CLCULO DE POTENCIA DE AGITACINOBJETIVO: El objetivo de la prctica es determinar la potencia terica de agitacin y compararla con la experimental. Tambin se determinaran varios coeficientes como el ndice de mezclado (I) y el grado de homogeneizacin (H) que ayudaran a determinar la eficacia de la agitacin.

PROCEDIMIENTOS Y CLCULOS:Primero se calculara la potencia de agitacin real, mediante la formula:

Donde E es el voltaje de la red (220 V) e I es la intensidad en Amperios (Diferencia entre intensidad en tanque e intensidad en aire).Calcularemos esta potencia para cada uno de los seis experimentos a realizar.Los seis experimentos correspondern a tres velocidades de agitacin distintas con y sin tabiques deflectores. En cada experimento se tomarn tres muestras de tres grifos distintos situados a distinta altura del tanque. Las muestras obtenidas se filtran y se dejan secar durante al menos 24 h, despus pesamos el CaCO3 y calculamos los coeficientes C1 , C2 , C3 (% en peso) y la media de los tres coeficientes. Con estos ltimos datos, podemos calcular la desviacin tpica:

El ndice de mezclado:

= Concentracin terica de suspensin; 0,03

Y el grado de homogeneidad:

Por otro lado calculamos las potencias de agitacin tericas, el primer paso ser calcular los coeficientes S1 , S2 , S3 y S4 para determinar, mediante la tabla adjunta, el numero de curva que posteriormente utilizamos en la grafica.Los coeficientes S1 , S2 , S3 y S4 sern :S1 =Dt/D; S2 = Zi/D; S3 = Zl/D; S4 =W/DSiendo: Dt: Dimetro del tanque. Zi: Altura del agitador al fondo del tanque. W: Anchura de los tabiques deflectores.

Tambien se calcula el Reynols en cada experimento:

La densidad ser la media:

Una vez conocidos los Reynols y la curva de cada experimento, podemos obtener grficamente el factor de potencia, P0 . A partir de el cual sacamos la potencia de agitacin terica.

Para los experimentos con Reynols mayores de 300 y sin tabiques deflectores, hay que tener en cuenta el nmero Fr:

Que junto con el coeficiente y:

Servirn para corregir el factor de potencia, que ahora pasara a ser:

Calculados todos estos parmetros pasamos a confeccionar la tabla.sin tabiques deflectores

Exp 1Exp 2Exp 3

velocidad de agitacin (rps)1.672.53.33

agitacin en agua (A)0.00580.00690.0088

agitacin en aire (A)0.00550.00600.0065

potencia consumida (W)0.0660.1980.506

Muestra 1 antes (g)31.632.220.78

Muestra 1 Despus (g)32.0833.2722.18

Muestra 2 antes (g)32.0830.9334.26

Muestra 2 ( despus) g33.1831.3935.67

Muestra 3 antes (g)32.1314.9319.78

Muestra 3 despus (g)32.6816.1921.09

C1 (% peso)0.962.142.8

C2 (% peso)2.20.922.82

C3 (% peso)1.12.522.62

C1 (tanto por 1 en peso)0.00960.02140.028

C2 (tanto por 1 en peso)0.0220.00920.0282

C3 (tanto por 1 en peso)0.0110.02520.0262

Media (% peso)0.01420.01860.0275

Desviacin tpica0.00680.00840.0011

ndice de Mezclado (I)0.03980.04900.0065

Grado de homogeneidad (H)47.3362.0091.56

Formacin de vrticesi si si

Reynolds201373020540273

Curva141414

Po 0.90.90.9

y-0.0826-0.0870-0.0901

Fr0.03260.07330.1303

Po/Fr^y0.67830.71690.7490

P0.06350.22640.5607

con tabiques deflectores

Exp 1Exp 2Exp 3

velocidad de agitacion (rps)1.672.503.33

agitacin en agua (A)0.0580.0690.088

agitacin en aire (A)0.0550.060.065

potencia consumida (W)0.661.985.06

Muestra 1 antes (g)20.7934.2231.8

Muesta 1 Despues (g)21.3435.2233.23

Muestra 2 antes (g)20.8212.8319.21

Muestra 2 ( despues) g21.4214.3720.58

Muestra 3 antes (g)20.4118.6610.2

Muestra 3 despues (g)21.0819.9211.57

C1 (% peso)1.122.86

C2 (% peso)1.23.082.74

C3 (% peso)1.342.522.74

C1 (tanto por 1 en peso)0.0110.020.0286

C2 (tanto por 1 en peso)0.0120.03080.0274

C3 (tanto por 1 en peso)0.01340.02520.0274

Media (% peso)0.01210.02530.0278

Desviacin tpica0.00120.00540.0007

ndice de Mezclado (I)0.00710.03170.0041

Grado de homogeneidad (H)40.4484.4492.67

Formacin de vrticeNoNoNo

Reynolds201373020540273

Curva111

Po 777

y---

Fr---

Po/Fr^y---

P0.65502.21075.2403

Constantes

voltaje de la red elctrica (V)220

Volumen de muestra (ml)50

Masa de muestra (g)50

So0.171

Concentracin teorica de suspensin0.03

Dimetro del tanque (m)0.365

Dimetro del agitador (m)0.115

ancho del tabique deflector (m)0.019

altura del agitador sobre el fondo (m)0.13

altura del nivel del lquido (m)0.43

volumen del tanque (m3)0.045

S13.17

S21.13

S33.74

S40.17

densidad del agua Kg/m31000

viscosidad (Pa/s)0.0011

densidad de Carbonato clcico Kg/m31195

densidad de la mezcla 1004.92

Volumen del agua0.0436

volumen del caco30.00113

a1

b40

Ahora representamos el grado de homogeneidad frente a la potencia terica y la potencia terica frente a la potencia real.

CONCLUSIONES:Vemos que las potencias dan muy parecidas, por lo que los clculos deben estar bien, por otro lado vemos que el punto de mxima homogeneidad se da a la velocidad mas alta, usando tabiques deflectores mientras que el punto de mnima potencia se da a la velocidad mas baja cuando no se usan tabiques deflectores.Tambin vemos que el Reynols aumenta mas linealmente cuando no usamos tabiques deflectores, ya que alcanzamos el mismo Reynols cuando usamos tabiques y mxima velocidad que cuando no se usan tabiques y la velocidad es mnima.El uso de tabiques deflectores no esta justificado ,ya que se alcanza prcticamente el mismo grado de homogeneidad con y sin tabiques , mientras que con tabiques gastamos mas potencia.

lvaro Martnez Valiente