Calculo de Tanque Agitador

1Noé Bautista, Ariadna Martínez, Kelvyn Sánchez

DISEÑO MECÁNICO DE EQUIPOS

Instituto Tecnológicode Orizaba

DISEÑO DE TANQUE AGITADOR

Realizar el diseño de un tanque agitador para 3500 lt. De néctar de mango, especificar el material de construcción y tomar en cuenta la corrosión.

Diseño del Tanque

V=3500<¿3.5m3

*Tomando Diámetro = Altura (D=h)

V= π∗D2

4∗h= π∗D

3

4

Despejando D

D= 3√V∗4π

= 3√ 3.5m3∗4π=1.6456≈1.65m

h=1.65m∗1.30=2.145m

Diseño del Agitador

Se empleara una turbina con 6 palas ya que este tipo de agitador puede operar en un rango muy amplio de viscosidades del liquido que se desea agitar y su construcción es bastante sencilla. En base al diámetro calculado se

dimensionara el agitador siguiendo la siguiente tabla de proporciones básicas.

Noe Bautista, Ariadna Martinez, Kelvyn Sanchez

Proporciones BásicasDaD t

=0.3a0.5HDt

=1 CDt

=13

WDa

=15

D d

D a

=23

LDa

=14

JDt

= 112




En el diagrama siguiente se muestra un agitador normal, en el cual se indican cada una de las proporciones que deben ser calculadas en base a la tabla anterior.

C=13∗Dt=

13∗1.65=0.55m

Da=0.5∗D t=0.5∗1.65=0.825m

W=15∗Da=

15∗0.825=0.165m





Dd=23∗Da=

23∗0.825=0.55m

L=14∗Da=

14∗0.825=0.206m

J= 112

∗Dt=112

∗1.65=0.1375m





Calculo de la Potencia del Agitador

Se desea mezclar perfectamente néctar de mango, el cual tiene una densidad de 1066 Kg/m3 y una viscosidad de 62.53 cps. Por lo cual se requiere que el numero de Reynolds se encuentre al inicio del estado turbulento (NRe = 10000).

NRe=Da

2∗N∗ρμ

Donde:

NRe = Numero de ReynoldsDa = Diámetro del agitador, m.N = Revoluciones por segundo, rps.ρ = Densidad, Kg/m3.μ = Viscosidad, Kg/m*seg.

Despejando para N:

N= NRe∗μDa

2∗ρ=10000∗0.062530.8252∗1066

=0.8618 rps

Para calcular la potencia se emplea la siguiente fórmula:

P=K T∗N3∗Da

5∗ρ

Es necesario tener el valor de KT el cual se busca en la siguiente tabla de acuerdo al tipo de flujo con el que se esté trabajando (KL = Laminar, KT = Turbulento) el tipo de agitador empleado y el numero de palas.

TablaValores de las constantes KL y KT para tanques que tienen cuatro deflectores en la pared del tanque, cuya anchura es igual o menor al 10 % del diámetro del tanque.





Tipo de impulsor KL KT

Impulsor hélice, tres palas Paso 1.0 41 0.32 Paso 1.5 48 0.87Turbina Disco de seis palas 65 5.75 Seis palas inclinadas ------- 1.63 Cuatro palas inclinadas

44.5 1.27

Paleta plana, dos palas 36.5 1.70Impulsor HE-3 43 0.28Ancla 300 0.35

El valor KT para una turbina con seis palas es 0.87.

P=5.75∗0.86183∗0.8255∗1066=1499.3888W

P=1499.3888 W∗1HP745.699W

=2.01HP


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