Agitador e tipo de impelidores, Trabalhos de Química

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FACULDADE DE SÃO BERNARDO DO CAMPO - FASB

Curso: Engenharia Química

LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA

Relatório N o: 03

Agitadores

Profª. Drª. Isabel Danidtza

Data da experiência: 13/09/

Data da entrega do relatório: 27/09/

Grupo: 07

Nome do aluno R.A. Assinatura

Ana Paula Farias Silva 032013

Fernanda de S. Régis 032556

Lucas A. C. Fernandes 032587

Odaias Serafim da Silva 031904

Thais da Silva Santana 032474

1. OBJETIVOS

Ajustar os impulsores, de acordo com as características geométricas do sistema de agitação; Observar os padrões de fluxo para cada impulsor proposto com e sem chicanas;

Mensurar a potência transmitida no processo de agitação.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Mediu-se as dimensões do sistema de agitação (tanque, agitadores e defletores). Escolheu-se um tipo de Impulsor em hélice (1 dos 3 escolhidos pela professora), conforme figura P1.

Figura P1 – Impulsor em Hélice.

Encaixou-se o impulsor no motor do sistema de agitação. Posicionou-se o agitador a uma distância da base do tanque igual ao diâmetro do agitador. Mediu-se a temperatura da água em 20º C.

Ligou-se o motor, e anotou-se a frequência no momento em que o vórtice começou a se formar. Conforme figura P2.

Figura P2- Formação do vórtice no impulsor em hélice.

Aumentou-se a rotação do agitador até que a profundidade do vórtice atingiu o impulsor. Conforme figura P3.

Colocou-se cuidadosamente os defletores (chicanas) a fim de observar o fluxo de agitação. Conforme figura P4.

Figura P4 – Agitação com chicanas em hélice.

Escolheu-se o segundo Impulsor. Conforme figura P5.

Figura P5 – Impulsor de pá inclinada.

Encaixou-se o impulsor no motor do sistema de agitação. Posicionou-se o agitador a uma distância da base do tanque igual ao diâmetro do agitador.

Ligou-se o motor, e anotou-se a frequência no momento em que o vórtice começou a se formar. Conforme figura P6.

Colocou-se cuidadosamente os defletores (chicanas) a fim de observar o fluxo de agitação. Conforme figura P8.

Figura P8 – Agitação com chicanas em pá inclinada.

Para a última experiência usou-se o Impulsor de pá reta. Conforme figura P9.

Figura P9 – Impulsor de pá reta.

Encaixou-se o impulsor no motor do sistema de agitação. Posicionou-se o agitador a uma distância da base do tanque igual ao diâmetro do agitador.

Colocou-se cuidadosamente os defletores (chicanas) a fim de observar o fluxo de agitação. Conforme figura P12.

Figura P12 – Agitação com chicanas em pá reta.

3. DADOS COLETADOS

Os dados coletados com referência ao tanque e a água, estão na tabela D1, a seguir:

Tabela D1 – Dados do tanque e da água dentro do tanque Diâmetro do tanque (T) 19 cm Altura tanque 20,3 cm Altura água no tanque (H) 17,1 cm Largura dos defletores (Wb) 2,2 cm Temperatura água 20 ºC Os dados coletados dos impulsores estão na tabela D2, a seguir:

Tabela D2 – Dados dos impulsores Impulsor Diâmetro (D) – (cm)

Altura das pás do impulsor (W) (cm)

Distância do fundo ao impulsor (Hi) – (cm)

Número de revoluções (N) – FORMAÇÃO DE VÓRTICE

Número de revoluções (N) – PROFUNDIDADE DO VÓRTICE QUE ATINGE O IMPULSOR Hélice 5,5 ------ 5,5 485 1206

4 Pás inclinadas (45º) 5,0 0,8 5,0 430 1034

Pás retas 6,0 1,3 6,0 240 760

CÁLCULOS, RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1. CÁLCULOS

4.1.2.RESULTADOS E DISCUSSÃO DE RESULTADOS

Conforme citado no decorrer do relatório, cada tipo de impelidor tem um uso distinto, desde

uma simples mistura de uma suspenção ou de líquidos miscíveis com baixa viscosidade, até a

homogeneização, perfeita, de uma massa para bolos ou pães com uma alta viscosidade.

5. CONCLUSÕES

Para a correta agitação de um fluido é necessário considerar todo o dimensionamento do tanque e do impelidor utilizado, pois somente assim é possível posicionar corretamente o impelidor no tanque de agitação.

Para que haja a correta homogeneização do fluido é necessário considerar a adição de defletores no tanque de agitação, pois com esta ação ocorre a formação do padrão de fluxo característico de cada impelidor e sendo assim o tanque permanece perfeitamente agitado a todo instante.

Também se faz necessário conhecer as propriedades do fluído como, por exemplo: a viscosidade. Esta propriedade tem interferência direta na escolha do impelidor e também na potência útil do motor.

6. QUESTIONÁRIO

1. Pesquisar os nomes e usos de todos os impelidores apresentados no laboratório (7 no

total incluindo os 3 usados no experimento).

Impulsor Pá Velocidade de rotação baixa. Utilizados para

misturas de fluidos consistentes.

Âncora Mais econômico. Trabalha com fluidos

muito viscosos em regime laminar.

Tempo maior de mistura e Boa

transferência de calor.

Amassadora Para agitação de fluidos de viscosidade

média e alta, em velocidade baixa. Geram

fluxo tangencial, com oscilação compacta

entre a superfície da mistura.

Impulsor Turbina Velocidade de rotação alta.

Pás Inclinadas Utilizados para suspensão de sólidos. Pode

trabalhar em regimes laminares ou turbulentos.

Bom para grandes variações de viscosidade.

Pás Retas Utilizados para agitação de fluidos viscosos,

pouco viscosos, agitação de gases em líquido,

mistura de fluidos imiscíveis, transferência de

calor e dispersão de gases.

Impulsor Helice Ampla faixa de rotação. Fluido de baixa viscosidade.

Utilizado em suspensão em sólidos, mistura de