Orientador: José Roberto Nunhez

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: Não é possível pensar em indústria sem a agitação. Ela está inserida em uma vasta quantidade de processos industriais. Para o sucesso efetivo destes processos, o uso de impelidores adequados para cada fim se torna necessário e sua escolha garante uma maior eficiência do processo. O custo...

Resumo: Não é possível pensar em indústria sem a agitação. Ela está inserida em uma vasta quantidade de processos industriais. Para o sucesso efetivo destes processos, o uso de impelidores adequados para cada fim se torna necessário e sua escolha garante uma maior eficiência do processo. O custo final da energia gasta no processo depende, dentre outros fatores, do agitador, analisando, para isso, parâmetros de interesse como a melhor agitação, o menor tempo e a menor potência consumida. Existem na literatura poucos dados a respeito da potência de impelidores utilizados no meio industrial. Estes valores tendem a ficar restritos aos fabricantes destas peças. Os dados são ainda mais escassos quando os impelidores de interesse são aqueles que possuem dimensões próximas aos diâmetros internos dos tanques de mistura. Através de um sistema composto por um tanque de agitação com fundo toroesférico 10%, quadro elétrico com inversor de freqüência e eixo rotacional ligado a um torquímetro foi possível obter experimentalmente curvas de Número de Potência versus Número de Reynolds no regime laminar para impelidores de proximidade como os do tipo âncora (pás retas e tubular) com e sem raspadores e do tipo fita helicoidal. Utilizou-se uma solução de glicose 91% como fluido. Verificou-se um menor consumo de potência para os impelidores âncoras sem raspadores quando comparados com o impelidor helicoidal e com os impelidores âncoras com raspadores no regime laminar. Comprovou-se que a mistura utilizada possuía caráter newtoniano e foram comparados os dados experimentais com correlações presentes na literatura. Foi possível verificar também que os dados obtidos através do torquímetro e do inversor de freqüência apresentaram valores próximos, aumentando a confiabilidade dos dados. Constatou-se, nas condições deste trabalho, que a geometria não é um fator que altera significativamente o valor do número de potência para impelidores do tipo âncora, enquanto que o uso de raspadores eleva consideravelmente este valor

Abstract: It is not possible to think of an industry without thinking on agitation. Agitation is present in a large number of industrial processes. For the effective success of these processes, it is necessary to use suitable impellers for each application. The correct choice of an impeller ensures...

Abstract: It is not possible to think of an industry without thinking on agitation. Agitation is present in a large number of industrial processes. For the effective success of these processes, it is necessary to use suitable impellers for each application. The correct choice of an impeller ensures greater process efficiency. The final cost of energy spent in a process depends, among other factors, on the impeller. Thus, suitable agitation, good mixing, lower processing time and lower power consumption are factors of interest. Only few data regarding the power consumption of impellers used in the industrial setting are available. These values tend to be restricted to impeller manufacturers. Using a system composed of a 10% bottom head torispherical stirred tank, electric panel with frequency inverter and rotational axis connected to a torquemeter, it was possible to obtain experimentally Power Number versus Reynolds Number curves in laminar regime for close clearance impellers such as anchor type (flat and tubular blades) with and without scrapers and flat blade helical impeller. It was used a glucose solution 91% as working fluid. It was verified the lowest power consumption for the anchor impellers without scrapers when compared to the helical and anchor impellers with scrapers in the laminar regime. An experimental test was carried out to confirm that the mixture used presented newtonian character. Experimental data were compared with correlations present in the literature. It was also possible to verify that the data obtained through the torquemeter and frequency inverter presented close values, increasing the reliability of the results. It was found, under the conditions of this work, that the geometry is not a factor that changes the power number value significantly for anchor impellers, whereas the use of scrapers raises this value considerably

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