Diseño de Tanques de Agitación

 

Diseño de tanques (proporciones, bafles) Los líquidos son agitados dentro de algún tanque o recipiente, generalmente son de forma cilíndrica y equipado de un eje vertical. La parte superior del tanque puede estar abierta al aire, generalmente está cerrada y dependerá de la aplicación. Las proporciones del tanque varían dependiendo de la naturaleza del problema de agitación. Sin embargo, muchas veces se utiliza un diseño estandarizado, como el de la siguiente imagen (McCabe, Smith, & Harriot, 2007).

Los diseñadores de tanques agitados tienen un gran número de variantes para elegir el tipo y localización del agitador; como por ejemplo las proporciones del tanque, número y proporciones de los deflectores. Dichos factores afectan la velocidad de circulación del líquido, patrones de velocidad y consumo de potencia. Para el diseño de tanques de agitación, generalmente se utilizan agitadores de turbina. Las proporciones más comunes se muestran a continuación (McCabe, Smith, & Harriot, 2007). El fondo del tanque es redondeado para eliminar regiones que puedan interferir la agitación y donde no penetrarían las corrientes de fluido. La altura del tanque es aproximadamente igual al diámetro del tanque. El agitador se coloca sobre un eje suspendido a la parte superior. El eje es accionado por un motora través de una caja reductora de velocidad. El agitador provoca que el líquido circule por el tanque y que regrese a su punto inicial. Los deflectores se incluyen para reducir el movimiento tangencial (McCabe, Smith, & Harriot, 2007).

 

 

Generalmente, el número de deflectores es de 4, el número de palas del agitador puede variar entre 4 y 16 aunque generalmente son 6 u 8. 8. Las proporciones “estándar” son ampliamente aceptadas y válidas, ya que son base de muchas correlaciones publicadas sobre el funcionamiento de agitadores (McCabe, Smith, & Harriot, 2007). La forma en que se mueve el líquido depende del tipo de impulsor, características del líquido (viscosidad), tamaño y proporciones del tanque, deflectores y agitador. La velocidad de flujo tiene tres componentes, radial en dirección perpendicular al eje del impulsor, longitudinal en dirección paralela al eje y rotacional en dirección tangente a la trayectoria circular alrededor del eje (McCabe, Smith, & Harriot, 2007). La prevención de vórtices se puede prevenir por medio ciertos métodos. En tanques de pequeño tamaño, el impulsor se coloca separado del centro del tanque. En tanques de mayor tamaño, el agitador se instala en un lado del tanque formando un ángulo con el radio. Otra forma de reducir los vórtices es la instalación de deflectores, que impiden el flujo rotacional (McCabe, Smith, & Harriot, 2007).

 

 

Referencias bibliográficas 1.  McCabe, W., Smith, J., & Harriot, P. (2007). Operaciones Unitarias en Ingeniería Química . México D.F., México: McGraw-Hill Interamericana.