Captulo 8: Transporte y medicin de uidos

TUBERAS, ACCESORIOS Y VLVULAS: Tubera y tuboLos uidos se transportan por lo general en tuberas o tubos, los cuales tienen una seccin transversal disponible en una variedad de tamaos, espesores de pared y materiales de construccin. En general, las tuberas tienen pared gruesa y dimetros relativamente grandes y vienen en longitudes moderadas de 20 a 40 ft (6 a 12 m); el tubo tiene una pared delgada y generalmente viene en rollos de varios cientos de pies de longitud. A las tuberas metlicas se les puede hacer una cuerda para enroscar, mientras que a los tubos no. Las paredes de las tuberas son por lo general ligeramente rugosas; los tubos tienen paredes muy lisas. Los tramos de las tuberas se unen por collarines (bridas), tornillos roscas o accesorios soldados; las piezas de los tubos estn conectadas por accesorios de compresin, accesorios avellanados o soldados.Tamaos. Las tuberas y tubos se clasican en funcin de su dimetro y de su espesor de pared. El espesor de la pared de una tubera est indicado por el nmero de norma, el cual aumenta con el espesor. El tamao del tubo est indicado por el dimetro exterior. El valor nominal es el dimetro exterior real, dentro de tolerancias muy estrechas.Seleccin de tamaos de tubera. El tamao seleccionado de tubera para una instalacin particular, depende sobre todo de los costos de la tubera y accesorios, as como de la energa requerida para el bombeo del uido.Conexiones y accesorios: Los mtodos utilizados para unir las piezas de tuberas o tubos, dependen en parte de las propiedades del material, pero sobre todo del espesor de la pared. Los productos tubulares de pared gruesa se conectan generalmente por medio de accesorios de rosca, por collarines o por soldadura. Las piezas de tubo de pared delgada se unen por soldadura o compresin o accesorios ameados. Las tuberas hechas de materiales frgiles tales como vidrio, carbono o hierro fundido se conectan por medio de bridas (o collarines) o uniones de enchufe y campana.Dispositivos para expansin: Casi todas las tuberas estn sometidas a variaciones de temperatura. En algunas ocasiones, los cambios son muy grandes. Tales cambios provocan que la tubera se expanda o se contraiga. Si la tubera est jada de manera rgida a sus soportes, puede desprenderse, doblarse o hasta romperse. De esta forma, en tuberas muy grandes no se emplean soportes jos; en vez de eso, la tubera descansa libremente sobre rodillos o cuelga de cadenas o barras.Prevencin de las fugas alrededor de partes mvilesEn muchos tipos de equipo de procesamiento es necesario que una parte del equipo se mueva en relacin con otra, sin que existan fugas excesivas de uido alrededor de la pieza mvil. Los dispositivos ms comunes para minimizar las fugas, al mismo tiempo que permiten el movimiento, son los prensaestopas y los sellos mecnicos. Ninguno de ellos detiene la fuga por completo, pero si no hay fuga, cualesquiera de los uidos procesados pueden ser tolerados y es posible, incluso, modicar el dispositivo para asegurar que slo el uido inicuo se inltre o escape del equipo. Cajas prensaestopas. Una caja prensaestopas sirve de sello alrededor de un eje rotatorio y adems alrededor de un eje que se mueve axialmente. En esto diere de los sellos mecnicos, los cuales slo son tiles en partes rotatorias. Sellos mecnicos. En un sello rotatorio o mecnico, el contacto deslizante est entre un anillo de grato y una cara de metal pulido, generalmente acero al carbono.VlvulasUna planta de procesamiento tpica contiene miles de vlvulas de diferentes tamaos y formas. Sin embargo, a pesar de la amplia variedad de diseos, todas las vlvulas tienen un propsito principal: disminuir o detener el ujo de un uido. Algunas vlvulas funcionan mejor en servicio de cerrado-abierto prendido-apagado, es decir, abiertas o cerradas por completo. Vlvulas de compuerta y vlvulas de globo. En una vlvula de compuerta, el dimetro de la abertura a travs de la cual pasa el uido es casi el mismo que el de la tubera, y la direccin del ujo no cambia. Las vlvulas de globo se utilizan con frecuencia para controlar la velocidad de ujo de un uido. Adems, la abertura aumenta en forma lineal con respecto a la posicin del vstago, y su uso es uniformemente distribuido alrededor del disco. El uido pasa a travs de una abertura limitada y cambia varias veces de direccin, como resultado, la cada de presin en este tipo de vlvula es importante. Vlvulas de pistn y de bola. Las vlvulas metlicas de pistn son tiles en las tuberas de procesos qumicos, para temperaturas inferiores a 250 C. Como en una llave de paso en un laboratorio, un cuarto de giro del vstago hace que la vlvula pase de estar abierta en su totalidad a un cerrado total; y cuando est por completo abierta, el canal a travs del tapn puede ser tan ancho como el interior de la tubera y la cada de presin es mnima. Vlvulas de retencin. Una vlvula de retencin permite el ujo slo en una direccin. Se abre debido a la presin del uido en una determinada direccin; cuando el ujo se detiene o tiende a invertirse, la vlvula se cierra automticamente por la gravedad o por medio de un resorte que hace presin de nuevo sobre el disco.BOMBAS: Las bombas incrementan la energa mecnica del lquido, aumentando su velocidad, presin o elevacin, o las tres anteriores. Las dos clases principales son las bombas de desplazamiento positivo y las bombas centrfugas. Las unidades de desplazamiento positivo aplican presin directamente al lquido por un pistn reciprocante, o por miembros rotatorios, los cuales forman cmaras alternadamente llenas o vacas del lquido. Las bombas centrfugas generan altas velocidades de rotacin, entonces convierten la energa cintica resultante del lquido en energa de presin. Bombas de desplazamiento positivo: Existen dos subclases de bombas de desplazamiento positivo. En las bombas reciprocantes, la cmara es un cilindro estacionario que contiene un pistn o mbolo, mientras que en las bombas rotatorias la cmara se mueve desde la entrada hasta la descarga y regresa de nuevo a la entrada. Bombas reciprocantes: Las bombas de pistn, de mbolo y de diafragma son ejemplos de bombas reciprocantes. En una bomba de pistn, el lquido pasa a travs de una vlvula de retencin de entrada al interior del cilindro mediante la accin de un pistn y entonces es forzado hacia afuera a travs de una vlvula de retencin de descarga en el recorrido de regreso. La mayor parte de las bombas de pistn son de doble accin, es decir, el lquido es admitido alternadamente a cada lado del pistn, de manera que una parte del cilindro se est llenando mientras que la otra se vaca. Bombas rotatorias: Una gran variedad de bombas rotatorias de desplazamiento positivo estn disponibles. Las bombas rotatorias no contienen vlvulas de retencin. Cuanto menor sea la tolerancia entre las partes mviles y las estacionarias, las fugas se minimizan desde el espacio de la descarga hacia el espacio de la succin; pero esto tambin limita la velocidad de operacin. Las bombas rotatorias operan mejor en uidos limpios y moderadamente viscosos, tales como el aceite lubricante ligero. Se operan con presiones de descarga superiores a 200 atm. Bombas peristlticas En la produccin de sustancias bioqumicas, a menudo se utilizan pequeas bombas peristlticas a prueba de fugas. stas comprenden un tramo de tubera exible que es comprimida por una sucesin de rodillos mviles que atrapan el lquido y lo hacen mover a lo largo de la tubera. Las bombas peristlticas se pueden usar slo para ujos pequeos, pero frecuentemente constituyen la mejor eleccin cuando se deben extraer mover lquidos sin posibilidad de derrame o exposicin al aire.Bombas centrfugas: En la segunda clase ms importante de bombas, la energa mecnica del lquido se aumenta por la accin centrfuga. El lquido entra a travs de la conexin de succin concntrica al eje del elemento giratorio de alta velocidad llamado impulsor (o rotor), el cual est provisto de aspas radiales inherentes con el mismo. El lquido uye hacia fuera por el interior de los espacios que existen entre las aspas y deja el impulsor a una velocidad considerablemente mayor con respecto a la de la entrada del mismo. En una bomba que funciona en forma apropiada, el espacio entre las aspas est por completo lleno de lquido que uye sin cavitacin. El lquido que sale del permetro del impulsor se recoge en una coraza de espiral voluta y sale de la bomba a travs de una conexin tangencial de descarga. En la voluta, la carga de velocidad del lquido procedente del impulsor se convierte en carga de presin. El uido recibe energa del impulsor, que a su vez se transmite al mismo por un par de fuerzas del eje motor, el que por lo general es accionado mediante la conexin directa a un motor de velocidad constante, comnmente del orden de 1 750 o 3 450 r/min. Bomba ideal: En una bomba ideal, se asume que el lquido uye a travs de la unidad sin friccin, y que en una determinada seccin transversal todo el lquido uye a la misma velocidad. Rendimiento real de la bomba: En una bomba real, hay friccin y prdidas por impacto originadas por el sbito cambio de direccin del lquido que abandona el impulsor. La velocidad en una determinada seccin transversal dista de ser uniforme, resultando un ujo que circula de extremo a extremo dentro de los canales del impulsor. La diferencia entre el rendimiento real y el terico es causada inicialmente por el ujo de recirculacin. La friccin del uido y las prdidas por impacto contribuyen a la prdida de cabeza. La friccin es mayor cuando el ujo es mximo; las prdidas por impacto se encuentran en un mnimo en las condiciones nominales de operacin de la bomba y se magnican en la medida en que el ujo se incrementa o decrece a partir del valor nominal. Consumo de potencia. Cuando la potencia del uido P aumenta con la velocidad de ujo a un valor mximo o cercano a la capacidad estipulada, entonces cae ligeramente. Eciencia. Como se indica en la ecuacin (8.8), la eciencia de la bomba es la relacin entre la potencia del uido y la potencia total consumida. La eciencia aumenta rpidamente con la velocidad de ujo para velocidades bajas, alcanza un mximo cerca de la regin de la capacidad estipulada de la bomba, y disminuye despus a medida que la velocidad de ujo se aproxima al valor de carga cero. Bombas hermticas: Debido a consideraciones ambientales, las bombas centrfugas hermticas se utilizan cada vez ms para el manejo de lquidos peligrosos. Existen dos tipos principales, de los cuales ninguno contiene sellos o cajas prensaestopas. En las bombas de rotor enlatado, un recinto similar a lata de acero inoxidable alrededor del rotor motor mantiene el uido bombeado fuera del motor. En las bombas de impulsor magntico, el impulsor, que contiene imanes, es conducido por un disco transportador magntico del otro lado de la pared de la coraza.

VENTILADORES, SOPLADORES Y COMPRESORES: stas son mquinas que mueven y comprimen gases. Los ventiladores descargan grandes volmenes de gas (normalmente aire) dentro de los espacios abiertos o ductos grandes. Son mquinas de baja velocidad que generan presiones muy bajas, del orden de 0.04 atm. Los sopladores son aparatos rotatorios de alta velocidad (que usan el desplazamiento positivo o la fuerza centrfuga) que desarrollan una presin mxima de cerca de 2 atm. Los compresores, los cuales tambin son de desplazamiento positivo o mquinas centrfugas, descargan a presiones desde 2 hasta varios miles de atmsferas. Ventiladores: Los ventiladores de gran tamao por lo general son centrfugos y operan exactamente sobre el mismo principio que las bombas centrfugas. Sin embargo, es posible que las aspas del impulsor sean curveadas hacia adelante; esto puede llevar a la inestabilidad en la bomba, pero no en un ventilador. Una diferencia entre bombas y aparatos para el ujo de gases radica en el efecto de la presin y la temperatura sobre la densidad del gas que entra en la mquina. Soplador de desplazamiento positivo: Estas mquinas operan como las bombas de engranaje, excepto que, debido al diseo especial de los dientes, la holgura es de slo unas pocas milsimas de pulgada. La posicin relativa de los impulsores se mantiene precisamente por engranajes pesados externos. Un soplador de etapa simple descarga gas de 0.4 a 1 atm manomtrica, un soplador de etapa doble a 2 atm. Sopladores centrfugosEn apariencia es como una bomba centrfuga, excepto que la coraza es ms estrecha y el dimetro de la misma y la voluta de descarga son relativamente ms grandes que en la bomba centrfuga. Compresores de desplazamiento positivo: Estas mquinas operan mecnicamente de la misma manera que lo hacen las bombas reciprocantes, con la diferencia de que la prevencin de fugas es ms difcil y el aumento de la temperatura es importante. Las paredes y los cabezales del cilindro estn provistos de chaquetas para enfriamiento mediante agua o refrigerante. Compresores centrfugos: Los compresores centrfugos son unidades de mltiple etapa que contienen una serie de impulsores en un solo eje que gira a velocidades altas en una coraza maciza. Los canales interiores conducen al uido desde la descarga de un impulsor hasta la entrada del siguiente. Estas mquinas comprimen volmenes enormes de aire o gas procesado hasta una presin de salida de 20 atm. Las mquinas de menor capacidad descargan a presiones de hasta varios cientos de atmsferas. Las unidades que operan a alta presin requieren de enfriamiento entre las etapas. Bombas de vaco: Un compresor que succiona a una presin por debajo de la atmosfrica y descarga a la presin atmosfrica se conoce como bomba de vaco. Cualquier tipo de soplador o compresor reciprocante, rotatorio o centrfugo puede adaptarse para hacer vaco, modicando el diseo de forma que entre gas a densidad baja por la succin y se alcance la relacin de la compresin necesaria.Comparacin de equipos para el movimiento de uidos: En todos los tipos de equipo de movimiento de uidos, la capacidad del ujo, los requerimientos de potencia y la eciencia mecnica son de suma importancia. La conabilidad y facilidad del mantenimiento tambin son altamente deseables, con frecuencia esenciales. Mquinas de desplazamiento positivo: En general, las mquinas de desplazamiento positivo manejan cantidades ms pequeas de uido, para presiones de descarga ms elevadas que las mquinas centrfugas. Las bombas de desplazamiento positivo no estn sujetas al taponamiento del aire y son normalmente autocebables. La velocidad de descarga, tanto en las mquinas de desplazamiento positivo como en los sopladores, es casi independiente de la presin de descarga, de manera que estos equipos se utilizan a menudo para el control y medida del ujo. Mquinas centrfugas. Las bombas centrfugas, sopladores y compresores descargan el uido con una presin uniforme sin choques ni pulsaciones. Se mueven a velocidades mayores que las mquinas de desplazamiento positivo y se conectan directamente al motor en vez de una caja reductora. Es posible cerrar por completo la lnea de descarga sin que se produzcan averas.

MEDICIN DEL FLUJO DE FLUIDOSPara el control de los procesos industriales, es esencial conocer la cantidad de material que entra y sale del proceso. Puesto que los materiales se transportan en forma uida, siempre que sea posible, se requiere medir la velocidad con la que un uido circula a travs de una tubera u otra conduccin. Algunos tipos de medidores de ujo miden la velocidad volumtrica msica de ujo directamente, pero la mayora mide esta velocidad o la velocidad media del uido, a partir de la cual puede calcularse la velocidad volumtrica de ujo. Muchos medidores operan sobre todo el uido dentro de la tubera o conducto y se conocen como medidores de perforacin total. Otros, llamados medidores de insercin, miden la velocidad de ujo, o ms comn la velocidad del uido, en un solo punto.Medidores de perforacin totalLos tipos ms comunes de medidores de perforacin total son los medidores venturi, los de oricio y los de rea variable tales como los rotmetros. Medidor venturi: Una pequea seccin de entrada cnica conduce a una seccin de garganta, y sta a un largo cono de descarga. Las tomas de presin al inicio de la seccin de entrada y en la garganta estn conectadas a un manmetro o transmisor de presin diferencial. Aunque los medidores venturi pueden utilizarse para la medicin de las velocidades de ujo del gas, stos son ms comnmente empleados para lquidos, en especial cuando se trata de ujos grandes de agua, donde debido a las grandes presiones recuperadas, el venturi requiere menos potencia que otros tipos de medidores. Medidores de oricio: Consiste de una placa perfectamente taladrada y maquinada, montada entre dos bridas con un oricio concntrico con la tubera en la que est instalada. (En ocasiones tambin se utiliza fuera del centro u oricio segmental). El oricio en la placa puede estar biselado por la parte inferior. Se instalan las tomas de presin, una antes y otra despus del oricio de la placa, y se conectan a un manmetro o transmisor de presin diferencial. La posicin de las tomas es arbitraria, y el coeciente del medidor depende de las posiciones de las tomas. El fundamento del medidor de oricio es idntico al del medidor venturi. La reduccin de la seccin transversal de la corriente en movimiento, al pasar a travs del oricio, aumenta la carga de velocidad a expensas de la carga de presin, y la reduccin de presin entre las tomas se mide con un manmetro. Medidores de elemento V: En estos medidores el ujo est restringido por una hendidura en forma de V en un lado de la tubera o por una cua de metal insertada en la tubera. stos son equipos relativamente caros, pero su exactitud es alta, alrededor de 0.5% de la velocidad medida. Estos equipos miden velocidades de ujo de uidos difciles de manejar, tales como los lquidos que contienen partculas slidas o gases no disueltos o que contengan gotas de condensado. Medidores de rea: rotmetros En los medidores de oricio, de boquilla y de venturi, la variacin de la velocidad de ujo a travs de un rea constante genera una cada de presin variable, que est relacionada con la velocidad de ujo. Otro tipo de medidores, llamados medidores de rea, son equipos en los que la cada de presin es constante, o casi, mientras que el rea a travs de la cual circula el uido vara con la velocidad de ujo. Mediante una adecuada calibracin, se relaciona el rea con la velocidad de ujo. El medidor de rea ms importante es el rotmetro. Consta de un tubo cnico de vidrio, que se instala verticalmete con el extremo ms ancho hacia arriba. El uido asciende a travs del tubo cnico y mantiene libremente suspendido a un otador (que en realidad no ota sino que est sumergido por completo en el uido). El otador es el elemento indicador, y cuanto mayor es la velocidad de ujo, mayor es la altura que alcanza en el tubo. Toda la corriente del uido tiene que circular a travs del espacio anular que existe entre el otador y la pared del tubo. El tubo est graduado y la lectura del medidor se obtiene de la escala con el borde de lectura del otador, que corresponde a la mayor seccin transversal del mismo. Se requiere de una curva de calibracin para convertir la lectura de la escala en velocidad de ujo. Los Rotmetros se utilizan tanto para la medida del ujo de lquidos, como para gases. Medidores objetivo.; en un medidor objetivo se coloca un disco de borde alado en ngulo recto a la direccin del ujo, y se mide la fuerza de arrastre ejercida por el uido sobre el disco. La velocidad de ujo es proporcional a la raz cuadrada de esta fuerza y a la densidad del uido. Los medidores objetivo son resistentes y econmicos y pueden utilizarse con una variedad de uidos, inclusive lquidos viscosos y suspensiones.Sin embargo, el mecanismo de la barra tiende a atorarse si los slidos contenidos en la suspensin son muchos. Medidores de desbordamiento de vrtice. En un medidor de desbordamiento de vrtice el objetivo es un cuerpo escarpado (alado), a menudo en forma de trapezoide en la seccin transversal. Este cuerpo est diseado para crear, cuando el ujo es turbulento, un camino de vrtice en su estela. Los sensores cercanos al cuerpo escarpado miden las uctuaciones de presin y por lo tanto la frecuencia de desbordamiento del vrtice, a partir de la cual se inere la velocidad volumtrica de ujo. Estos medidores son aplicables a muchos tipos de uidos, incluyendo gas y vapor a temperaturas elevadas. Medidores de turbina: En el medidor de turbina un rotor de aspa est suspendido axialmente en la corriente del ujo y gira a una velocidad proporcional a la velocidad del uido. En muchos modelos, las aspas del motor estn hechas de un material magntico que induce un voltaje alternado en la bobina de seal transductora. En otros diseos la velocidad de rotacin se detecta por un transductor de frecuencia de radio, con un transportador de seal de alta frecuencia modulada por las aspas girantes. Los medidores de turbina son excepcionalmente exactos cuando se utilizan en las condiciones adecuadas, pero tienden a ser frgiles y sus costos de mantenimiento son elevados. Medidores magnticos; medidores ultrasnicos: Estos medidores son no intrusivos; esto es, no existe un lugar obstruido en la corriente del uido y no hay reduccin del canal de ujo. No crean cadas de presin en el uido. La velocidad de ujo es medida desde el exterior del tubo. En un medidor magntico, el tubo del ujo se alinea con un material no conductor con dos o ms electrodos de metal instalados a lo largo de la pared. Las bobinas electromagnticas alrededor del tubo generan un campo magntico uniforme dentro de ste. Por la ley de Faraday de la induccin electromagntica, el movimiento de un uido conductor a travs del campo magntico induce un voltaje que es directo y linealmente proporcional a la velocidad del uido en movimiento. Medidores Coriolis: Un objeto que se mueve en un sistema rotatorio experimenta una fuerza Coriolis proporcional a su masa y la velocidad de avance y a la velocidad angular del sistema. Esta fuerza es perpendicular a la direccin del recorrido del objeto y a la direccin de la velocidad angular del sistema. En un medidor de Coriolis (gura 8.24), el uido pasa a travs de dos tubos curveados con forma de U que vibran a sus frecuencias naturales. Esto crea una fuerza de Coriolis alternativa que produce pequeas deformaciones elsticas en los tubos. A partir de la magnitud de las deformaciones es posible calcular la velocidad de ujo msico. Medidores de insercin: En este tipo de medidor, el elemento sensible es pequeo comparado con el tamao del canal del ujo, por lo que se inserta dentro del ujo de la corriente. Pocos medidores de insercin miden la velocidad media de ujo, pero la mayora miden la velocidad local en un solo punto. Por lo tanto, el posicionamiento del elemento sensible es importante si se determina la velocidad total del ujo. La velocidad local medida debe cumplir una relacin constante y conocida de la velocidad media del uido. Tubo de pitot: El tubo de pitot es un aparato usado para medir la velocidad local a lo largo de una lnea de corriente. Medidores trmicos: Estos medidores miden directamente la velocidad de ujo mediante el aumento de la temperatura en el uido cuando pasa sobre un elemento caliente, o la velocidad de trasferencia de calor hacia la corriente desde una supercie calentada. Los medidores trmicos son comunmente medidores de insercin usados para medir ujo de gas en ductos largos.MEZCLA Y MEZCLADO

La mezcla o mezclado es una de las operaciones ms frecuentes en la Industria Alimentaria, requiriendose para la elaboracin de prcticamente todos los productos. Consiste en la combinacin de dos o ms componentes, para obtener una distribucin uniforme. Esto se consigue mediante un flujo que, habitualmente, se genera por procedimientos mecnicos. Este flujo permite poner en contacto los distintos componentes de una mezcla (por ejemplo, en la disolucin o en la formacin de emulsiones; y/o la destruccin de estructuras al hacer un trabajo mecnico adicional (como en la elaboracin de productos crnicos). Con muy pocas excepciones, entre las que se puede citar la mezcla de componentes para la preparacin de sopas secas, sta suele ser una operacin preparativa.No se limita a la mezcla de slidos o lquidos, sino que tambin incluye la de gases, siendo ste el caso de la preparacin de atmsferas modificadas para el envasado o la carbonatacin de bebidas refrescantes (lquido/gas).Cuando se manejan gases, lquidos o pastas viscosas es relativamente fcil obtener una mezcla homognea. Pero la situacin es muy distinta para polvos secos o productos particulados, donde el grado de mezcla depende no slo de la eficiencia de la mezcladora, sino tambin de muchas caractersticas de los componentes (tamao relativo, forma y densidad de las partculas de cada componente, tendencia a formar agregados, contenido de humedad, caractersticas de superficie y de flujo,etc.). En este caso, las mezclas ms homogneas se consiguen cuando los distintos componentes tienen un tamao, forma y densidad similares.Equipo y aplicaciones en la industria AlimentariaEl equipo utilizado depende de las caractersticas de los materiales que se van a procesar:1 Lquidos de viscosidad baja o mediaPara la mezcla de este tipo de productos existe una gran variedad de depsitos estacionarios, en los que se disponen agitadores de palas (20-150 rpm), de turbina (30-500 rpm) o de hlices (400-1.500 rpm; figura 1.a). En estos equipos la formacin de vrtices, en los que tiene lugar un desplazamiento del fluido en capas laminares concntricas que no se mezclan entre s (flujo laminar), se evita colocando los agitadores en posicin excntrica, inclinada o tumbada en el tanque. Tambin es til disponer de tabiques deflectores (lminas verticales que restringe el flujo de lquidos.) en las paredes del tanque, ya que rompen esas corrientes circulares y crean un flujo turbulento.Las bombas, al crear un flujo turbulento, tambin consiguen un cieno grado de mezcla, tanto en ellas como en las conducciones por las que circulan los fluidos.Entre las aplicaciones pueden citarse la dilucin de disoluciones concentradas y de ingredientes, el batido de productos lcteos, la reconstitucin de productos en polvo, la mezcla de aceites para la elaboracin de margarinas y la preparacin de salmueras y jarabes.

FIGURA 1. Ejemplos de equipos empleados para la mezcla en la Industria Alimentaria: a) depsito estacionario con hlice, para lquidos de viscosidad baja o medio; b) mezcladora horizontal con hoja en Z, para pastas; y c) mezcladora de volteo de doble cono, para alimentos particulados y secos.

2. Lquidos muy viscosos y pastasLos equipos suelen ser especficos para cada aplicacin. La mayor viscosidad de estos productos requiere la utilizacin de equipos ms robustos, con una menor velocidad de agitacin y un mayor consumo energtico. Para conseguir una mezcla homognea es necesario que todo el producto est en contacto con el agitador, el cual ha de recorrer todo el recipiente, amasando y envolviendo el producto. Si se genera mucho calor por rozamiento ser necesario acoplar un sistema de refrigeracin. Los aparatos ms empleados son:a) mezcladoras de bandeja, estacionaria o giratoria, en las que los elementos de mezcla se disponen con tan slo una pequea separacin con el tanque de mezcla.b) Las mezcladoras horizontales, que habitualmente tienen como elemento mezclador una hoja en Z o en la (figura 1 b), montada horizontalmente (14-60 rpm).c) Las mezcladoras continuas, que constan de un tornillo transportador sencillo o doble que gira en un barril cilndrico y fuerza el paso de la masa viscosa a travs de placas perforadas, parrillas o rejillas de hilo.En ocasiones tambin se utilizan molinos coloidales y mezcladoras estticas de funcionamiento en continuo. En estas ltimas, la mezcla se facilita tanto por el movimiento de los propios productos durante su flujo por las conducciones, como por diversos elementos deflectores dispuestos a lo largo del recorrido.Entre las aplicaciones ms importantes se incluyen la preparacin de pastas de carne y pescado, de quesos fundidos y de masa de panadera y la mezcla de quesos.3. Productos slidos y secosCon este tipo de productos, la obtencin de mezclas con composicin uniforme es muy difcil, por la tendencia a la segregacin que tienen los distintos componentes durante la operacin. La mejor situacin posible que se puede lograr es la distribucin al azar de los componentes. La posterior manipulacin de estas mezclas ha de ser cuidadosa para evitar, en lo posible, su segregacin. Las mezcladoras ms utilizadas en este caso son:a) Las mezcladoras de volteo, adecuadas para la mezcla de polvos de caractersticas similares. Consisten en un depsito giratorio (20-100 rpm) de mltiples formas (cilindro horizontal, cono doble, cono oblicuo, cono en V y cono en Y) en el que el producto ocupa aproximadamente el 50% de su volumen (figura 1.c). La eficiencia de la mezcla se mejora con deflectores y mecanismos giratorios internos.b) Las mezcladoras de cintas, aplicables a productos con tendencia a la segregacin. El movimiento de dos cintas metlicas, situadas en un recipiente horizontal estacionario, que giran en sentido opuesto y a distinta velocidad, produce la mezcla al mismo tiempo que la impulsa. Permiten la operacin en continuo.c) Las mezcladoras de tornillo vertical, de gran utilidad para incorporar pequeas cantidades de ingredientes a una gran cantidad de producto. El tornillo puede estar en un recipiente cilndrico o cnico y puede girar centralmente o describiendo rbitas.d) Las mezcladoras de lecho fluidizado se emplean para la mezcla de partculas con caractersticas de fluidizacin similares (tamao, densidad, etc.). La preparacin de sopas secas o de mezclas de ingredientes para la elaboracin de tartas y la incorporacin de aditivos a productos secos son ejemplos de la mezcla de slidos particulados.B) Efecto en los alimentos Las operaciones de mezcla mejoran la calidad sensorial y las propiedades funcionales de los alimentos porque aumentan su uniformidad, al tener los componentes una distribucin ms homognea. Esto es interesante no slo para el consumidor, sino tambin para el posterior procesado de los alimentos ya que es muy deseable que los productos a tratar sean homogneos. Una mezcla adecuada tambin es necesaria para asegurar que los productos cumplan la legislacin correspondiente y contengan los ingredientes en la cantidad especificada (por ejemplo, los productos crnicos o las mezclas de vegetales). Aunque la mezcla no tiene un efecto directo ni en la calidad nutritiva ni en la vida til de los alimentos, indirectamente puede alterarla al permitir que los distintos componentes reaccionen entre s, especialmente si se genera calor durante la operacin.