Se ha denunciado esta presentación.
Se está descargando tu SlideShare. ×

TRANSPORTADORES NEUMATICOS.pptx

Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Anuncio
Próximo SlideShare
Transporte de gas por ductos
Transporte de gas por ductos
Cargando en…3
×

Eche un vistazo a continuación

1 de 33 Anuncio

Más Contenido Relacionado

Similares a TRANSPORTADORES NEUMATICOS.pptx (20)

Más reciente (20)

Anuncio

TRANSPORTADORES NEUMATICOS.pptx

  1. 1. Mag. ING. RAMIRO CARRANZA
  2. 2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO El principio de estos transportadores es utilizar aire para mover los ingredientes por medio de succión, presión o una combinación de ambos, el material transportado es aspirado por un extremo del transportador y arrojado por el otro. Es común el uso de estos transportadores para descargar materias primas de contenedores o vehículos. Para energizar el aire se puede utilizar ventiladores o sopladores, dependiendo de las distancias de transporte y el sistema utilizado. Es fundamental que los materiales a transportar contengan poca humedad (máximo 20%) y no tengan tendencias apelmazarse o pegarse a las paredes de los ductos y las capacidades a transportar pueden llegar hasta 300 Ton/h.
  3. 3. VENTAJAS  Bajo costo de mantenimiento  Flexibilidad: se puede construir en cualquier lugar, doblando esquinas, etc.  Las distancias de transporte varían de acuerdo al sistema. por ejemplo: Sistemas de succión: 1500pies (480m) Sistemas de presión: hasta 1500m.  Los ductos están libres de polvo, en caso de acarrear polvos que sean nocivos para los trabajadores en maquinarias.  El sistema de transporte neumático protege al material de agentes exteriores.  Facilidad para la automatización del proceso.
  4. 4. DESVENTAJAS  La eficiencia de estos transportadores es baja debido a que para movilizar el aire necesitamos consumir potencias considerables comparadas con los otros sistemas de transporte mecánico.  Gran consumo de energía por Ton/h de producto transportado que para longitudes de 25 metros a 400 metros pueden llegar a absorber de 1 a 6 CV por Ton/h.  Las velocidades de transporte están limitadas (1 milla/min) para evitar el deterioro del producto transportado. Si se superará esta velocidad las partículas del material chocarían contra las paredes del ducto, provocando mayor desgaste abrasivo. Cada tipo de material tiene su propio rango de velocidades recomendadas y, al diseñar un sistema de transporte neumático deberíamos considerar estas velocidades.
  5. 5. TRANSPORTE NEUMATICO A SUCCION
  6. 6. TRANSPORTE NEUMATICO A PRESION
  7. 7. TRANSPORTE NEUMATICO COMBINADO
  8. 8. SISTEMA DE TRANSPORTE NEUMATICO EN CIRCUITO CERRADO.
  9. 9. ASPECTOS INHERENTES EN CUANTO A LAS VARIABLES QUE PUEDEN AFECTAR LA OPERACIÓN DE TRANSPORTE NEUMATICO • Llamado material a granel expresado en lb/pie3, y que tendremos que tomar en cuanta con las condiciones a la cuales se va a manipular el material, es decir por cada libra o con una velocidad inicial. • maño de las partículas del material. • Forzosamente se tiene que conocer la humedad del material a transportar. Es el grado de absorción que posee el material. • Se averigua mediante el factor de acidez o PH. 1. Cuando PH= 1 a 6 ACIDO 2. Cuando PH = 7 NEUTRO 3. Cuando PH = más de 7 BASICO TAMAÑO DE PARTICULA N° DE MALLA MUY FINOS 100 FINOS MENOS DE 1/8” GRANULADOS MENOS DE ½” ATERRONADOS MAYOR DE ½”
  10. 10. 5. Abrasividad: Es la capacidad de los materiales de desgastar a oras superficies y se mide mediante la escala de MHOS. 1 a 2 SUSTANCIA NO ABRASIVA 3 LIGERAMENTE ABRASIVA 4 a 5 MEDIANAMENTE ABRASIVA 6 a 7 ALTAMENTE ABRASIVO Nota : Para escalas de MHOS mayores que 7 no es aconsejable el transporte neumático. 6. Friabilidad: Es la compactación que sufre el material a través del tiempo después del almacenado. 7. Fluidez: Es la facilidad de desplazamiento del material. Se puede medir mediante el ángulo de reposo. α: 0 a 15° LIVIANAMENTE FLUIDO α: 15° a 30° FLUIDAMENTE BUENO α: 30° a 45° MEDIANAMENTE FLUIDO α: 45° a 70° FLUIDEZ PESADA
  11. 11. COMPONENTES DE LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE NEUMATICO • Unidad de carga o alimentación. • Compuertas. • Tuberías o ductos. • Tuberías de succión. • Válvulas de desvío. • Separadores y colectores de polvo. • Ventiladores o sopladores
  12. 12. REQUISITOS PARA EL CÁLCULO DE TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS Para el diseño de los sistemas de transporte neumático se requieren los siguientes datos: • Capacidad del transportador. • Trazado de la tubería. • Características físico mecánicas del material. Como es natural, estos datos son conocidos, desde el punto de vista del transporte neumático, por vía experimental. Las magnitudes a determinar, ordenadas desde el punto de vista de cálculo son: • Concentración del material a transportar en la corriente de aire. • Consumo de aire y diámetro de la tubería. • Presión necesaria en la tubería principal del soplador o ventilador. • Capacidad del soplador. • Potencia del motor de accionamiento del soplador o ventilador.
  13. 13. ASPECTOS INHERENTES AL TIPO DE OPERACIÓN De acuerdo a la forma de ingreso a una línea neumática, el material puede estar en reposo o en movimiento, siendo considerados como materiales en reposo aquellos que se encuentran almacenados en tolvas, silos, bodegas, etc. Se consideran materiales en movimiento aquellos que vienen de otro tipo de transporte, como pueden ser fajas transportadoras, transportadores de tornillo sinfín u otro tipo de transporte mecánico. En general, cualquier tipo de material que sale del proceso. Esta consideración de movimiento también es aplicable a los CHUTES DE DESCARGA y en SALIDAS DE TOLVA CON INCLINACION, que consignan un flujo libre de material a una cierta velocidad. Debemos tener consideraciones en los aspectos ambientales, es decir, si el trabajo se realiza en ambiente húmedo, corrosivo, con presencia de polvo, etc.
  14. 14. ASPECTOS INHERENTES AL TAMAÑO DEL DUCTO En lo referente a calcular el tamaño del ducto, el primer parámetro que nos define la línea viene a ser las distancias del transporte así como también las limitaciones del espacio. Si bien los cambios de dirección son necesarios, estas deben hacerse en el menor número posible , y es preferible efectuar cambios transitorios de forma gradual, ya que las curvas muy cerradas, aparte de la erosión pueden ocasionar una retención del material o acumulamiento, que obligaría a consumir mayor potencia para reacelerar el producto. En cuanto a la selección de la tubería, se utiliza el siguiente dato: SCHEDULE 40, para tuberías de 2” hasta 6” de diámetro. SCHEDULE 30, para tuberías de 6” hasta 12” de diámetro.
  15. 15. Diámetro nominal del tubo (PULGADAS) Radio mínimo Radio recomendado Φ3” 2 pies 3 pies Φ3 ½” 2 pies+3 pulgadas 3 pies + 6 pulgadas Φ4” 3 pies 4 pies Φ5” 3 pies + 6 pulgadas 5 pies Φ6” 4 pies 6 pies Φ7” 4 pies + 6 pulgadas 7 pies Φ8” 5 pies 8 pies Φ10” 6 pies 8 pies Φ12” 6 pies 8 pies TABLA N°01
  16. 16. PERDIDAS DE PRESION EN LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE NEUMATICO Las pérdidas de presión se deben básicamente a dos factores:  Por fricción en las paredes del ducto, debido a los cambios de velocidad o de dirección, siendo los tramos rectos los que producen mayores pérdidas por fricción.  Por efectos dinámicos. Para calcular las pérdidas se requiere de un gráfico que nos evalúa las perdidas en pulgadas de columna de agua por cada 100 pies de longitud del ducto, estando este grafico referido a las condiciones de aire estándar. Estos gráficos también se pueden utilizar para calcular las pérdidas de presión en ductos cuadrados o rectangulares de “a*b”, siendo necesario para entrar al grafico calcular el diámetro equivalente. . 𝐷𝑒 = 1.3 ∗ 8 𝐻 ∗ 𝐵 5 𝐻 + 𝐵 2
  17. 17. CLASIFICACION DE LAS PARTICULAS VACIO BAJA PRESION MEDIA PRESION ALTA PRESION SISTEMA COMBINADO ACTIVADO POR AIRE CIRCUITO CERRADO Aterronado X X X Irregular X X X Granular X X X X X Fino X X X X Muy fino X X X X X X X SISTEMAS DE TRANSPORTE NEUMATICO RECOMENDADOS EN BASE AL TAMAÑO DE PARTICULAS TABLA Nº02
  18. 18. SISTEMAS DE TRANSPORTE NEUMATICO QUE UTILIZAN VENTILADORES CENTRIFUGOS Trabajan en un rango de presión de + 20 pulgadas de columna de agua, y están considerados en el campo de baja presión, se utiliza sobre todo para transportar materiales a granel ligeros y en caso de que los transportes mecánicos no sean adecuados o difíciles de instalar por dificultades en la estructura o en el tamaño.
  19. 19. MATERIALES A TRANSPORTAR VELOCIDAD (pies/min) DESDE HASTA Madera en polvo 4000 6000 Aserrín 4000 6000 Corcho desmenuzado 3500 5500 Virutas de metal 5000 7000 Algodón 4000 6000 Lana 4500 6000 Yute 4500 6000 Cáñamo 4500 6000 Pepitas de algodón 4000 6000 Harina 3500 6000 Avena 4500 6000 Cebada 5000 6500 Maíz 5000 7000 Trigo 5000 7000 Centeno 5000 7000 Azúcar 5000 6000 Sal 5500 7500 Cenizas, escorias 6000 8500 Carbón pulverizado 4500 6000 Cal 5000 7000 Cemento portland 6000 9000 Arena 6000 9000 TABLA Nº03: Velocidades para el transporte neumático utilizando ventiladores.
  20. 20. SISTEMAS DE TRANSPORTE NEUMÁTICO QUE UTILIZAN SOPLADORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO (TIPO ROOTS) Se utilizan para sistemas en los que se requiere mayor presión o succión que los que pueden dar los ventiladores centrífugos.  PARA SISTEMAS A SUCCION (A VACIO): hasta 4000𝑚𝑚 𝐻2𝑂 ≅ 157.48 𝑝𝑢𝑙𝑔 𝐻2𝑂  PARA SISTEMAS A PRESION: Hasta 6000𝑚𝑚 𝐻2𝑂 ≅ 236.22 𝑝𝑢𝑙𝑔 𝐻2𝑂 VELOCIDAD DE TRANSPORTE: Las velocidades de las líneas de transporte neumático deben seleccionarse considerando la naturaleza del producto y su utilización, por ejemplo: el arroz pierde aceptación cuando se quiebra los granos. Las velocidades deben balancearse entre la economía del transportador y la integridad del producto. El cemento, sal, productos químicos a granel, que dan ampliamente favorecidos con el restregado (frotado) con las paredes del tubo. Algunos productos no requieren ninguna consideración ya que ni favorecen ni perjudican el transporte del material por ejemplo: escorias de fundición.
  21. 21. VOLUMENES DE AIRE REQUERIDO: En general los materiales de mayor peso aquellas que aproximadamente se encuentran entre 60 𝑙𝑏𝑠 𝑝𝑖𝑒3 requieren más aire por libra transportada, pero a mayor velocidad que los más voluminosos y ligeros con un peso aproximadamente 5 𝑙𝑏𝑠 𝑝𝑖𝑒3. Con 35 − 50 𝑝𝑖𝑒3 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 / 𝑙𝑏 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 se transportaran los productos de la TABLA Nº 2. A velocidades inferiores los productos de 15 − 20 𝑝𝑖𝑒3 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 / 𝑙𝑏 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙.
  22. 22. ENERGIAS REQUERIDAS 1. ENERGIA DE ACELERACION (𝑬𝟏). 𝑬𝟏 = 𝑾𝒙𝑽𝟐 𝟐𝒙𝒈 Dónde: 𝑾: Flujo del material (lbs/min) 𝑽 : Velocidad (pies/seg) 𝒈 : Aceleración de la gravedad (32.2 pies/seg2) 𝑬𝟏: Energía de aceleración (lbs x pie / min)
  23. 23. 2. ENERGIA NECESARIA PARA ELEVAR LOS SOLIDOS O MATERIALA GRANEL (𝑬𝟐) Se calculada después de sumar las elevaciones y después de las curvas 𝑬𝟐 = 𝑾𝒙 𝑯 Dónde: 𝑯: Altura de elevación de solidos (pies) 𝑾: Flujo del material (lb/min) 𝑬𝟐: (lbs x pie /min) 3. ENERGIA REQUERIDA PARA VENCER LA RESISTENCIA QUE EL DUCTO OFRECE AL PASAJE DE LOS SOLIDOS EN SENTIDO HORIZONTAL (𝑬𝟑) 𝑬𝟑 = 𝑾𝒙 𝒇 𝒙 𝑳 Dónde: 𝑾: Flujo de material (lb / min) 𝒇: Tangente del ángulo de deslizamiento entre el producto a transportar y el material del ducto. 𝑳: Longitud del tramo horizontal (pies) 𝑬𝟑: (lbs x pie / min )
  24. 24. 4. ENERGIA NECESARIA PARA VENCER LA RESISTENCIA AL PASAJE DE LOS SOLIDOS POR LOS CODOS Y CURVAS (𝑬𝟒) 𝑬𝟒 = 𝑾 𝒙 𝑽𝟐 𝒈 𝒙 𝒇 𝒙 𝝅𝒙 𝜶 𝟏𝟖𝟎 Dónde: 𝑾: Flujo del material (lb / min) 𝑽: Velocidad (pies / min) 𝒈: Aceleración de la gravedad (32.2 pies / s2) 𝒇: Tangente del ángulo de deslizamiento entre el producto a transportar y el material del ducto. 𝜶: Ángulo del codo o curva respectiva (grados) 𝑬𝟒: (lbs x pie / min ) Para los casos de codos y curvas en los cálculos deben incluirse las longitudes equivalentes de cada codo o curva, estando definida dicha longitud equivalente por: 𝐿𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣 𝜋 𝑥 𝑅 𝑥 𝛼 180 (𝑝𝑖𝑒𝑠)
  25. 25. CONSIDERACIONES PRÁCTICAS  Las pérdidas a la entrada del ducto: 2 a 3 pulg de agua  En los ciclones las pérdidas son variables asumiéndose ordinario: 2.5 a 3 pulg de agua.  Para convertir (lbs x pie / min) a pulgadas de agua se utiliza las siguiente relación. 𝒑𝒖𝒍𝒈𝒂𝒅𝒂𝒔 𝒅𝒆 𝒂𝒈𝒖𝒂 = 𝒍𝒃 𝒙 𝒑𝒊𝒆 𝒎𝒊𝒏 𝒑𝒊𝒆𝟑𝒅𝒆 𝒂𝒊𝒓𝒆 𝟓. 𝟐 𝒎𝒊𝒏 𝟏 𝒑𝒖𝒍𝒈𝒂𝒅𝒂 𝒅𝒆 𝒂𝒈𝒖𝒂 = 𝟓, 𝟐 𝒍𝒃𝒔 𝒑𝒊𝒆𝟐
  26. 26. POTENCIA DEL MOTOR DE ACCIONAMIENTO DEL VENTILADOR (HP) 𝑯𝑷 = 𝒑𝒊𝒆𝟑 𝒂𝒊𝒓𝒆 𝒎𝒊𝒏 𝒙 ( 𝒑𝒖𝒍𝒈 𝒅𝒆 𝒂𝒈𝒖𝒂 ) 𝟔𝟑𝟒𝟔. 𝟏𝟓𝟑𝟖 𝒙 𝜼𝒗𝒆𝒏𝒕𝒊𝒍𝒂𝒅𝒐𝒓
  27. 27. TRANSPORTES NEUMATICOS DE PRESION NEGATIVA (entre 8” y 12” de Hg) Para el cálculo se consideran 2 factores básicos.  (SAT) FACTOR DE SATURACION: expresado en 𝑝𝑖𝑒3 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 / 𝑙𝑏 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙  FACTOR DE POTENCIA (HP / T): Es la potencia requerida para transportar material a razón de 1 TONELADA CORTA / HORA bajas relaciones del factor de potencia con respecto al factor de saturación nos indican vacíos de operación bajas y altas relaciones altos vacíos. El diseño de estos sistemas en base a los factores mencionados están determinados por el material a transportar en diferentes regímenes de transporte.
  28. 28. MATERIAL peso por pie3 DISTANCIA DE TRANSPORTE VELOCIDAD PIES/SEG 100 pies 150 pies 250 pies 400 pies SAT HP/T SAT HP/T SAT HP/T SAT HP/T ALUMBRE 50 3.6 4.5 3.9 5 4.3 5.7 4.7 6.3 110 ALUMINIO 60 2.4 4 2.3 4.7 3.4 5.7 4 6.4 105 CARBONATO DE CALCIO 25 - 30 3.1 4.2 3.6 5 3.9 5.5 4.2 6 110 ACEITE DE CELULOSA 22 3.2 4.7 3.5 5.1 3.8 5.7 4.1 6 100 ARCILLA 30 3.3 4.5 3.5 5 3.9 5.5 4.2 6 105 ARCILLA LAVADA 40 - 50 3.5 5 3.8 5.6 4.2 6.5 4.5 7.2 115 GRANOS DE CAFÉ 42 1.2 2 1.6 3 2.1 3.5 2.4 4.2 75 MAIZ DESGRANADO 45 1.9 2.5 2.2 2.9 2.9 3.6 2.8 4.3 105 HARINA DE TRIGO 40 1.5 3 1.7 3.3 2 3.7 2.5 4.4 90 MAIZ EN POLVO 33 1.7 2.5 2.2 3 2.9 4 3.5 4.8 100 CAL EN GRANOS 56 2.8 3.8 3 4 3.4 4.7 3.9 5.4 105 CAL M2 HIDRATADA 30 2.1 3.3 2.4 3.9 2.8 4.7 3.4 6 90 TABLA NO 5: sistema de vacío (8” – 12” Hg)
  29. 29. NOMENCLATURA DE UN SISTEMA DE VACIO 𝑄𝑠: Volumen de aire atmosférico ambiental requerido (pie3/min). 𝑄𝑎: Volumen de aire actual en (pie3/min). SAT: Factor de saturación (pie3 de aire / lb de material) HP/T: Factor de potencia (HP / TON/HR) TON: Tonelada corta 𝑊: Lb por minuto del material a transportar (lbs/min). V: Velocidad del aire (pies/seg) (TABLAS). Despl: Desplazamiento del soplador (pies3/revolución) (DE CATALOGO).
  30. 30. VOLUMEN DE AIRE A SUCCIONAR PARA EL SISTEMA 𝑪𝑶𝑵𝑺𝑻𝑨𝑵𝑻𝑬 𝑫𝑬 𝑻𝑼𝑩𝑬𝑹𝑰𝑨 = 𝑸𝒔 𝑽 𝑸𝒔 = 𝑺𝑨𝑻 𝒙 𝑾 Cuando el valor de la constante de tubería cae dentro de 2 tamaños de tuberías se debe usar la de mayor dimensión recalculando 𝑄𝑠 mediante la siguiente formula: 𝑸𝒔 = 𝑪𝑶𝑵𝑺𝑻𝑨𝑵𝑻𝑬 𝑫𝑬 𝑻𝑼𝑩𝑬𝑹𝑰𝑨 𝒙 𝑽𝑬𝑳𝑶𝑪𝑰𝑫𝑨𝑫
  31. 31. VELOCIDAD DE OPERACIÓN EN (RPM): 𝑹𝑷𝑴𝑶𝑷𝑬𝑹𝑨𝑪𝑰𝑶𝑵 = 𝑸𝒂 𝑫𝒆𝒔𝒑𝒍𝒂𝒛𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 + 𝑹𝒆𝒔𝒃𝒂𝒍𝒂𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐 Según catálogo del fabricante: 𝑵 = 𝑹𝑷𝑴𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒄𝒊𝒐𝒏 𝑹𝑷𝑴𝒎𝒂𝒙𝒊𝒎𝒐 < 𝟖𝟓% POTENCIA DE ACCIONAMIENTO: 𝐇𝐏 = 𝐑𝐏𝐌 𝐱 𝐃𝐞𝐬𝐩𝐥𝐚𝐳𝐚𝐦𝐢𝐞𝐧𝐭𝐨 𝐱 𝑽𝑨𝑪𝑰𝑶 𝒆𝒏 𝒑𝒖𝒍𝒈 𝑯𝒈 𝒙 𝟎, 𝟎𝟎𝟓 𝟐 Con propósitos de aproximación: 𝐇𝐏 = 𝐐𝐚𝐱 𝟏, 𝟐𝐱 𝐕𝐀𝐂𝐈𝐎 𝐞𝐧 𝐩𝐮𝐥𝐠 𝐇𝐠 𝐱 𝟎, 𝟎𝟎𝟓 𝟐
  32. 32. Cuando trabajamos en altitudes relativamente elevadas sobre el nivel del mar la densidad del aire disminuye, entonces para aproximar el sistema de transportes neumáticos a las condiciones a nivel del mar, se requieren modificar el volumen de sección de aire incrementándolo por un factor corrección “K” 𝐾 = 14,7 𝑃𝑆𝐼𝐴 , 𝑃𝑆𝐼𝐴 ∶ 𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝐴𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 (𝐿𝑏𝑠 𝑝𝑢𝑙𝑔2 DIAMETRO NOMINAL DE LA TUBERIA (Pulg) SCHEDULE (30) SCHEDULE (40) 3” ------------- 3,8 3,5” ------------- 4,12 4” ------------- 5,30 5” ------------- 8,34 6” ------------- 12,04 8” 21,32 ----------- 10” 33,62 ----------- 12” 47,83 ----------- CONSTANTE DE TUBERIAS (Cte.):
  33. 33. VACIO DE OPERACIÓN: El vacío con el que el sistema puede operar se obtiene mediante el factor de vacío que es la relación entre HP/T y el SAT. 𝑭𝑨𝑪𝑻𝑶𝑹 𝑫𝑬 𝑽𝑨𝑪Í𝑶 = 𝑯𝑷 𝑻 𝑺𝑨𝑻 RECOMENDACIONES:  Factor de vacío menor a 1,3 vacío de operaciones puede ser 8” Hg  Factor de vacío 1,3 y 1,4 vacío de operaciones puede ser 9” Hg  Factor de vacío 1,4 y 1,5 vacío de operaciones puede ser 10” Hg  Factor de vacío 1,5 y 1,6 vacío de operaciones puede ser 11” Hg  Factor de vacío mayor a 1,6 vacío de operaciones puede ser 12” Hg

×