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Transporte de sólidosManejo de sól idos y l íquidos

Transporte de sólidos1. Toboganes

2. Transporte mecánico

3. Transporte hidráulico

4. Transporte neumático

5. Criterios de selección del sistema de transporte

Transporte de sólidosIntroducción El transporte de sólidos se caracteriza por ser una operación de gran importancia en

industrias tales como alimentos, metalúrgica entre otras.

El método a emplear depende principalmente de las propiedades físicas del solido a transportar y de la distancia y elevación a la cual se ha de llevar.

1. Toboganes1.1. Introducción Superficie o canal inclinado que permite mover material sólido de un punto a otro gracias a la

fuerza gravitacional.

Necesariamente los sólidos deben poseer una energía potencial mayor en el punto de iniciorespecto al punto de llegada.

La fricción entre el material y la superficie de la canaleta juegan un papel muy importante enel proceso.

Otras características importantes en el proceso son el grado de inclinación del tobogán, elgrado de aglomeración y/o cohesión de las partículas, entre otras.

2. Transporte mecánico2.1. Introducción El Transporte Mecánico integra el conjunto de equipos y dispositivos necesarios para

transportar el producto de forma mecánica entre diferentes puntos de una instalación.

En función de la forma, producto a transportar y trazado de transporte, se elige el tipo deequipo a utilizar:

Elevadores de cangilones

Transportadores de cadena

Transportadores de tornillo sin fin

Bandas transportadoras

Apiladores

2. Transporte mecánico2.2. Equipos para el transporte mecánico Transportador de tornillo


Tradicional

Versátil

Capacidad: 4,5 m3/min

Adaptable a diferentes usos


Tornillos más usados

2. Transporte mecánico2.2. Equipos para el transporte mecánico Transportadora de banda o correa:


Aplicación universal

Longitud de viaje

Velocidad: 5 m/s

Capacidad: 5000 Ton/h

Economía costo/ton


Datos típicos de la banda

Ancho [cm]

Velocidad [m/min]

Tamaño de partícula (máx.) [mm]

Capacidad [ton/h]

35 60-90 50-75 30

50 75-110 90-150 60

90 120-180 200-380 210

150 130-180 400-700 650


Bandas de transporte

2. Transporte mecánico2.2. Equipos para el transporte mecánico Elevadores:

2. Transporte mecánico2.2. Equipos para el transporte mecánico Elevadores:

Intervalo de capacidades abierto o cerrado

Tamaño de canasta (mm)

Espacio entre canastas

(mm)

Capacidad ton/h

Tamaño de partícula (mm)

Velocidad m/min

Potencia hp

6 x 4 12 13 19 68 1

260 x 127 356 27 25 80 4,8

400 x 200 457 136 50 120 16,7

2. Transporte mecánico2.2. Equipos para el transporte mecánico Flujo contínuo:

Cadena de eslabones móviles

Elemento de transporte (canasta) fijo a la cadena

Posibilidades de varios puntos de carga y descarga

Poco espacio

Capacidad según diseño

Costo alto

2. Transporte mecánico2.2. Equipos para el transporte mecánico Flujo contínuo:

2. Transporte mecánico2.3. Ventajas y desventajas Ventajas:

Alta capacidad para largas distancias.

Bajo coste por tonelada de material (KW/ Ton).

Capacidad de manipular cualquier material.

Un estándar industrial en el pasado.

2. Transporte mecánico2.3. Ventajas y desventajas Desventajas:

Múltiples partes móviles. Por lo tanto existe un alto riesgo de desgaste y averías.

Mucho más limitados respecto al trazado de las rutas de transporte que lo sistemas neumáticos. Esto puede tener implicaciones adversas en el diseño de planta, especialmente en las de nueva construcción.

El coste de inversión de los sistemas mecánicos es generalmente mayor que en las soluciones en transporte neumático.

Habituales pérdidas y fugas de materiales.

La instalación de sistemas mecánicos en áreas con riesgo de explosión es considerablemente más caro (supresión de chispas, etc.).

Las ampliaciones de los sistemas mecánicos son más costosas en términos de tiempo y capital.

3. Transporte hidráulico3.1. Introducción El transporte hidráulico de sólidos, a través de canales, es una operación ampliamente

utilizada desde hace varios años en numerosas industrias y especialmente en el campo de la minería.

El agua es el fluido más común para transportar sólidos

consistente en el movimiento gravitacional y/o forzado de suspensiones sólido–líquido ya sea en tuberías o canales.

El material transportado en agua es movida por la presión creada por una diferencia natural en el nivel o por medio de aparatos mecánicos (bombas o elevadores hidráulicos).

3. Transporte hidráulico3.1. Introducción Para que el transporte de mezclas sólido-líquido a través de tuberías sea técnicamente

factible sólido debe:

Poder mezclarse y separarse fácilmente.

No deben existir riesgos de taponamiento de la tubería debido a interacciones entre las partículas.

El sólido a transportar no debe reaccionar ni con el fluido transportante ni con la tubería.

El desgaste y ruptura que sufren las partículas durante el transporte no deben tener efectos adversos para el proceso posterior de ellas.

La cantidad de fluido transportante debe ser adecuada.

3. Transporte hidráulico3.1. Introducción

3. Transporte hidráulico3.2. Ventajas y desventajasEntre las ventajas se destaca principalmente:

Simplicidad de la instalación

Facilidad para vencer obstáculos naturales o artificiales. No hay impedimentos, el transporte puede ser en dirección horizontal, vertical o inclinada

No requiere de gran despliegue de maniobras de instalación ni de operación. El factor operacional es ventajoso, por cuanto es bajo el número de operarios requeridos para hacer funcionar el sistema.

Proporciona un flujo continuo de sólidos y fácil implementación de control automático

Bajo consumo de energía

3. Transporte hidráulico3.2. Ventajas y desventajas Posibilidad de transportar varios productos

No se produce daño ni se altera el medio ambiente.

Permitir la elección de la vía más corta entre dos puntos al atacar cualquier tipo de pendientes, para las tuberías en presión, y evitar la construcción de las complejas obras civiles necesarias para implementar un camino o una vía férrea.

Eliminar la influencia de factores climáticos como temporales, rodados de nieve, neblina, etc

Poder alcanzar ritmos de transportes imposibles de realizar con otro tipo de sistema

3. Transporte hidráulico3.2. Ventajas y desventajasMientras que como desventaja se tiene:

Inversiones relativamente altas

Requieren de un manejo de aguas a veces difícil(escasez)

Presenta limitaciones de capacidad

Unidad de separación posterior (inclusive secado)

3. Transporte hidráulico3.3. Regímenes de flujoFlujo de sólidos en suspensión homogénea

Las partículas sólidas viajan a la misma velocidad del fluido.

Comportamiento hidráulico de la mezcla es muy similar a la de un fluido puro

No existe gradiente de concentración local ni de granulometría.

3. Transporte hidráulico3.3. Regímenes de flujoFlujo de sólidos en suspensión heterogénea

En este caso los sólidos aun se mantienen en suspensión pero las partículas mas pesadas tienden a caer formando un gradiente vertical de concentraciones y granulometrías pero sin chocar en forma notoria contra el fondo de la tubería.

Los sólidos se mantienen en suspensión pero las partículas más pesadas tienden a caer pero sin llegar al fondo de la tubería.

3. Transporte hidráulico3.3. Regímenes de flujoFlujo de sólidos con arrastre de fondo

Las partículas más pesadas son transportadas, ya sea a saltos, rodando o deslizándose por el fondo de la tubería viajando a una velocidad menor que la del fluido

Las partículas más finas se mantienen en suspensión, viajan a la misma velocidad del fluido

3. Transporte hidráulico3.3. Regímenes de flujoFlujo de sólidos con depósitos de fondo

Si el flujo es débil, las partículas más pesadas de la fase sólida se depositan sobre el fondo de la tubería o canal

Presentándose un lecho fijo de sólidos o un tren de dunas a baja velocidad por la parte inferior del ducto y una nube de partículas arrastradas y/o suspendidas por encima de éstas

El flujo con depósito estable de fondo, se presenta generalmente a bajas concentraciones y tamaños de sólidos

Las dunas móviles son usuales en espectros granulométricos anchos y concentraciones importantes

3. Transporte hidráulico3.4. Conceptos hidráulicos Tamaño de las partículas sólidas

Concentración de pulpa

Viscosidad

Velocidad límite de reposo

Tasa de erosión

Tasa de corrosión

Pérdida de carga

Selección de la tubería

Bombas, válvulas y selección de disipadores de energía

3. Transporte hidráulico3.5. Velocidad límite de depósito Mínima velocidad de flujo para que no exista riesgo de depósito y obstrucción de la tubería.

La definición más usada y de fácil determinación experimental es aquella que identifica como lavelocidad a la cual los sólidos gruesos permanecen detenidos por periodos importantes en elfondo de la tubería (formación de dunas móviles y/o lecho fijo de fondo).

La velocidad límite en transporte hidráulico de sólidos depende fundamentalmente de lassiguientes variables.

Granulometría de las partículas sólidas Densidad relativa de las partículas sólidas Diámetro de la tubería o altura de

escurrimiento en una canaleta Concentración de sólidos en la mezcla

Inclinación de la tubería o pendiente de la canaleta

Factor de forma de las partículas sólidas Temperatura de la mezcla

3. Transporte hidráulico3.6. Pérdida de carga en tubería La resistencia al flujo en una mezcla sólido líquido que fluye por una tubería puede ser

considerablemente mayor que la resistencia en el caso de un liquido puro.

Esto obedece a:

El aumento de concentración, para una velocidad dada, implica un aumento en la energíagastada en mantener las partículas sólidas en suspensión.

El aumento de velocidad homogeniza la suspensión y la mezcla tiende a comportarse comoun líquido puro.

Al depositarse el choque de las partículas contra la pared provoca una disipación muy fuertede energía, y la perdida de carga aumenta considerablemente aunque la velocidad de flujodisminuya

3. Transporte hidráulico3.7. Desgaste de la tuberías El desgaste que sufren inevitablemente las instalaciones de transporte hidráulico de solidos tiene

dos causas principales :

La abrasión mecánica debido al choque continuo solidas contra la pared

La corrosión electroquímica debido ala diferencia de potencial electroquímico entre la pulpay el ducto.

4. Transporte neumático4.1. Introducción El transporte neumático, es el transporte de sólidos particulados por medio de una fase

dispersora, diluida o densa

Por muchos años los gases han sido utilizados satisfactoriamente en la industria para transportar un amplio rango de sólidos particulados, tales como harina de trigo, granos de trigo, chips plásticos, carbón, etc.

Para implementar un sistema nuevo de transporte neumático el primer paso es determinar las características físicas y de fluidez del material a manejar.

4. Transporte neumático4.1. Sistemas básicos de transporte neumáticoCircuito por inducción

Ventilador de baja o media presión

Tolva de carga con boquilla Venturi

Apropiado para distancias cortas y pequeños rendimientos

Sistemas para cargar, transportar y/o descargar productos a granel

Imprescindible para el transporte de granos, productos químicos granulados y toda clase de productos no muy finos, abrasivos o pegajosos.

4. Transporte neumático4.1. Sistemas básicos de transporte neumáticoCircuito por inducción

A VentiladorB Tolva de cargaC Boquilla VenturiD Válvula dosificadora de cargaE Ciclón de descargaF Válvula dosificadora de descarga

4. Transporte neumático4.1. Sistemas básicos de transporte neumáticoCircuito por presión

Ventilador de media o alta presión (soplante)

Válvulas dosificadoras en la tolva de carga y en la descarga de ciclón

Apto para cubrir distancias de hasta 200 metros y con rendimientos medios grandes.

4. Transporte neumático4.1. Sistemas básicos de transporte neumáticoCircuito por presión


4. Transporte neumático4.1. Sistemas básicos de transporte neumáticoCircuito cerrado

Sistema muy eficiente

Totalmente libre de polvos

Distancia de hasta 100 metros y con rendimientos medios grandes.

4. Transporte neumático4.1. Sistemas básicos de transporte neumáticoCircuito cerrado


4. Transporte neumático4.1. Sistemas básicos de transporte neumáticoCircuito por depresión

Ventilador de media o alta presión

Capacidad según sección de los conductos

Distancia hasta 100 metros

Recomendados para el transporte neumático de productos pulvurentos y finamente molidos

Es de alta eficiencia

Evita perdidas del producto en las posibles fugas del sistema de tuberías garantizando así una atmosfera de trabajo completamente libre de polvo.

El ventilador va siempre colocado en la salida del ciclón, impidiendo que el producto obstruya o desgaste el rodete del ventilador.

4. Transporte neumático4.1. Sistemas básicos de transporte neumáticoCircuito por depresión


4. Transporte neumático4.2. Beneficios del transporte neumático 1. Mínimas partes móviles, se reduce el riesgo de fallo de componentes.

2. La baja velocidad reduce el desgaste y alarga la vida útil del sistema.

3. Alta disponibilidad operativa y fiabilidad.

4. Costes de mantenimiento reducidos.

5. Mínimo stock de repuestos.

6. Flexibilidad para ampliar y reconfigurar la ruta de transporte existente.

7. Respetuoso con el medio ambiente, libre de escapes de material.

8. Totalmente automatizable.

9. Costes operativos más económicos para distancias menores de 500 metros

4. Transporte neumático4.3. Datos de transporte neumático

Flujo [Kg/h] Diámetro interno [mm] Potencia [hp]

4500 100 25

11340 155 60

22680 155 125

45360 205 200

5. Criterios de selección de transporte

Requerimiento de capacidad

Longitud del viaje

Altura a la que hay que subir el sólido

Características del material (físicas y químicas)

Tamaño de partícula

Costo

Gracias!!Preguntas???

Fin

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