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• Luis Elvis Bocanegra Garcia

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• Tubería (transporte de fluidos)
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• Gases

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Universidad Nacional “Pedro Ruiz Gallo”

FACULTAD DE INGENIERIA MECÁNICA Y ELECTRICA

ALUMNOS

: HEISER DIAZ CARUAJULCA

CURSO

:MAQUINARIA INDUSTRIAL I

TEMA

: TRANSPORTADORES NEUMATICOS

DOCENTE

: ING. JORGE TELLO RODRIGUEZ

Lambayeque, Noviembre del 2013

I.

INTRODUCCIÓN

Los equipos transportadores sirven para una gran variedad de propósitos en casi todas las industrias así como en otras actividades comerciales y de servicios, estos permiten el transporte con un flujo uniforme de una operación a otra, además de efectuar muchas otras funciones tales como distribuir el material, carga a granel y el llenado de contenedores, ya que su función principal es garantizar la continuidad de las operaciones teniendo en cuenta sus características, aplicaciones y tipo. La gran variedad de transportadores hacen de esta máquina un auxiliar indispensable en la industria y en otras actividades, para ello se explicara más a fondo y de forma detallada, de tal manera que no permita tener una visión más clara de la importancia de estos equipos. Los transportes neumáticos son sistemas que permiten transportar arena silícea Nueva o regenerada, o arenas especiales a los puntos deutilización o de tratamie nto.Se componen de varias partes ensambladas, según las exigencias y utilizan ai re comprimido seco y sin aceite para el transporte.La evolución técnica más recie nte del sistemaproyectado por IMF ha permitido lograr transportes perfectos con presiones muy bajas ycon el consecuente ahorro de aire, con menordesgaste d e los componentes y el aumento in-significante del índice de finura de la arena.

I.1. sistema de fase diluida y baja presión Diversos tipos de sistemas existen para el transporte neumático de materiales sólidos a granel, incluyendo sistemas abiertos o cerrados, de presión positiva o negativa, de flujo diluído o denso, continuos o batch, etc. Actualmente, los sistemas de transporte neumático de baja presión positiva, continuos, de alta velocidad y fase diluída, son los más usados en la industria debido a su mayor capacidad de transporte en cuanto a flujo, mayores distancias de transporte, el flujo es muy estable y se puede controlar y regular fácilmente, y porque permiten transportar materiales desde un punto de alimentación a varios puntos de descarga. Por lo tanto, el presente trabajo aborda este tipo de sistemas de transporte neumático y no se incluyen los sistemas en fase densa ni de presión negativa. A modo de ejemplo,se muestra en la figura

Esquemáticamente los componentesde básicos unsistema de transporte neumático en fase diluida, continuo y de baja presión positiva (inferior a 1 bar)

I.2. diagrama de estado

Una de las maneras más sencillas de describir el funcionamiento de un sistema de transporte neumático es mediante el diagrama de estado. En él se grafica para un sistema en particular la caída de presión por unidad de largo de la cañería, ΔP/L, en función de la velocidad del gas de transporte, Ug, para curvas de flujo de sólidos constante, Ws, como parámetro. LA FIGURA.

Muestra esquemáticamente el diagrama de estado para materiales gruesos y finos. Claramente, la caída de presión depende de la velocidad del gas de transporte y del flujo de sólidos. En el caso de sistemas en fase diluída, la caída de presión aumenta al aumentar la velocidad del gas, característica típica de este tipo de sistemas. En cambio, en el caso de sistemas en fase densa, la caída de presión aumenta al disminuir la velocidad del gas debido a la mayor fricción de pared y menor área efectiva de la cañería. Existe una zona inestable entre ambos, y una zona bajo la cual ya no es posible transportar un material (Velocidad mínima de transporte). Diagrama de estado de un sistema de transporte neumático para materiales gruesos y finos

I.3. diseño de sistemas de transporte neumático Para diseñar y/o seleccionar un sistema nuevo detransporte neumático y/o para comprobar si un sistema existente opera adecuadamente, el primer paso es determinar las características físicas y de fluidez del material a manejar. Además, la naturaleza del material a transportar es de vital importancia y puede limitar significativamente la elección de un sistema de transporte neumático. Es imprescindible conocer las siguientes propiedades: � Tamaño de partículas: máximo, mínimo y la distribución granulométrica, � Densidad y forma de las partículas, � Fluidez del material y su permeabilidad, � Otros: abrasividad, toxicidad, fragilidad, dureza, Reactividad, compresibilidad, tendencia a Segregarse, efectos electrostáticos, etc. El segundo paso es realizar ensayos de laboratorio en Un sistema de transporte neumático “similar” para determinar experimentalmente parámetros tales como el tipo de flujo desarrollado en la cañería, la velocidad mínima de transporte del material, la relación de carga (µ) y la caída de presión (ΔP/L) en función de la velocidad de transporte (Ug). Con estos datos se podrá Construir el diagrama de estado para determinar el punto óptimo de operación, y seleccionar y dimensionar los componentes básicos que conforman el sistema. COMO SE ILUSTRA EN LA FIGURA

Determinación del punto de operación de un sistema de transporte neumático en fase diluida.

Uno de los parámetros más importantes para el diseño y la operación eficiente de sistemas de transporte neumático en fase diluida es la correcta determinación de la velocidad de transporte para un material y sistema en particular. Este parámetro afecta además el tipo de flujo desarrollado en la cañería y la caída de presión. Sistemas de transporte neumático diseñados para operar a altas velocidades (flujo homogéneo) están sujetos a un alto consumo de energía, posible degradación y/o segregación del material, y desgaste excesivo de cañerías y codos, lo cual se puede traducir en una operación costosa y poco rentable. Por otro lado, sistemas diseñados para operar a bajasvelocidades o elevados flujos de sólidos pueden sufrir la depositación de partículas sobre el fondo de la cañería, flujo errático de material, e incluso llegar a tapar o embancar la cañería, lo cual detiene Completamente el sistema. Por lo tanto, como determinar la velocidad óptima de transporte es considerado uno de los pasos más importantes en el correcto dimensionamiento y operación de sistemas de transporte neumático. Aún no existe un procedimiento universalmente reconocido para determinar la velocidad mínima de transporte en base a las características de los materiales a transportar, dimensiones y trazado de la cañería, y las condiciones de operación del sistemapara un material y sistema de transporte neumático enparticular. Una diversidad de correlaciones empíricas y semi-empíricas para estimar este parámetro se han ido acumulando en la literatura especializada junto con una serie de términos y definiciones como velocidad crítica de transporte, velocidad óptima de transporte, velocidad de desprendimiento, velocidad de depositación, etc. que “más que ayudar a un usuario lo confunden” al momento de tener que estimar la velocidad mínima de transporte para un material determinado. Estos términos y definiciones para referirse a la velocidad mínima de transporte se basan en observaciones visuales del tipo de flujo desarrollado, mediciones de la caída de presión y/o mediciones de la velocidad de partícula. [1] Dos tipos de flujo se pueden distinguir claramente en sistemas de transporte neumático horizontales: flujo sobre la velocidad mínima de transporte y flujo bajo la velocidad mínima de transporte del material, como se mencionó anteriormente. En el primer caso, las partículas fluyen a alta velocidad, en suspensión y homogéneamente dispersas en la misma dirección que el aire (flujo homogéneo). En el segundo caso, algunas partículas se depositan en el fondo de la cañería mientras otras deslizan sobre estas dunas en reposo COMO SE MUESTRA ESQUEMÁTICAMENTE EN LA FIGURA

Flujos en cañerías horizontales: sobre (A) y bajo (B) la velocidad mínima de transporte.

Si bien flujos bifásicos (gas + sólidos) en cañerías obedecen a todas las leyes de la Mecánica de los Fluidos, aún no se dispone de soluciones teóricas a partir de estos principios básicos. Su naturaleza turbulenta, el gran número de variables involucradas, la interacción caótica entre ambas fases, y la gran variedad de materiales manejados hacen todavía muy complejo la modelación teórica de este tipo de flujos. Por lo tanto, estudios experimentales resultan muy necesarios y contribuyen con una base de datos para entender mejor el fenómeno y para poder diseñar y operar sistemas adecuadamente.

II.

CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE NEUMATICO

Para el correcto estudio de transporte neumático óptimo aplicable a un problema concreto los datos los datos a suministrar por el usuario se clasifican en dos grandes grupos: 

Datos referentes al tipo de producto



Datos referentes a las distancias del transporte

LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE A TIENDEN A DOS CLASIFICACIONES BASICAS 



Según la presión del aire de transporte 

Sistemas de baja presión



Sistemas de media presión



Sistemas de alta presión

Según la situación relativa del generador de energía 

Sistemas en aspiración



Sistemas en impulsión



Sistemas mixtos (aspiración e impulsión conjunta)

III.

ELEMENTOS DE TRANSPORTES NEUMÁTICOS

A- Propulsor B- Activador de línea y válvula a clapet C- Codos D- Tubería rectilinea E- Desviación y válvula a trampilla F- Terminales de linea G- Filtros de purgado del silo H- Sondas de nivel I- Booster (se emplea para hacer homogénea el paso del material

PROPULSORES

Propulsor para transporte neumático en fase densa: capacidad de 50 a 1000 litros dec audal hasta 40 t/hora. Funcionamiento totalmente automático y con mandos manu alespara transportar arena, bentonita, almidón, cemento y polvos de todotipo hasta 200°C. Explotación conpoco consumo de aire comprimidocon presiones de 1 a 4,5 kg/cm2.Mantenimiento muy reducido.Prueb a según las normas I.S.P.E.S.L.Componentes de primera calidad,adaptados a las con diciones de trabajo más duras.

VALBULA GR 1944 Válvula GR 1944 montada en eltubo de salida del propulsor para aislar el cuerpo del propulsor del resto de la tubería, cuando esté vacío después del lanzamiento permitiéndole la continuación del ciclo de lanzamiento en el interior de los tubos por medio de activadores.

ACTIBADOR DE LINEA Activador de línea en caso de recorridos largos o de muchas curvas. Permite bajar la presión de expedición, adecuando el valor de la presión necesaria para realizar el transporte (en el punto de aplicación)

TERMINAL DE LINEA

Terminal de línea TSO 221 parainstalarse en un silo o en un captador del polvo TS0 101. Construcción en acero electro-soldado de fuerte espesor y con placa de desgaste intercambiable, idóneo para tuberías de diámetro. 50, 80,100, 125 mm.

CUADRO ELECTRICO

Cuadro eléctrico de mando de lainstalación de transporte, fabricación tipo IP 55 con sinóptico de señalización (opcional). Control electrónico o con PLC, según el tipo de transporte. Lógica de transporte (elección de las vías y de los recorridos) según las preferencias determinadas por controles continuos del nivel.

VÁLVULA DE MARIPOSA TIPO GR 1107

Válvula de mariposa tipo GR 1107 con accionamiento manual o neumático. Utilización para interceptación de la arena en las tuberías de alimentación del propulsor o de la descarga libre o dosificada del silo. Resiste presiones hasta 7 kg/cm2 y temperaturas hasta 200 °C, si está equipada de junta resistente al calor. Disponible desde diam. 50 hasta diam. 200mm.

TRAMOS DE CODOS

Codos de 45° tipo MO 122 de hierroespecial con espesor diferenciado en las zonas de desgaste y empalmes de línea de acero de varias formas, en diferentes dimensiones diam. 50 - 80 -100 - 125 mm, según la tubería de transporte

CAMBIO DE DIRECCION O DESVADORES

Cambio de dirección con bifurcación Se colocan a lo largo de la tubería de transporte para dirigir el material hacia 2 o 3 destinaciones diferentes garantizan un pasaje suave de materiales agresivos, frágiles, alimentos de diferentes tamaños y tendentes a obstruir CARACTERISTICAS DEL DESVIADOR El desviador está certificado para una presión de ejercicio de acuerdo al áreas a emplear y está disponible en la versiones de 2 hasta 3 líneas

ESTRUCTURA DEL DESVIADOR Pose una estructura robusta y resistente que lo hace idoneo para la instalacion tanto en interiores como en exteriores tiene un funcionamiento cilencioso y regular y se distingue por la completa limpieza de la linea antes de cada cambio de direccion FUNCIONAMIENTO DEL DESVIADOR

El desviador esta dotado de un tubo osilante montada en 2 cojinetes que concienten desplazamientos completamente automatizados en 2 o 3 direcciones según la vercion elegida, la junta infalable colocada en la punta del tubo oscilante se contrae para consentier el movimiento hacia una nueba pocicion y se espande nueba mente una ves el tubo alcansado la pocicion deseada la actibacion de fin de carrera verifica el alcanse de la carrecta pocicion el movimiento osilante esta regulado por un grupo de electrobalbulas con manometro manometro.

CILOS

Están fabricados de conformidad con las normas en vigor para ser instalados en el exterior y están pintados con barniz adecuado para resistir en la intemperie. Están equipados de escalera, de barreras de protección, puerta de inspección y descargas de seguridad.

BOOSTER

Se emplea para hacer homogénea el paso de material en el interior de la tubería, el booster facilita el desplazamiento del polvo y granos en largas distancias y permite poner en marcha el ciclo de transporte cuando la línea está llena

CUANDO SE UTILIZA

Utilizado normalmente en transporte a tuvo lleno, en ciclos convencionales Se aconseja en casos de productos frágiles y abrasivos

FUNCIONAMIENTO DE LOS BOOSTER

Colocados en la línea del material y suministrado por las líneas paralelas del aire los BOOSTER introducen aire comprimido controlado en el interior de la tubería, para transportar el producto el aire se introduce durante el paso del material para obtener mayor nivel de eficacia, el uso de BOOSTER disminuye la fricción entre el material y la pared del tubo para obtener un transporte regular y permite una reducción de la presión necesaria para empujar el material hasta la destinación

III.

TRANSPORTADORES NEUMÁTICOS El principio de este transporte es utilizar para mover los productos por medio de succión, presión o una combinación de ambos, el material transportado es aspirado por un extremo del transportador y arrogado por el otro. Es común

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