diseño de sistemas de control de polvo para la minería con ... · pdf filela...
If you can't read please download the document
TRANSCRIPT
Diseo de Sistemas de Control de Polvo para la Minera con Apoyo en Herramientas CFD: Cmara Lavadora de Baja Energa
Departamento I+D
Grupo SAME
TABLA DE CONTENIDOS
1. Grupo SAME
2. Descripcin del problema
3. Otras soluciones / Solucin SAME
4. La simulacin en apoyo al diseo
5. Conclusiones y prximos pasos
25 aos de experiencia en Ventilacin Industrial y Control de Emisiones Atomosfricas
Ms de un centenar de proyectos desarrollados en 9 pases en 4 continentes
GRUPO SAME
GRUPO SAME: Proyectos con presencia global
ChileArgentina
Per
Colombia
Estados Unidos
Sudfrica
Laos
Noruega
Canad
GRUPO SAME: Empresas
Ingeniera de especialidad en ventilacin industrial y control de contaminantes atmosfricos.
Consultora y Asesora especializada.
Suministro de Equipos de descontaminacin ambiental y accesorios (fabricacin de SAME Equipos y Fibrovent).
Asistencia de montaje, comisionamiento y puesta en marcha.
Servicios de Post Venta: Repuestos, Servicio Tcnico, Servicio O/M y Capacitacin.
GRUPO SAME: Unidades de Negocio
DESCRIPCIN DEL PROBLEMA
Mitigar emisiones de polvo producto del traspaso de material
DESCRIPCIN DEL PROBLEMA
Es posible identificar tres zonas de energa (cintica y turbulenta) alrededor de
la zona de traspaso.
Alta energa (-----): cerca de cada de material y de la correa.
Media energa (-----).
Baja energa ( ): lejos de cada de material y de la correa.
Alta
Media
Baja
OTRAS SOLUCIONES
El estado de la tcnica actual para mitigar las emisiones de polvo posee tres mtodos comnmente utilizados como solucin:
Mtodo 1:Confinamiento del sector afectado mediante cmaras y limpieza del aire mediante filtros
de mangas.
Efectivo
Filtro de manga Mayor prdida de carga. Motores y ven/ladores de
mayor tamao. Mayor costo capital y
operacin.
OTRAS SOLUCIONES
El estado de la tcnica actual para mitigar las emisiones de polvo posee tres mtodos comnmente utilizados como solucin:
Mtodo 2:Confinamiento con cmaras y abatimiento del polvo en suspensin mediante
aspersores de agua.
Consumo de agua elevado:Al buscar mitigar todo el polvo en la cmara.
Cmara no-despresurizada Emisiones fugitivas aumentan
OTRAS SOLUCIONES
El estado de la tcnica actual para mitigar las emisiones de polvo posee tres mtodos comnmente utilizados como solucin:
Mtodo 3:Abatimiento del polvo en suspensin mediante aspersores de agua, sin encapsular
el punto de emisin de polvo.
Similar a la anterior mostrada
Mayor consumo de agua para igualar eficiencia
No posee cmara de confinamiento Es afectada por viento externo
SOLUCIN SAME
Cmara Lavadora de Baja Energa
Viento externo no afecta.
Cmarasuficientementedespresurizada.
Menor consumo de agua:El abatimiento ocurre en la zona de baja energa.
LA SIMULACIN EN APOYO DEL DISEO
REALIDAD
DESCRIBIR
MODIFICAR
DISEAR
ESTIMAR VARIABLESY OBTENER UNA
MEJOR COMPRENSIN
Variables que no se pueden calcular fcilmente con Mtodos Analticos.
Evitar mediciones costosas disminuirlas (prototipos).
Obtener razonables aproximaciones de variables que son difciles de medir.
Comprender mejor los procesos.
SIMULACIN
LA SIMULACIN EN APOYO DEL DISEO
SIMULACIN MEJORAR RENDIMIENTO
DE DISEO
PARMETROS DE DISEO
PARMETROS DE
OPERACIN
LA SIMULACIN EN APOYO DEL DISEO
SIMULACIN
UNA VALIDACIN EXPERIMENTAL
MUCHOS PROTOTIPOS VIRTUALES CONFIABLES
LA SIMULACIN EN APOYO DEL DISEO
Esquema de funcionamiento:
Venturi
Eyectores de aire/Atomizador
agua
Lminas deflectoras
LA SIMULACIN EN APOYO DEL DISEO
Modelo y Condiciones de Borde:
Simetra Entrada, = 0[]
Salida, = 0[]
Inyeccin aire, V = 200[/]
Objetivo Simulacin1. Evaluar las velocidades del aire
y presiones en el equipo (estimar la despresurizacin).
2. Evaluar Venturi y visualizar las lneas de corriente del aire (que son prcticamente iguales a la trayectoria de las partculas de MP10).
ModeloMonofsico (aire) y modelo de turbulencia k-epsilon.
Malla2.5 millones de elementos.
LA SIMULACIN EN APOYO DEL DISEO
Resultados:
Tres zonas claras depresin:
1. Cmara de entrada.
2. Zona de Venturi.
3. Chimenea de salida.
Despresurizacin
LA SIMULACIN EN APOYO DEL DISEO
Resultados:
Velocidades mayores a 2[m/s]
(en rojo)
LA SIMULACIN EN APOYO DEL DISEO
Solucin
Problema
Simulacin
CONCLUSIONES Y PROXIMOS PASOS
La Cmara Lavadora de Baja Energa (CLBE) es un sistema efectivo para el control de polvo.
CLBE posee ventajas con respecto a otros sistemas de control de polvo en que disminuye las emisiones fugitivas, menor costo de capital y opera con menor energa.
Las simulaciones fluido-dinmicas ayudaron a optimizar el proceso de diseo de CLBE y sus partes (venturi por ejemplo).
Futuras simulaciones bifsicas aire/agua se llevarn a cabo con el objeto de optimizar el abatimiento de polvo y estimar la eficiencia por tamao de partcula.
DEMOSTRACIN PROTOTIPO A ESCALA