Calculadora de Propela

En los procesos industriales es necesario la preparación de mezclas y su agitación. Como concepto, la agitación se refiere a forzar un fluido por medios mecánicos para que éste adquiera movimiento circulatorio en el interior del recipiente. La mezcla es la distribución al azar, de dos fases inicialmente separadas. Eso implica partir de dos fases individuales, y lograr que ambas fases se distribuyan al azar entre sí.

Área de conceptos:

Altura de liquido o sustancia (H) - Altura en la que trabajara la propela
Diámetro interno de Tanque (Dt) - Diámetro del tanque a la que estará trabajando la propela.
Diámetro de propela (Da) - Se obtiene en relación a las dimensiones del tanque.
Ancho de propela (W) - Se obtiene de la relación del tamaño del Diámetro de propela en la mayoría de caso es 1 : 4
Deflectores (K) - También conocidos como bafles, son elementos soldados dentro del tanque por medio de unos corches que reducen los vórtices del fluido.

OJO:

Si la relación H/Dt ˃ 1 significara que abra zonas muertas, o puntos que no haya dinámica.
Si la relación H/Dt ˃ 1.5 se requerirá 2 propelas en el mismo eje
Si la relación H/Dt ˂ 0.5 se requerirá dividir en cuadrantes y sumar agitadores por cuadrantes o puede funcionar colocar la propela en diagonal.

Potencia del motor

El consumo de potencia depende de variables como la densidad del fluido (d), su viscosidad (u), la fuerza de gravedad (g) la velocidad de agitación en segundos (N), el diámetro del impulsor (Da), el diámetro del tanque (Dt), la altura del líquido (H), y distintas características geométricas del sistema.

Debido a la complejidad del sistema de agitación (recipiente, impulsor, deflectores, difusores, serpentines, etc.,), la obtención de una ecuación analítica para el cálculo de la potencia resulta compleja. Sin embargo mediante un análisis dimensional puede quedar expresada en función números adimensionales:

Número de Potencia: 𝑁𝑃 = P / (d*N^3*Da^5)

Número de Reynolds: 𝑅𝑒 = (d*N*Da^2) / u

El NP es una relación entre la potencia que consume el agitador y la inercia que se le induce al fluido.

El Re representa la relación entre las fuerzas inerciales y las viscosas.

Dada la complejidad de encontrar la potencia, en esta calculadora se propondrá el Número de potencia, el cual se obtiene de tablas según la propela o de igual forma puede consultarlo con su proveedor. Y por último se colocara las rpm en la que trabajara el motor para interpretar a nuestro numero de Reynolds.

OJO:

Régimen laminar: Re < 10 - El fluido esta estático o no presenta mezcla, distribución, dispersión o intercambio de sustancia
Régimen transitorio: 300< Re < 10000 - El liquido esta en movimiento con ligera turbulencia, es un estado donde ya puede presentar intercambio y distribución de sustancia
Régimen turbulento: Re > 10000 - El liquido esta en turbulencia, por ende, se da el proceso de mezcla y dispersión de sustancia por todo el tanque y entre mas aumente este numero la violencia de la turbulencia será mayor.

Corrección de potencia

Una vez llegado hasta aquí, como cierre, se ajustara la potencia en relación a nuestra geometría del tanque y de la propela.

Esto ayudara en caso de que el tanque y la propela no tengan una relación geométrica óptima. y nos permitirá tener factores de corrección para nuestro motor.