3.1. MODELOS COMUNES IMPULSORES
Impulsor abierto
Impulsor de ancla
Impulsor Helicoidal
3.1. NUMERO DE POTENCIA EN FUNCION AL Re
3.1. NUMERO DE POTENCIA EN FUNCION AL Re
Re = Fuerza Inercia = dag(2) * n * p Fuerza viscoza =
uf
Donde: dag = Diámetro del agitador n = Velocidad de rotación (RPM / Seg) p = Densidad, libras/pie cubico uf = Viscosidad, libras /pie-seg.
3.1. NUMERO DE POWER Po
Po =
Pq________ p * n (3) * D (5)
Donde: Po = Numero de Poder Pq = Energía pie-libra/segundo p = Densidad, libras/pie cubico) D = Diámetro del impulsor, Pie.
3.2. AGITADOR DEL TIPO TURBINA Relaciones: 2
w 1
HL = 1.0 D
D
dag = 0,33 D
h1 = 0,2 – 0,4 D
H L w3 h2
h1
d ag
w3 = 0,25 dag
h2 = 0,20 D
w1 = 0,10 D w2 = 0,02 D
3.2. AGITADOR DEL TIPO TURBINA H = 1,50 D
VR = 9,58 M3
Calculo del Diámetro y altura del Reactor:
VR = Pi * D2 * H 4
. (1)
………………
VR = Pi * D3 * 1,25 4 D =3
D =3
VR * 4 Pi x 1.25
9,58 m 3 * 4 Pi x 1.25
D = 2,14 m .
3.2. AGITADOR DEL TIPO TURBINA Dato Motor: N = 1.8 RPS
* Penergia = 84.4 pie lb/seg * Kn = Cte de Proporción = 0.18
Calculo de la potencia de funcionamiento: 3 5 Nfun c = K n * P * N * dag / 1000
3 5 Nfu n c = 0.18 * 1084.4* (1.8) * (0.57*3.28 ) 1000
Nfun c = 2.164 KW La po tencia es 2 a 3 veces la potencia de funcionamiento
Narranq ue = 2 * Nfun c = 2 * 2.164 = 4.32 Kw
D = 2,14 m.
3.2. AGITADOR DEL TIPO TURBINA Cuando se compre, se debe considerar el rendimiento del motor eléctrico, junto con la transmisión = 0.95 y la potencia Reversa de 20 % mas de 100 %
Potencia de instalacion: Nins t = Narranq * Nreserva Transmision Nin s t =4.32 * 1.2 0.95 Nin st = 5.46 K w *
Nins t = 5.46K w 1 HP 0.746 K w
Nin s t = 7.32 = 7.5 HP
3.2. EL NUMERO DE REYNOLDS Relaciones: Veloc = Q A
dag = 0,33 D
A = Pi * D2 4
#Re = V * dag * ρ µ donde: densidad del fluido - lb/pie3 V: velocidad del fluido -pie/seg D: diámetro del tanque - pies µ: viscosidad fluido – lb-s / pie2 Q: caudal de fluido – pie3 /seg dag = Diámetro de agitador - pies ρ:
DETERMINE EL #Re: µ = 7.5 x 10-3 lb-s / pie2 Q = 0.20 pie3 / seg. ρ = 78.6 lb / pie 3
3.3. Pro b lem a apl ic ativ o Dis eñ o d e Ing eni eria En un proyecto de Ingeniería para la producción de 5200 kg de Oxicloruro de sodio al 95% de pureza, el cual es resultado de la reacción química sgte:
NaCl + H SO O ------- 2 4 + H 2 Datos: d H2SO4 = 1,84 Kg/L d NaCl = 2,163 Kg/L d H2O = 0,998 Kg/L G.E = de la suspension (Sg)sl = 1,1534 G.E = del solido en liquido (Sg)l = 1,046 G.E = del solido (Sg)s = 2,163
Tamaño de Particula = malla 40 Tiempo de Operación= 20 min/lot Temperatura de Reaccion= 32 ºC Presion de trabajo = 1 atm. Condicion de trabajo = 2 Reactores. N = 1.8 RPS Kn = 0,18 P = 84.4 pie lb/seg
Q=0.50 pie3 /seg Viscoc= 5.3 * 10 -3 lb-s/pie2 Densidad m ezcla = 44 lb/pie3 H/D = 1.5
SE A. B. C. D. E.
NaOCl + NaSO 4 + H 2 + Cl REQUIERE CALCULAR Y DETERMINAR LO SIGUIENTE: VOLUMEN TOTAL REAL DEL PRODUCTO A PROCESAR EN GALONES. DIMENSIONAR EL ESQUEMA DE UN TANQUE C/ SU AGITADOR. DETERMINE EL NUMERO DE REYNOLDS DETERMINE LA POTENCIA DEL MOTOR DEL TANQUE EN Kw. DETERMINE EL ESPESOR DE LA PLANCHA DE ACERO EN PULGADAS.
3.3. Pro b lem a ap lic ativ o Dis eñ o d e Ing eni eria En un proyecto de Ingeniería para la producción de 5200 kg de Oxicloruro de sodio al 95% de pureza, el cual es resultado de la reacción química sgte:
2 NaCl + H SO 4 + H 2 O ------- 2 P.M: 116.9
A.
98
VOLUMEN PRODUCTO GALONES.
18
TOTAL DEL A PROCESAR EN
NaClO + NaSO + Cl 4 + 2 H 2 P.M: 74.45 SE A.
1169 mol-gr NaCl -> 74.45 mol-gr NaOCl X
--
5200 mol –gr Na Cl
B. C. D. E.
REQUIERE CALCULAR Y DETERMINAR LO SIGUIENTE: VOLUMEN TOTAL DEL PRODUCTO A PROCESAR EN GALONES. VOLUMEN EQUIVALENETE EN GALONES DIMENSIONAR EL ESQUEMA DE UN TANQUE C/ SU AGITADOR. DETERMINE LA POTENCIA DEL MOTOR DEL TANQUE EN Kw. DETERMINE EL ESPESOR DE LA PLANCHA DE ACERO EN PULGAS.
3.3. Pro b lem a apl ic ativ o Dis eñ o d e Ing eni eria
Una Compañía Productora de Fosfato de Calcio, se ha propuesto producir 5000 kg/dia de Silicato de Calcio, en su nueva Planta Industrial ubicada en la ciudad de Lima, para la producción de dicha sal, se ha planteado la siguiente mezcla y reacción química: Ca3(PO4)2 + SiO2 + C -----CaSiO3 + CO + P La reacción se lleva a cabo a temperatura de 250 ºC y presione 2 bar. Así mismo la producción se desarrollara en 4 reactores, con una relación de H/D = 1.70 m. para lo cual se requiere saber lo siguiente:
Datos:
Densidad Ca3(PO4)2 = 2.44 g/lt ……… Dens. SiO2 = 2.65 g/lt / Dens. CaSiO3= 2.0 g/lt .. ……….. Densidad C = 2.25 g/lt
N = 2.2 RPS Kn = 0,18 P = 84.4 pie lb/seg Q=0.20 pie3 /seg S=12000 lb/pulg2 t= 95% Viscoc= 5.3 * 10 -3 lb-s/pie2 Densidad mezcla = 34 lb/pie3
SE A. B. C. D. E.
REQUIERE CALCULAR Y DETERMINAR LO SIGUIENTE: ¿Calcule el Volumen total de los insumos químicos para obtener CaSiO3 expresado en galones? DIMENSIONAR EL ESQUEMA DE UN TANQUE C/ SU AGITADOR. DETERMINE EL NUMERO DE REYNOLDS DETERMINE LA POTENCIA DEL MOTOR DEL TANQUE EN Kw. DETERMINE EL ESPESOR DE LA PLANCHA DE ACERO EN PULGADAS.
