Convecção forçada de partículas poliméricas em fase diluída : curvas de pressão e distribuição de partículas / Forced convection of polymer particles in dilute phase : pressure curves and the particle distribution

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

29/03/2012

RESUMO

O deslocamento de polímeros, cereais, minérios, produtos farmacêuticos e outros materiais particulados no interior de tubulações, tendo como fluido transportador o ar, é denominado de transporte pneumático. Esta técnica é comumente dividida em transporte em fase densa, com concentração de partículas acima de 30% em volume e transporte em fase diluída, com concentração inferior a 1%. A fase diluída, que não exige tubulações espessas e é de menor custo de aquisição, operação e manutenção, tem como principais inconvenientes: a) o desgaste da parte inferior do tubo transportador devido à má distribuição das partículas na seção transversal; b) a falta de dados da perda de carga de tê com saída de lado, que tem substituído curvas em unidades catalíticas de petróleo por criar um colchão amortecedor e reduzir o desgaste e c) a escassez de informações da relação entre a distribuição de partículas na seção transversal do duto e a perda de carga. O presente trabalho teve como objetivo geral projetar e montar uma unidade experimental, em escala piloto com duto de 117 mm de diâmetro, de transporte pneumático para estudar, em fase diluída, as perdas de carga no trecho vertical, singularidades e a distribuição de partículas na seção transversal. Visou como objetivos específicos: a) construir as curvas de perda de carga em função da velocidade do ar, tendo como parâmetro, as vazões de pellets de polipropileno; b) determinar o valor do coeficiente K, multiplicador da carga cinética da expressão geral de perda de carga localizada para tê com saída de lado, com três prolongamentos (balisas) distintos de 30, 60 e 90 mm e c) obter a distribuição das partículas na seção transversal do duto vertical. A unidade projetada e montada consistiu basicamente de um ventilador centrífugo, com pás semi abertas de 210 mm de diâmetro, acoplado a um motor de rotação variável de 1 cv, um tubo de Pitot horizontal e um vertical, uma válvula rotativa acionada por motor de rotação variável na base de um silo de alimentação, dutos de acrílico estrudados, com diâmetro interno de 117 mm, um sistema de coleta com nove dutos, de seção quadrada paralelos, para análise da distribuição das partículas na seção transversal dos dutos horizontal e vertical e um ciclone. A perda de carga foi determinada através de tomadas de pressão estática, acopladas a anéis piezométricos, com leitura simultânea de todas as tomadas de pressão em uma série de tubos em "U". A velocidade do ar foi obtida por Pitot e anemômetros. A vazão volumétrica do ar foi calculada pelo método das centróides de áreas iguais, com as medidas dos valores coletados pelo Pitot e anemômetro. As vazões dos sólidos particulados foram quantificadas pelo número de revoluções por unidade de tempo da válvula rotativa, aferida pela técnica da massa por tempo. A distribuição de partículas, na seção transversal dos tubos vertical e horizontal e após o tê com saída de lado, foi verificada por pesagem dos sólidos nos coletores. O trabalho forneceu, para o duto horizontal, curvas da perda de carga em função de cinco velocidades de ar de 13,45; 15,18; 16,90; 18,97 e 21,39 m/s e vazões de polipropileno de 0,08; 0,143 e 0,233 kg/s, com a distribuição de partículas em pontos de relevância para projeto. O tê com saída de lado forneceu um coeficiente K de 1,40; com prolongamento de 30 mm, um K de 1,58; com o de 60 mm, um K de 1,43 e com o de 90 mm, um multiplicador (K) igual a 1,47.

ASSUNTO(S)

teoria do transporte partículas partículas - distribuição transport phenomena pneumatic-tube transportation particles particles transporte por tubo pneumatico

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