Influencia del ángulo y perímetro de impacto de las aspas en un aireador de eje horizontal sobre la transferencia de oxígeno disuelto

2021 
espanolEl oxigeno disuelto (OD) es un parametro fundamental en los cuerpos de agua que puede suministrarse por medio de agitadores mecanicos de eje horizontal. Sin embargo, la geometria de las aspas y las condiciones operativas pueden influir sobre los costes del proceso. En este trabajo se estudia el efecto del perimetro y angulo de impacto de las aspas sobre el agua en un prototipo de aireacion mecanica de eje horizontal, partiendo del analisis de transferencia de OD. Las mediciones se realizaron en muestras de agua anoxica utilizando dos tipos de aspas con una misma area, variando su perimetro y angulo de impacto. Otros parametros que influyen en el proceso de transferencia de OD se controlaron en este estudio. Los resultados muestran que el incremento del perimetro y angulo de impacto de las aspas con el cuerpo de agua genera una reduccion en la eficiencia de aireacion estandar (SAE) en el proceso de hasta un 30 % en este estudio, obteniendo los mejores resultados para el prototipo de aspas Tipo II con un valor KLa de 3.69 h-1 y una SAE de 0.47 kgO2∙kW-1h-1 al usar un angulo de impacto de 13.5°. De manera general, la geometria de las aspas es un parametro fundamental de diseno, el cual influye en la transferencia de oxigeno disuelto en el agua. Los resultados de este estudio pueden contribuir en mejorar la eficiencia en estos sistemas mecanicos, disminuyendo el consumo de energia asociado con los procesos de oxigenacion. EnglishDissolved oxygen (DO) is a fundamental parameter in water bodies that can be supplied using horizontal axis mechanical agitators. However, blade geometry and operating conditions can influence the process cost. In this work, it is studied the effect of the perimeter and angle of impact of the blades on the water in a prototype of horizontal axis mechanical aeration, starting from the DO transfer analysis. Measurements were made on anoxic water samples using two types of blades with the same area, varying their perimeter and angle of impact. Other parameters that influence the DO transfer process were controlled in this work. The results show the increase in the perimeter, and blade impact angle with the water body, which generates a reduction in the standard aeration efficiency (SAE) up to 30 % in the process. In that way, it is obtained the best results for the prototype Type II blades with a KLa value of 3.69 h-1, and a SAE of 0.47 kgO2∙kW-1h-1 when using an impact angle of 13.5 °. In general, the geometry of the blades is a fundamental design parameter, which influences the transfer of dissolved oxygen in the water. The results of this study can contribute to improving the efficiency of these mechanical systems, reducing the energy consumption associated with oxygenation processes.
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