorde2,4:1.

 L 2,4 =  D 1

(3.1)

b) Elsegundofactorparaeldimensionamientodelacarcasaesque tan alta será la carcasa por sobre su diámetro, para lo cual es necesariocalcularprimerolasnecesidadesdelsistemadetuberías, porlotantoutilizaremosprovisionalmenteunarelaciónaproximada entreeldiámetrodelacarcasaylaalturadelmezcladorde6:5.

 D 6 = h 5

(3.2)

c) Elterceryúltimofactorparaeldimensionamientodelacarcasanos dirá cual será el grosor de placa para la carcasa, ya que esta deberá soportar la carga a recibir, además de los sistemas de hélicesytuberías

3.3.4

Modelo para el dimensionamiento de la carcasa Conocidas todos los parámetros y los factores para el diseño de la

carcasa

ahora

solo

queda

decidir

la

forma

de

llevar

a

cabo

el

dimensionamiento, cosa que constituirá un modelo para la construcción de cualquiermezclador.

Como se dijo anteriormente, el mezclador debe ser llenado solamente hastacubrirelsemicilindrodesuparteinferior,porlotantolacapacidaddeesta seccióndeberáalbergarQkgóeltamañodecargaqueseelija.Elvolumen quedichacargaocuparadependiendodelamasasecalculasegún:

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m

V  =

δ 





(3.3)

Donde: V Volumendelacargadeharinas[m3] m:masadelacargadeharinas[kg] Densidaddelacargadeharinas[kg/m3l

Además, el mismo volumen puede calcularse por el volumen de un semicilindro,como:

V  =

π  D 2 L 8

(3.4)

Donde:

L:longituddelmezclador(m)

D: diámetrodelmezclador(m) Eldiámetrodelmezcladorenresumenpuedecalcularsecomo:

 D = 3

8m 2.4 π  δ 

(3.5)

Finalmenteelvalordelgrosordeplacaparalacarcasadependedeotros valoresquedemomentonosonposiblescalcularensutotalidad,porloquelo queseharáescalcularelvalornecesarioparasoportarlacargadebidaala mezcladeharinasúnicamente.

Paraelcálculodelgrosordeplacaharemosusodelateoríadeesfuerzos encilindrosdeparedesdelgadas.

Consideraremosquelamezcladeharinassecomportecomounfluidoy que por lotanto ejerce presión hidrostática sobre las paredes del mezclador.

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 DISEÑO DE MEZCLADOR DE HARINAS Esto como se sabe hace descartar cualquier punto que no sea el fondo del mezcladorqueesdondelaspresionesseránmayoresyporlotantoesteseráel puntocríticodelcilindro.

Figura3.3:Esquemadelgrosordelmezclador

(σ r