Tecnologia De Carnicos

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

Centro Universitario Del Sur Occidente

Técnico en Procesamiento de Alimentos

Inga. Aurora Carolina Estrada Elena

Ingeniería en Alimentos II

Investigación

Agitación de líquidos

Brandon Alexis Lau Galindo 201241868

Yoselyn Yesenia López Ovalle 201245042

Jorge Mario Vicente Ochoa 201240735

Estuardo Alexander Cifuentes 201025389

Kimberly Negro Sánchez 201140258

30 de octubre del 2013

Índice

1. Introducción 3

2. Objetivos 4

3. Marco Teórico 5

3.1. Agitación de líquidos 5

3.2. Operaciones de agitación 5

3.3. Equipo y disposición 6

3.4. Agitadores para tanques cerrados y tanques abiertos de montaje fijo 7

3.5. Sistema de agitación 8

3.6. Tipos de agitadores 11

3.6.1. Agitadores De Hélice 11

3.6.2. Agitadores De Paletas 12

3.6.3. Agitadores De Turbina 13

3.7. Tipos de Flujo en Tanques Agitados 13

3.7.1. Formas de evitar remolinos: 14

3.8. Consumo de Potencia 15

3.9. Problemas resueltos 16

4. Apéndice 21

6. Bibliografía 26

Introducción

El éxito de muchas operaciones industriales depende de la eficaz agitación de fluidos. Esta investigación trata de la agitación de líquidos. La agitación se refiere al movimiento inducido de un material en una forma específica, generalmente con un modelo circulatorio dentro de algún tipo de contenedor.

Un único material homogéneo, tal como un tanque con agua fría, puede ser agitado. Para que la agitación sea efectiva, debe llevarse a cabo con cuidado hasta el resultado particular deseado. Para conocer a fondo este tema se presentan los siguientes subtemas: Generalidades, Sistemas de agitación, Tipos de agitadores, Importancia en la Industria de Alimentos, y Problemas resueltos; donde se calcula la potencia requerida para la agitación.

Objetivos

OBJETIVO GENERAL

Establecer los conceptos y la utilización de la agitación de líquidos y conocer los tipos de agitadores que se necesitan en la industria alimentaria.

OBJETIVO ESPECIFICO

Indicar los diferentes sistemas que se utilizan en la agitación de líquidos.

Conceptuar las generalidades de la agitación.

Indicar los tipos de agitadores que se dan en los líquidos.

Determinar la importancia que establece la agitación de líquidos en la industria de alimentos.

Marco Teórico

Agitación de líquidos

La agitación se refiere a forzar un fluido por medios mecánicos para que adquiera un movimiento circulatorio en el interior de un recipiente. El agitador crea un cierto tipo de flujo dentro del sistema, dando lugar a que el líquido circule por todo el recipiente y vuelva de vez en cuando al agitador. Los objetivos de la agitación pueden ser:

Mezcla de dos líquidos miscibles (ej: alcohol y agua)

Disolución de sólidos en líquido (ej.: azucar y agua)

Mejorar la transferencia de calor (en calentamiento o enfriamiento)

Dispersión de un gas en un líquido (oxígeno en caldo de fermentación)

Dispersión de partículas finas en un líquido

Dispersión de dos fases no miscibles (grasa en la leche)

La agitación mecánica es una operación de mezclado, a utilizar cuando el mayor componente de la mezcla es un líquido, que recurre a algún tipo de aspas como dispositivo para conseguir la mezcla. En este artículo se presentan los fundamentos empíricos para evitar errores de bulto en el uso de los agitadores mecánicos de laboratorio, utilizados en la preparación de formulaciones simples, en las cuales no suceden reacciones químicas.

Operaciones de agitación

Suelen distinguirse cinco tipos u “operaciones” de agitación:

Homogeneización, que se refiere al objetivo de equilibrar concentración y/o temperatura desde dos o más líquidos miscibles entre sí. El término se extiende, en la industria de alimentos, hasta el la dispersión líquido-liquido bajo condiciones extremas, como en la homogeneización de la leche.

Intensificación de la transferencia de calor entre el líquido y una superficie, incluso si la superficie es de otro líquido.

Suspensión (quizá acompañada de disolución parcial) de un sólido, para formar un lodo fluido (“slurry”), de concentración y temperatura homogéneas. Suele ser necesario aplicar que puede resultar en atrición, esto es, reducción del tamaño original de la partícula del sólido.

Dispersión de un gas, bien sea hasta disolverlo, o hasta conseguir burbujas estables del tamaño de una distribución deseada (suele ser difícil que sea un único tamaño de burbuja).

Emulsificación, de dos líquidos inmiscibles, la suspensión de gotitas del uno en el otro. También en este caso, se trata de conseguir gotitas estables del tamaño de una distribución deseada. A menudo el objetivo de la agitación es múltiple, caso en el cual suele convertirse en condicionante, o cuello de botella, en un proceso. Un ejemplo es la agitación para dispersar hidrógeno en una fase líquida, al mismo tiempo que se mueven partículas del catalizador de niquel Raney y se facilita el control de la temperatura, con la reducción del calor generado por la reacción.

Equipo y disposición

Los tanques son los recipientes más utilizados como parte del equipo para agitación mecánica. Conviene que la altura del líquido en el tanque sea de dimensión similar a su diámetro, y que la altura total permita el incremento aparente del volumen por efecto del vórtice. Como recomendación general, conviene situar una propela de diámetro 0,3 D a las mismos 0,3 D del fondo del tanque, aunque existen excepciones destacadas.

Un efecto esperado de la agitación, a controlar, es la formación de un vórtice. Para evitar la rotación del líquido en tanques cilíndricos, Ineficaz para la mezcla, se utilizan barreras

(“bafles”). La práctica índica que está bien que sean cuatro, de un espesor de 0,1 D (diámetro).

Sin embargo los bafles pueden evitarse utilizando tanques rectangulares, e incluso descentrando o inclinando el eje de la propela en relación con el tanque.

Los diferentes diseños de la propela pueden producir un patrón de flujo axial, cuando los materiales contenidos en el tanque se mueven desde abajo hacia arriba, provocando una mezcla vertical, o un flujo radial, cuando los materiales se mueven para chocar contra la pared del tanque a la altura de la propela, de manera que se mueve más el material de la porción inferior del tanque.

Los tanques suelen ser diseñados para alimentar o eliminar pequeñas cantidades de calor desde las paredes. Pero, para cantidades mayores de calor se instala un serpentín si el agitador produce movimiento axial, puesto que permite buena circulación de líquido entre el serpentín y la pared del tanque. Cuando el agitador produce movimiento radial, se utilizan tubos verticales de transferencia de calor que sustituyen los bafles en la mejora de la agitación.

Generalmente el equipo consiste en un recipiente cilíndrico (cerrado o abierto), y un agitador mecánico, montado en un eje y accionado por un motor eléctrico. Las proporciones del tanque varían ampliamente, dependiendo de la naturaleza del problema de agitación. El fondo del tanque debe ser redondeado, con el fin de eliminar los bordes rectos o regiones en las cuales no penetrarían las corrientes del fluido. La altura del líquido, es aproximadamente igual al diámetro del tanque. Sobre un eje suspendido desde la parte superior, va montado un agitador. El eje está accionado por un motor, conectado a veces, directamente al mismo, pero con mayor frecuencia, a través de una caja de engranajes reductores.

El agitador crea un cierto tipo de flujo dentro del sistema, dando lugar a que el líquido circule por todo el recipiente y vuelva de vez en cuando al agitador.

Agitadores para tanques cerrados y tanques abiertos de montaje fijo

Estos tipos de agitadores son recomendados para su aplicación, y todo depende de los requisitos de su proceso. Los hay de acoplados directo, estos están diseñados para aplicaciones de baja viscosidad, o volúmenes pequeños, o aplicaciones en que se requiere trituramientos del producto. Los agitadores de acoplado de engranaje (caja reductora), son eficientemente usados en productos con mas alta viscosidad o aplicaciones con un volumen mas elevado.

Estos agitadores varían desde 1/4 a 5 caballos de fuerza (HP), y son disponibles con siete diferentes velocidades, y con una variedad de hélices. Estos agitadores son disponibles ya sea con motor eléctrico, o motores de aire, así como también pueden ser equipados con variador de velocidades.

Beneficios claves:

Fabricados para operación continua

Agitadores

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