guia transporte de materiales

Guía de Asistencia Técnica de EE en Sistemas Motrices

Sistemas de Transporte por Correas

2010

Sistemas de Transporte

Guía de Asistencia Técnica de EE en Sistemas Motrices Pág. 2

ÍNDICE

1. INTRODUCCIÓN ...................................................................................... 4

2. OBJETIVO DE LA GUÍA ............................................................................. 5

3. TIPOLOGÍA .............................................................................................. 6

3.1 ESQUEMA DEL SISTEMA DE TRANSPORTE ............................................................. 6

3.2 TIPOS DE TRANSPORTADORES ......................................................................... 7

4. IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES ................................................... 8

4.1 REGISTRO DEL SISTEMA ................................................................................. 8

4.2 MOTOR ELÉCTRICO ...................................................................................... 8

4.3 SISTEMA .................................................................................................. 8

5. MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA ................................................. 10

5.1 OPERACIÓN ............................................................................................. 10

5.1.1 Para el Motor ................................................................................... 10

5.1.2 Para el Sistema ............................................................................... 10

5.1.3 Operación eficiente de una correa transportadora ................................ 11

5.2 MANTENCIÓN ........................................................................................... 12

5.2.1 Mantenimiento preventivo ................................................................. 12

5.2.2 Mantenimiento predictivo .................................................................. 13

5.3 DISEÑO ................................................................................................. 13

5.3.1 Evitar el sobredimensionamiento ....................................................... 13

5.3.2 Remplazo de Correas desgastadas ..................................................... 13

5.4 MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA POR NIVEL DE INVERSIÓN ............................... 14

5.4.1 Medidas de Baja Inversión ................................................................ 14

5.4.2 Medidas de Mediana Inversión ........................................................... 14

5.4.3 Medidas de Alta Inversión ................................................................. 14

6. CASOS PRÁCTICOS ................................................................................ 16

6.1 MEDIDA 1: APAGAR LOS EQUIPOS EN CUANTO ESTOS NO ESTÉN EN USO ...................... 16

6.2 MEDIDA 2: REVISAR LOS HORARIOS DE TRANSPORTE DE LOS MATERIALES .................... 19

6.3 MEDIDA 3: AISLAR TRANSPORTADOR ............................................................... 20

6.4 MEDIDA 4: NO SOBREDIMENSIONAR ELEVADORES ................................................ 21

6.5 MEDIDA 5: REVISAR EN PLANTA EQUIPOS DE TRANSPORTE DE MATERIALES ................... 23

6.6 MEDIDA 6: REEMPLAZAR MOTOR ESTÁNDAR POR UNO DE ALTA EFICIENCIA ................... 24

6.7 MEDIDA 7: CAMBIO DE TAMAÑO DE MOTOR ....................................................... 25

7. TÉRMINOS TÉCNICOS ............................................................................ 29

8. REFERENCIAS ........................................................................................ 30

9. ANEXOS ................................................................................................. 31

9.1 SISTEMAS DE TRANSPORTE DE MATERIALES ........................................................ 31

9.1.1 Tipos de sistemas de transporte ........................................................ 31

9.1.2 Principios del sistema de transporte ................................................... 38

9.2 APLICACIONES EN LA INDUSTRIA .................................................................... 38

9.3 RECOMENDACIONES TÉCNICAS PARA EL REDIMENSIONAMIENTO ÓPTIMO DE LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE. ................................................................................................... 45

9.3.1 De evaluación: ................................................................................ 45

9.3.2 De selección y puesta en marcha: ...................................................... 45



Índice de Figuras

FIGURA 1 PUENTE GRÚA ........................................................................................ 31

FIGURA 2 SISTEMAS DE REMOLQUE ............................................................................ 32

FIGURA 3 SISTEMA DE TRANSMISIÓN PESADO ................................................................ 33

FIGURA 4 SISTEMA DE TRANSPORTE LIGERO .................................................................. 33

FIGURA 5 SISTEMA DE TORNILLO ............................................................................... 34

FIGURA 6 SISTEMA DE TRANSPORTE VIBRATORIO ............................................................ 34

FIGURA 7 SISTEMA ELEVADOR DE CUBOS ...................................................................... 35

FIGURA 8 SISTEMA DE CORREAS ................................................................................ 36

FIGURA 9 SISTEMA DE ALETAS .................................................................................. 37

FIGURA 10 TRANSPORTE POR RODILLOS ....................................................................... 37

FIGURA 11 ESPACIOS LIBRES PARA LOS GIROS Y ELEVACIONES EN TRANSPORTE AÉREO ................ 47

FIGURA 12 POTENCIA REQUERIDA PARA MOVER UNA FAJA A 100 FT/MIN. (30.5 M/MIN.) ............. 51

FIGURA 13 SISTEMA DE VENTILACIÓN ......................................................................... 53

FIGURA 14 PÉRDIDAS EN LA ENTRADA DE VARIOS TIPOS DE CAMPANAS ................................... 56

FIGURA 15 CARTA DE RESISTENCIAS EN DUCTOS (AMERICAN AIR FILTER CO.) ......................... 58

Índice de Tablas

TABLA 1 REQUERIMIENTOS DE CORREAS TRANSPORTADORAS .............................................. 12

TABLA 2 MEDIDAS POR NIVEL DE INVERSIÓN ................................................................. 14

TABLA 3 PESO MUERTO DE TRANSPORTADORES ............................................................... 18

TABLA 4 FUNCIÓN TRIGONOMÉTRICA SENO ................................................................... 19

TABLA 5 VIDA ECONÓMICA DE EQUIPOS ....................................................................... 22

TABLA 6 CONSUMO ANUAL APROXIMADO DE COMBUSTIBLE POR CARGA DE TRANSPORTE ................ 23

TABLA 7 COSTOS APROXIMADOS DE MANTENIMIENTO ANUAL ............................................... 23

TABLA 8 TIPOS DE CONDUCTORES Y ELEVADORES PARA MATERIAL A GRANEL O COMPACTO ............. 39 TABLA 9 ELEVADOR DE CUBOS………………………………………………………………………………………………49 TABLA 10 CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSPORTADORES..........................................................50 TABLA 11 SELECCIÓN DE ESPACIOS EN PLANOS INCLINADOS ............................................... 60

TABLA 12 ELEVADOR DE CUBOS ................................................................................ 60

TABLA 13 CARACTERÍSTICAS DE LOS TRANSPORTADORES .................................................. 61

TABLA 14 CAPACIDAD [TONS/H CON UNA VELOCIDAD DE CORREA DE 100 FT/MIN. (30.5 M/MIN.)] 62

TABLA 15 ANCHO MÍNIMO DE CORREA ......................................................................... 62

TABLA 16 MÁXIMA VELOCIDAD DE CORREA PARA VARIOS MATERIALES .................................... 62

TABLA 17 TRANSPORTADOR DE TORNILLO, VELOCIDADES Y CAPACIDADES ............................... 63

TABLA 18 FACTOR POR MATERIAL DE TRANSPORTADOR DE TORNILLO ..................................... 63 TABLA 19 FACTOR POR TAMAÑO DE TRANSPORTADOR DE TORNILLO............................................64 TABLA 20 CÁLCULOS DEL SISTEMA DE VENTILACIÓN......................................................65

TABLA 21 CANTIDADES DE AIRE RECOMENDADAS ............................................................ 67

TABLA 22 DIÁMETROS Y ÁREAS DE DUCTOS ................................................................... 67

TABLA 23 CALIBRES DE DUCTOS ............................................................................... 68



1. INTRODUCCIÓN1

Los equipos de transporte tienen una gran variedad de aplicaciones en la industria así como en otras actividades comerciales y de servicios, estos permiten el traslado de objetos u materiales, con un flujo uniforme, de un punto hacia otro. Además de efectuar muchas otras funciones tales como distribución de material y el llenado de contenedores, debido a que su función principal es garantizar la continuidad de las operaciones teniendo en cuenta sus características, aplicaciones y tipo.

La variedad de transportadores hacen de este sistema un auxiliar indispensable en la industria , esto se explicará a fondo y de forma detallada, de tal manera que permita al lector tener mayor conocimiento de la importancia de estos equipos.

1 "Estas guías pertenecen al proyecto de licitación ID 5685-59-LE09, desarrolladas por Servicios de Ingeniería Deuman Limitada".



2. OBJETIVO DE LA GUÍA

La presente guía de Asistencia Técnica para Sistemas Motrices Transporte de Materiales tiene como objetivos:

• Explicar de forma clara y concisa el funcionamiento de un sistema de transporte de materiales.

• Otorgar herramientas prácticas para identificar oportunidades reales de eficiencia energética en la operación, mantención y en redimensionamiento de los sistemas de transporte.

• Incentivar el uso de las buenas prácticas de ingeniería, para una mejor conservación de los equipos y su óptima operación.

• Describir la selección de los equipos adecuados para una aplicación determinada.



3. TIPOLOGÍA

3.1 Esquema del Sistema de Transporte

Motor

Correa transportadora

Marcos Guía

Transmisión

Soportes



3.2 Tipos de Transportadores

Transportadores

Correas Transportadoras

Transportador de Tornillo

Transporte de Cangilones

Transporte por Rodillos

Transporte de cadenas



4. IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES

En esta sección, se presenta un procedimiento general que se debe considerar al momento de realizar un diagnostico del sistema motriz, con el objetivo de identificar oportunidades de eficiencia energética que se concreten en ahorros efectivos por la correcta operación de los sistemas.

4.1 Registro del sistema a. Registrar las características del sistema motriz y comparar con los datos de

la placa del fabricante.

4.2 Motor eléctrico b. Revisar la operación del motor eléctrico en condiciones de operación

respecto a sus condiciones nominales. Especialmente parámetros eléctricos: amperaje, voltaje de alimentación y factor de potencia.

c. Inspeccionar el tipo de arranque.

d. Identificación de fugas de corriente mediante el uso de un medidor de voltaje, detectando diferencias de potencial entre el neutro y tierra.

e. Revisión del estado de los acoplamientos entre el motor eléctrico y el eje impulsado.

f. Verificar si los sistemas funcionan en determinados momentos en vacío (periodos donde la operación es innecesaria).

g. Revisar que el motor eléctrico se encuentre ventilado y lejos de fuentes de calor. Además, procurar mantenerlo libre de polvo y humedad. Además, verificar que el motor no presenta vibraciones.

4.3 Sistema h. Contrastar el nivel de producción del sistema durante la operación con

respecto a su capacidad nominal.

i. Inspeccionar que el sistema (correas, motor, transportador) se encuentre correctamente instalado de acuerdo a las recomendaciones del fabricante.

j. Revisar la limpieza del sistema en zonas que pueden perjudicar su correcto funcionamiento, zona con lubricación, dispositivos de control, etc.

k. Inspección del tablero del control, dispositivos y automatismos con los que cuenta el sistema.

l. Revisar los componentes del sistema que estén sometidos a continuo desgaste (correas y rodamientos).

m. Verificar el estado del sistema de transmisión (correas, cadenas, engranajes, reductores de velocidad, etc.), que posibilitan la transmisión de potencia motor-maquina.

n. Verificar el estado del aislamiento térmico de los equipos que lo requieran (motor, rodamientos, material de carga, etc.)



o. Revisar el nivel de lubricante y su estado (temperatura, contaminación, grado, etc.).



5. MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

5.1 Operación Para obtener una operación eficiente de un sistema de transporte:

5.1.1 Para el Motor

5.1.1.1 Mejorar tensión de alimentación

Mantener bien ajustado y en óptimas condiciones el interruptor de arranque de los motores de fase partida. El mal funcionamiento de este accesorio que se emplea para desconectar el devanado de arranque provoca un sobrecalentamiento en los conductores con una pérdida de energía y en caso extremo la falla del motor. Además, se debe corregir la caída de tensión en los alimentadores. Una tensión reducida en las terminales del motor, acarrea entre otros, un incremento de la corriente, sobrecalentamiento y disminución de su eficiencia.

5.1.1.2 Compensación reactiva en todos los casos Aunque, en estricto rigor, no es una medida de EE, es muy importante tenerla en consideración, debido a que la ley exige que el Factor de Potencia esté por sobre 0,93, originando multa por cada centésima que esté por debajo de ese valor.

5.1.1.3 Regular los periodos de operación El control de operación en momentos de baja producción con la desactivación del sistema puede significar ahorros energéticos significativos. El porcentaje de ahorros por la aplicación de esta medida puede alcanzar entre un 15% a un 20% de la operación.

5.1.1.4 Uso de variadores de velocidad Instalar motores de velocidad ajustable con reguladores electrónicos, en aquellos accionamientos en donde la carga sea variable y se pueda controlar ajustando la velocidad. De ese modo, el ahorro de energía se hace posible disminuyendo el periodo de operación. En algunos sistemas de transporte la instalación de controles implica un ahorro de entre un 10% a un 30%.

5.1.2 Para el Sistema

5.1.2.1 Eliminar distancias

Si es posible, se deben reducir las distancias de transporte. Debido a que los movimientos más cortos requieren de menos tiempo y dinero que los movimientos largos y nos ayudan hacer de la producción más eficiente. El trabajo registrado para tramos largos es mayor debido al periodo de operación mayor de los motores.

5.1.2.2 Mantener el movimiento

Si es posible se debe de reducir el tiempo de permanencia en las terminales de una ruta tanto como se pueda.



5.1.2.3 Emplear patrones simples

Se deben de reducir los cruces y otros patrones que conducen a una congestión, ya que con la reducción de cruces hace que la producción se haga más ligera, tomando en cuenta como lo permitan las instalaciones.

5.1.2.4 Transportar cargas en ambos sentidos

Se debe de minimizar el tiempo que se emplea en (transporte vacío). Pueden lograrse sustanciales ahorros si se pueden diseñar sistemas para el transporte de materiales que solucionen el problema de ida y retorno.

5.1.2.5 Transportar cargas completas

Se debe de considerar un aumento en la magnitud de las cargas unitarias disminuyendo la capacidad de carga, reduciendo la velocidad o adquiriendo un equipo más versátil.

5.1.3 Operación eficiente de una correa transportadora Al igual que cualquier sistema de transporte, la operación eficiente de una correa transportadora dependerá principalmente del diseño.

5.1.3.1 Total compresión de las condiciones de operación En la etapa de diseño de la correa, debe hacerse un estudio total de las condiciones de operación del transportador para el que se propone la correa. La Tabla 1 señala los requerimientos de las correas bajo variadas condiciones de operación, la que es absolutamente necesaria para diseñar una correa. Adicionalmente a estos requerimientos el ancho y la velocidad son también muy importantes. Un diseño eficiente de la correa evitaría un sobredimensionamiento del sistema y por ende un mayor consumo de energía.

5.1.3.2 Correas de reemplazo Cuando se reemplaza una correa por una nueva, deberá investigarse a fondo la condición de la que se reemplaza, a fin de que la nueva pueda especificarse correctamente, lo que evitaría un sobredimensionamiento del sistema y por ende un mayor consumo de energía.



Tabla 1 Requerimientos de correas transportadoras

Materiales a transportar

1. Tipo

2. Tamaño

3. Forma

4. Propiedades químicas

5. Temperatura

Caliza, arena, mineral de hierro,etc.

Tamaño de los granos mayores.

Bordes filudos o redondos.

Aceitosos, no inflamables, acido , etc.

Materiales calientes o no calientes, de ser así indicar temperatura.

Cantidad de materiales

1. Cantidad promedio a ser transportada

2. Cantidad máxima a ser transportada

Construcción del

transportador

1. Largo

2. Angulo inclinado

3. Sistema de impulsión

4. Sistema tensor

5. ángulo de batea

6. Sistema de batea

7. Paso de rodillos (para alinear tabla)

8. Diámetro de las poleas (para alinear tabla)

9. Tripper (para alinear tabla)

10. Punto de carga

Horizontal.

Angulo de inclinación.

Simple o en tándem y posición.

Atornillados o de gravedad de posición.

30°,35°,45°, 60°.

Plana , 3.5 para rodillos.

Espaciamiento entre porta rodillos, paso de los rodillos de retorno.

Cabeza, cola, diámetro de la polea tractora.

(Suministro o no ) tipo levante, fijo o portátil.

Chute, guardera, rodillo amortiguador.

5.2 Mantención

Para poder hacer una buena gestión de mantenimiento de los sistemas de transporte y lograr que el sistema sea eficiente y duradero se plantean las siguientes tipos de mantenimiento que se pueden aplicar:

5.2.1 Mantenimiento preventivo • Establecer un programa de revisiones periódicas para el sistema de lubricación,

en caso no se cuente con un programa establecido por el fabricante de los equipos. La lubricación prolonga la operatividad de piezas o elementos que se encuentran en constante fricción.



• Revisar periódicamente que el ajuste de las correas transportadoras sea el recomendado, las correas sueltas provocan deslizamientos sobre los rodillos y calentamiento sobre las superficies. Los deslizamientos son perdidas de potencia de transporte. Un ajuste apropiado a la correa de transporte puede generar un ahorro de un 30%.

• Hacer un ajuste periódico a las piezas del sistema, ya que continuamente se aflojan debido a la vibración, y esto puede ocasionar daños mayores. La perdida de ajuste puede ocasionar contacto directo (fricción) entre piezas o incluso un desequilibrio de la transmisión, lo cual puede sobre exigir el sistema y por lo tanto éste requiera más energía.

5.2.2 Mantenimiento predictivo • Instalar dispositivos automáticos, como sensores fotoeléctricos, interruptores

de límite, temporizadores y detectores de proximidad para usar el equipo solo cuando es necesario. El uso de controles eléctricos evita la operación innecesaria o reduce la capacidad en periodos de bajo requerimiento.

• Disminuir la potencia de los motores o reducir los requisitos de energía. La reducción puede efectuarse cuando esta no signifique ningún efecto negativo sobre el sistema. Dicha medida puede generar ahorros contables.

• Hacer un estudio predictivo para ver con que ocurrencia los equipos necesitan lubricarse, siempre y cuando no se cuente con un programa de lubricación hecho por el fabricante.

5.3 Diseño

5.3.1 Evitar el sobredimensionamiento El diseño óptimo de un sistema de transporte implica ahorros de energía, mediante la instalación de equipos que respondan a los requerimientos. El porcentaje de ahorro por un dimensionamiento ideal alcanza entre un 5% a un 10% dependiendo del tipo de sistema.

5.3.2 Remplazo de Correas desgastadas Reparación o remplazo por unidades nuevas incluso más eficientes durante periodos muertos, su mantenimiento debe ser periódico. Dichas correas reemplazadas pueden ofrecer ahorros de entre un 5% a un 8%.



5.4 Medidas de Eficiencia Energética por nivel de inversión

Las medidas de eficiencia energética son un conjunto de recomendaciones con las cuales se busca mejorar el rendimiento de los sistemas de transporte de materiales, y estas las clasificamos en dos: medidas de EE de baja inversión y medidas de EE de alta inversión.

5.4.1 Medidas de Baja Inversión Comúnmente llamadas de "housekeeping", estas medidas están relacionadas con los modos operativos, seguimiento y control, y pueden representar aproximadamente hasta el 15% del costo del sistema.

5.4.2 Medidas de Mediana Inversión Comúnmente llamadas de "retrofitting", estas medidas generalmente tienen un tiempo de retorno cercano a un año o un costo aproximado entre el 16 y 85% del costo del sistema.

5.4.3 Medidas de Alta Inversión Estas medidas se refieren a cambios de tecnologías o procesos con largos tiempo de retorno y representan un costo aproximado mayor al 86% del costo del sistema.

Tabla 2 Medidas por nivel de inversión

Nivel de Inversión Medida

Baja

Instalar dispositivos automáticos, como sensores fotoeléctricos, interruptores de límite, temporizadores y detectores de proximidad para usar el equipo solo cuando es necesario.

Disminuir la potencia de los motores o reducir los requisitos de energía cuando se pueda.

Asegurar que tanto los almacenes y los materiales en proceso se ubiquen adyacentes para reducir el tiempo de manipulación y distancias

Revisiones periódicas para organizar y optimizar los procesos.

Alta

Uso de variadores de velocidad en aquellos motores donde sus accionamientos tengan carga variable y se pueda controlar regulando la velocidad.

Revisar periódicamente el manual y/o procedimiento de las operaciones de los sistemas de control, para un mejor control del proceso y mejor manejo de los equipos involucrados.

Automatizar la línea de transporte.



Instalar circuitos cerrados de televisión para vigilar zonas de difícil acceso y controladores para evitar los viajes y consumo de energía innecesarios

Instalar motores de bajo consumo de energía, o repotenciar los equipos existentes.

Considerar la consolidación de los almacenes para reducir el número de instalaciones o duplicación de equipos.



6. CASOS PRÁCTICOS A continuación, se presenta la estimación del ahorro de energía mediante distintos ejemplos de aplicación. El valor del costo de energía, para el cálculo del valor económico asociado a dicho consumo, se obtuvo mediante la metodología del cálculo del precio monómico de la energía para una planta tipo. Este valor será utilizado en todos los ejemplos de la presente guía y su valor es 64 $/kWh.

6.1 Medida 1: Apagar los equipos en cuanto estos no estén en uso

Ejemplo: Una correa transportadora de 61 m es usada para transportar el producto final hasta el área de empaque. El departamento de producción no opera desde las 8pm hasta las 8am, durante este periodo el transportador está vacío. Esto ocurre 5 días a la semana, 50 semanas por año por un total de 3000 horas por año.

Datos :

Datos

Longitud del transportador 61 m Distancia entre marcos 1 m Distancia centro a centro entre rodillos 0,152 m Velocidad de la correa (Vc) 0,508 m/s Peso de la correa y rodillos (Peso Muerto - parte 1)

Según Tabla 4,1 20,53 kg/m

Peso del conductor y ensamble final (Peso Muerto - Parte 2)

Según Tabla 4,1 90,72 kg/m

Coeficiente de fricción (Cf) 0,05

Peso del producto transportado 0 kg Angulo de inclinación 0 ° Horas de operación 3000 h/año

Fórmulas :

1. Peso total del material transportado (LLT)

(m)ador transportdel Longitud x ado(kg/m) transportproducto del Peso=LL T

2. Peso muerto 1 (DL1)

(m)ador transportde longitud(kg/m) 1 Parte Muerto PesoDL1 ×=

3. Peso muerto 2 (DL2)

(kg) 2 Parte Muerto Peso=DL2

4. Total peso muerto (DLT)

(kg) DL+DL=DL 21T



5. Tracción en la correa (BP) (correa no inclinada)

(kg) C x )DL+(LL=BP fTT

6. Tracción en la correa (con inclinación) (BPA)

n inclinació de Ángulo del Seno x (kg.) LL ado transportmaterial del Total Peso = BP TA

7. Tracción Total en la correa (BPT)

)(kg)BP+(BP=BP AT

8. Tracción Efectiva en la correa (BPE)

1.25(kg))x (BP=BP TE

9. Potencia

(kW) 0.0098 x V x BP=Potencia CE

Resultados

Medida : Apagar equipos cuando no se encuentran en uso Longitud del transportador 61 m Ancho entre marcos 1 m Distancia centro a centro entre rodillos 0,152 m Velocidad de la correa Vc 0,508 m/s Peso de la correa y rodillos (Peso Muerto Parte 1) 20,53 kg./m Peso del conductor y ensamble final (Peso Muerto Parte 2) 90,72 kg./m Coeficiente de fricción Cf 0,05 Peso del producto transportado 0 kg. Angulo de inclinación 0 Peso total del material transportado LLT 0 kg. Peso muerto 1 DL1 1252,33 kg. Peso muerto 2 DL2 90,72 kg Total Peso muerto DLT 1343,05 kg. Tracción en la correa (no inclinada) BP 67,15 kg. Tracción en la correa (con inclinación) BPA 0 kg. Tracción Total en la correa BPT 67,15 kg Tracción efectiva en la correa BPE 83,94 kg. Potencia 0,42 kW.

La potencia consumida en el periodo de 8pm a 8am es de 0.42 kW

Considerando el costo de la energía : $ 64.00/kwh (0,1216 US$/kWh)



h x US$/kWh x kW :anuales Ahorros

30000.12160.42 :anuales Ahorros ××

153.20) (US$ $80,631.6anuales Ahorros =

Tabla 3 Peso muerto de transportadores

Tabla 3.1: Correa transportadora-banco de rodillos

Distancia centro a centro entre rodillos

Distancia entre marcos 0.38m kg/m

0.53m kg/m

0.69m kg/m

0.84m kg/m

0.99m kg/m

Peso Muerto PARTE 1

0.076 m 14.28 19.05 24.4 29.16 33.93 0.114 m 10.27 13.84 17.86 21.43 25 0.152 m 8.33 11.31 14.58 17.56 20.53 0.229 m 6.7 8.78 11.31 13.69 16.07 0.305 m 5.36 7.44 9.67 11.76 13.84

Peso muerto PARTE 2

Conductor y ensamble final

36.29kg 49.9kg 63.5kg 77.11Kg 90.72kg

Potencia de Alimentación

34.02kg 45.36kg 56.7kg 68.04kg 79.38kg

Tabla 3.2: Correa transportadora-Banco deslizante

Distancia

centro a centro entre rodillos

Distancia entre marcos

0.38m kg/m

0.53m kg/m

0.69m kg/m

0.84m kg/m

0.99m kg/m

Peso Muerto PARTE 1

2.38 3.57 4.76 5.95 7.14

Peso muerto PARTE 2


36.29kg 49.9kg 63.5kg 77.11kg 90.72kg


34.02kg 45.36kg 56.7kg 68.04kg 79.38kg



Tabla 3.3: Correa transportadora pesada (de alta resistencia)

Distancia centro a centro entre rodillos

Distancia entre marcos

0.69m kg/m

0.84m kg/m

0.99 kg/m

1.14m kg/m

1.3m kg/m

Peso Muerto PARTE 1

0.076 m 52.97 63.09 73.21 83.33 94.04 0.114 m 36.9 44.04 51.19 58.33 65.92 0.152 m 28.87 34.52 40.18 45.83 51.78 0.229 m 20.83 25.0 29.16 33.33 37.65 0.305 m 16.81 20.54 23.66 27.08 30.65

Peso muerto PARTE 2


113.4kg 136.08kg 158.76kg 181.44kg 204.12kg


95.26kg 113.4kg 131.4kg 149.69kg 167.83kg

Fuente: Materials Handling and on-site Transportation Equipment

Tabla 4 Función trigonométrica Seno

Angulo Seno Angulo Seno 4º 0.07 18º 0.31 6º 0.1 20º 0.34 8º 0.14 22º 0.37 10º 0.17 24º 0.41 12º 0.21 26º 0.44 14º 0.24 28º 0.47 16º 0.28 30º 0.5

Fuente: Materials Handling and on-site Transportation Equipment

6.2 Medida 2: Revisar los horarios de transporte de los materiales

Un establecimiento recibe periódicamente embarques de papel de 5000 kg. Desde un almacén donde el papel está almacenado a una temperatura de 20 °C. Durante los meses de invierno la temperatura promedio de el papel baja a 0°C. Este material es entonces transportado dentro del establecimiento donde la temperatura es mantenida a 21°C. El calor específico del papel es 1.89 kJ/(kg. °C). El calor adicional para elevar la temperatura del papel desde 0°C hasta 21 °C se calcula así:

Calor adicional requerido = Peso del papel x Calor específico x Incremento de la temperatura.



Datos

Cantidad de Papel (Masa) Mp 5000 Kg Calor Específico De Papel Cep 1,89 KJ/(Kg*ºC) Temperatura a Mantener Tm 21 ºC Número de Embarques Ne 2 embarques/mes Número de meses Nm 4 meses/año

MJ 198.45 =requerido adicionalCalor °C 21 x °C) (kg. kJ./ 1.89 x kg. 5000 =requerido adicionalCalor

kWh 1/3.6=MJ 1 :Donde 2

64.00/kWh $ :Usando US$/kWh) 0,1216 (

ueUS$/embarq 6.7 = adicional energía la de Costo

0.1216 x 6)(198.45/3. = adicional energía la de Costo

El papel es recibido 2 veces al mes por 4 meses de invierno al año. El costo del calor adicional es:

Costo del calor adicional: 6.7 US$/embarque x 2 embarques/mes x 4 meses/año

) 53.6 (US$ $28,210.00 :anual adicionalcalor del Costo

6.3 Medida 3: Aislar transportador

La temperatura adecuada para el transporte de un material es de 15 °C, durante los meses de invierno es necesario de energía adicional para mantener el material a su temperatura de transporte. El calor específico del material es de 0.769 kJ./(kg °C). El flujo de material transportado es de 9000 kg./h. Se asume 4 meses de invierno, 120 h/semana de operación.

Datos

Flujo Material Fm 9000 Kg

Calor Específico Del Material Cem

0,796

KJ/(Kg*ºC)

Temperatura Para Energía Adicional sin Aislar Tsa 15 ºC Temperatura Para Energía Adicional con Aislante Tca 5

Horas de operación h

120 embarques/me

s Número de meses de operación Nm 4 meses/año Número de semanas Ns 4 semanas /mes

2 Material Handling and On-site Transportation Equipment.Pag:27



Energía adicional = 9000 kg./h x 120 h/semana x 4 semanas/mes x 4 meses/año x 0.796 kJ./(kg. °C) x 15 °C

MJ 206323.2 = adicional Energía

kJ 206323200 = adicional Energía

Costo de la energía adicional = 206323.2 MJ x (1 kWh. /3.6 MJ) x 0.1216 US$/año

Costo de la energía adicional = 6969.13 US$/año

Aislando el transportador la temperatura se reduce a 5 °C

Energía adicional = 9000 kg./h x 120 h/semana x 4 semanas/mes x 4 meses/año x 0.796 kJ./(kg. °C) x 5 °C

MJ 68774.4 = adicional Energía

kJ. 68774400 = adicional Energía

64.00 $ :Usando US$/kWh) 0,1216 (

Costo de la energía adicional = 68774.4 MJ x (1 kWh. /3.6 MJ) x 0.1216 US$/año

Costo de la energía adicional = 2323.1 US$/año

US$/año) (4646 002,445,263. $ = AhorroUS$/año 2323.1 - US$/año 6969.13 = Ahorro

La inversión estimada para el aislamiento=$ 1,346,659.00 (US$ 4000.00) 3

Simple tiempo de retorno : meses 1146464000

Tiempo ==

6.4 Medida 4: No sobredimensionar elevadores

Se requiere una capacidad de carga de 1500 kg., sin embargo, se consideró 2722 kg. de capacidad de carga. El sistema está usando un motor eléctrico y es usado tres veces por día, 250 días por año.

Datos Carga requerida a elevar Cr 1500 kg Carga sobredimensionada a elevar Cs 2722 kg

Turnos por día Td

3 turnos/

día

Días al año de uso d

250 días/año

Potencia eléctrica para elevar carga requerida WCr Según Tabla 6 25-35 KWh/tu

3 Materials Handling and On-site transportation equipment. Pág 31



rno Potencia eléctrica para elevar carga sobredimensionada

WCs Según Tabla 6

30-40 KWh/tu

rno

Ahorro neto de energía Aproximado An

5 KWh/tu

rno Costo de mantenimiento anual por carga requerida (considera 1 turno) Cmr Según

Tabla 7 395850 $/año

Costo de mantenimiento anual por carga sobredimensionada (considera 1 turno)

Cms Según Tabla 7

466050 $/año

Horas de labor anual para mant. por carga requerida (considera 1 turno)

hcr Según Tabla 7

34 h/año

Horas de labor anual para mant. por carga sobred. (considera 1 turno)

hcs Según Tabla 7

41 h/año

Costo hora de labor Chl 9750 $/h

De la Tabla 6 se determina que la potencia eléctrica para elevar una carga de 1814 kg. es de 25-35 kWh./ turno y para 2722 kg. es de 30-40 kWh./turno. El resultado es un ahorro neto aproximado de 5 kWh./turno.

El costo adicional de la energía= 5 kWh./turno x 3 turnos/día x 250 días/año x 0.1216US$/kWh.

El costo adicional de energía = $ 240,000.00 (456 US$/año)

De manera adicional a los costos por energía existen los costos por mantenimiento. De la Tabla 7 los costos de mantenimiento anual aproximados para una carga de 1814 kg será de US$ 609 adicionales por 34 horas de labor por turno de operación, mientras que para una carga de 2722 kg, el costo de mantenimiento anual es de US$ 717 adicionales por 41 horas de labor por turno de operación.

Basado en tres turnos, el incremento del costo de mantenimiento = 3(US$717-US$609)+ 3(41-34) = US$ 324 + 21 horas de labor

Si se asume US$ 15/hora de labor

Incremento en los costos de mantenimiento = US$ 324 + 21 x 15US$

Incremento en los costos de mantenimiento = US$ 639

Tabla 5 Vida económica de equipos

Funcionamiento por día

Motor a Gasolina Motor a gas Motor eléctrico

1 5 años(10000h) 6 años(12000h) 7años(14000h) 2 3 años(12000h) 4 años(16000h) 5 años(20000h) 3 2.5 años(15000h) 3 años(18000h) 4 años(24000h) Fuente: Material Handling and on-site Transportation Equipment



Tabla 6 Consumo anual aproximado de combustible por carga de transporte

Capacidad de carga (kg)

Gasolina (L) LPG (L) Electricidad (kWh)

907 17 25 15-25 1134 17 25 15-25 1361 17 25 15-25 1814 24 37.9 25-35 2268 24 37.9 25-35 2722 31.8 49.2 30-40 3175 32.9 49.2 30-40 3630 34.1 49.2 35-45 4536 45.4 58.7 35-45 5443 53.0 58.7 40-50

Fuente: Material Handling and on-site Transportation Equipment

Tabla 7 Costos aproximados de mantenimiento anual

Capacidad de carga (kg)

Motor a Gasolina Motor a gas Motor eléctrico

Material (US$)

Horas Material (US$)

Horas Material (US$)

Horas

907 655 52 570 52 536 33 1134 655 52 570 52 536 33 1361 657 53 572 53 536 33 1814 715 54 625 54 609 34 2268 730 54 635 54 616 34 2722 1121 60 975 60 717 41 3175 1140 60 1005 60 717 41 3630 1190 60 1190 60 760 41 4536 1230 60 1230 60 828 41 5442 1295 60 1295 60 844 41


6.5 Medida 5: Revisar en planta equipos de transporte de materiales

Modificaciones en una planta dan por resultado el cambio de dos correas transportadoras las que funcionaban a 50% del tiempo. Cada una de estos transportadores tenía un motor de 7.5 kW y operaba 6000 h/año.



Datos

Número de Motores Nm 2 Potencia Motor W 7,5 KW Horas de operación t 6000 h/año Factor de Utilización Fu 0,5 Costo de Energía Ce 64 $/KWh

F.U x US$/kWh tx xkW/motor x N = Ahorro

motores de numero:N

nutilizacio defactor :FUoperacion de horas:t

0.5 x US$/kWh 0.1216 x h/año 6000 x kW 7.5 x 2 = Ahorro

0)(US$5472.0 002,880,000. $ = anual Ahorro

6.6 Medida 6: Reemplazar motor Estándar por uno de Alta Eficiencia4 Una correa transportadora es accionada por un motor estándar de potencia nominal 5 HP y eficiencia de un 84%. Se sabe que la correa funciona 4.500 horas al año y en un 95% de su plena carga. Se desea conocer cuánto sería el ahorro anual si se reemplazara dicho motor estándar por uno de alta eficiencia de similares características (la misma potencia 5 HP), pero con una eficiencia de un 89.5%.

Datos

Motor Estándar Motor Alta Eficiencia Eficiencia 84 89,5 % Potencia Nominal 5 5 HP Tiempo Funcionamiento 4500 horas Factor de Carga 95 % El ahorro anual se obtiene directamente mediante la siguiente fórmula:

)/($100100

100746.0Anual Ahorro año

EfEfTC

LHP

MAEME

−×××××=

Donde:

4 Eficiencia Energética en Motores Eléctricos, Universidad del Atlántico, Universidad Autónoma de Occidente. Colombia.



(HP) Nominal PotenciaHP =

(%) Carga) Plena de e(Porcentaj Carga deFactor L =

($/KWh) Energía la de CostoC =

(h/año)Motor del entoFuncionami de TiempoT =

(%)Estándar Motor EficienciaEfME =

(%) Eficiencia Alta deMotor EficienciaEfMAE =

Al reemplazar los datos se obtiene el valor del ahorro anual en $/año:

($/año)89.5100

84100

45006410095

50.746Anual Ahorro

−×××××=

$/año)74,659.54(Anual Ahorro =

6.7 Medida 7: Cambio de Tamaño de Motor Durante una auditoría energética a un motor de 7.5 kW se detectó que bajo las condiciones normales requiere sólo de 2.25 kW de potencia de salida. La auditoría registra un total de 4160 h. de operación del motor. Se sabe que el valor del costo de la energía es 64 $/KWh. Se calculará el ahorro energético y económico anual por el cambio del motor.

Datos

Potencia de salida al eje a reemplazar Pr 2,25 kW

Tiempo de operación h 4160 h/año Costo de energía Ce 64 $/kWh

Datos Motor Voltaje nominal Vr 575 volts

Corriente nominal Ir 8 amps Voltaje medido V 575 volts

Corriente medida I 5,03 amps Fase electrica Y 1,73 3Ø 1,73

2Ø 2 1Ø 1 Factor de potencia nominal pfr 0,88 decimal Factor de potencia medido pf 0,6 decimal



Relación de carga:

r×pfr×VrI

I×V×pfa=e crelacion d arg

8805758

60575035arg

,××

,××,a=e crelacion d

430arg ,a=e crelacion d

870,=mEf→Eficiencia :elgraficoObservar ⇒

Potencia eléctrica (entrada al motor):

1000

p.f×γ×I×V=mi1W

1.000

0,6×1,73×5,03×575=mi1W

kW 3,00=mi1W

Potencia de salida en el eje:

m×Ef1m=WmoW

870003 ,×,=moW

kW,=moW 612

Para el nuevo motor se tiene que la Potencia de salida es Pr = 2,25 KW



La nueva relación de carga es:

Prarg moW

a=e crelacion d

25,2

61,2arga=e crelacion d

16,1arga=e crelacion d

290,=m2Ef→Eficiencia :grafico elObservar ⇒

Potencia eléctrica (entrada al motor a reemplazar):

m2Ef

Pr=mi2W

0,92

2,25=mi2W

kW 2,45=mi2W

El ahorro anual de energía se obtiene al considerar:

h x )mi2W-mi1(W energía Ahorro =

4160 x 2,45)-(3,00 energía Ahorro =

kW/año 2315 energía Ahorro =



El ahorro económico anual se obtiene al considerar:

Ceh x x )mi2W-mi1(W económico Ahorro =

64 x 4160 x 2,45)-(3,00 económico Ahorro =

año al 148163 $ económico Ahorro =



7. TÉRMINOS TÉCNICOS

• Aumento de carga: Un aumento de flujo de material o producto no previsto.

• Bolsa de aire giratoria: Un dispositivo mecánico usado para remover los sólidos separados por el ciclón, permitiendo el escape del aire.

• Ciclón separador: Un instrumento mecánico usado para separar partículas solidas con una corriente de aire. La corriente de aire es causada por la rotación del dispositivo mecánico como consecuencia de ello las partículas solidas caen fuera de la corriente.

• Corrosión: Destrucción paulatina de los cuerpos metálicos por acción de agentes externos.

• Energía: Capacidad de hacer trabajo: tomando las formas en que puede transformarse de uno a otro, puede ser térmica, mecánica, eléctrica y química; según sus unidades medida en kilowatts-hora (kWh.) o Megajoules (MJ).

• Eje montado reductor: Un reductor de engranajes montado sobre el eje impulsador.

• Intensidad de energía: Cantidad de energía requerida para producir un producto o grupo de productos expresado en energía usada por unidad de producción.

• Lubricante: Un material usado por uno o más de los siguientes propósitos: reducir la fricción, prevenir la abrasión, prevenir el fuego y la corrosión.

• Neumático: Que hace uso del aire comprimido como modo de transmisión de energía para hacer mover y funcionar y mecanismos.

• Tensión: Estado de un cuerpo sometido a la acción de fuerzas opuestas que lo atraen.



8. REFERENCIAS

• Materials Handling and On-Site Transportation Equipment

• Energy Management Series 17 - For Industry , commerce and institutions

• Business and Government Energy Management Division

• Departament of Energy, Mines and Resources

• Handbook of mechanical engineering calculations - Section 10 Materials Handling - McGraw-Hill



9. ANEXOS

9.1 Sistemas de Transporte de materiales

La manipulación de materiales puede definirse como los métodos de traslado de materiales desde el lugar de su recepción, esto se da en las diferentes etapas de la producción y, finalmente, hasta la zona de embarque para su distribución.

Estos sistemas son ampliamente utilizados para el transporte de materias primas, semi elaborados y productos terminados. Entre los más importantes tipos tenemos los transportadores de cadena, rodillos de gravedad, correas, rodillos transportadores, sistemas de transporte neumático, etc.

9.1.1 Tipos de sistemas de transporte

Estos sistemas de transporte horizontal o vertical de materiales en masa pueden clasificarse en las tres categorías siguientes:

9.1.1.1 Grúas Manejan el material en el aire, arriba del nivel del suelo, a fin de dejar libre el piso para otros dispositivos de manejo que sean importantes. Los objetos pesados y problemáticos son candidatos lógicos para el movimiento en el aire. La principal ventaja de usar grúas se encuentra en el hecho de que no requieren de espacio en el piso.

Figura 1 Puente grúa




9.1.1.2 Carros Los carros operados en forma manual, las plataformas y los camiones de volteo son adecuados para cargas ligeras, viajes cortos y lugares pequeños. Las principales limitaciones de estos sistemas son la seguridad, la visibilidad y el espacio de maniobra.

Figura 2 Sistemas de remolque


9.1.1.3 Transportadores Es un aparato relativamente fijo diseñado para mover materiales, pueden tener la forma de correas móviles o rodillos operados externamente o por medio de gravedad. Los productos transportados pueden ser sólidos, líquidos, gases o material en polvo a presión.

Los transportadores tienen varias características que afectan sus aplicaciones en la industria, entre las que podemos resaltar como principales:

• Son independientes de los trabajadores, es decir, se pueden colocar entre máquinas o entre edificios y el material colocado en un extremo llegará al otro sin intervención humana.

• Su fácil adaptación al perfil del terreno.

• Los transportadores proporcionan un método para el manejo de materiales muy variados en clase y granulometría asegurando que no se extravíen con facilidad.

• Su trayectoria puede ser fija, horizontales o de vaivén.

• Son adecuados para la producción en masa o en procesos de flujo continuo.



Figura 3 Sistema de transmisión pesado


Figura 4 Sistema de transporte ligero


Entre los tipos de transportadores tenemos:

• Transportador de tornillo:

El sistema está constituido por un tornillo encerrado en una carcasa. La rotación del tornillo provoca el traslado del material desde el suministro hasta la descarga.



Figura 5 Sistema de Tornillo


• Transportes vibrantes

Son usados para el movimiento horizontal de materiales a granel. La bandeja es instalada sobre resortes y el movimiento vibratorio es provocado por un conductor de disco excéntrico.

Figura 6 Sistema de transporte vibratorio




• Cubos elevadores (transporte de cangilones)

El sistema consiste en cubos conectados a una correa o cadena vertical. Los elevadores de cubo se utilizan en aplicaciones industriales para materiales de baja densidad y en donde el ascenso vertical no excede los 40 metros.

Figura 7 Sistema elevador de cubos




• Correas transportadoras

Es un transportador muy utilizado para productos al granel (granos) y empacados. Consiste básicamente en una correa sin fin que opera entre dos poleas. Las correas pueden ser confeccionadas de diferentes materiales como lona, neoprina, loneta, metálicas poseen las siguientes características:

o Flexibilidad.- Suficiente para poder adaptarse a diferente diámetros de poleas utilizadas, de tal manera que no se tornen quebradizas y disminuyen su durabilidad.

o Resistencia a la tensión.- Debido a que están sujetas a altas tensiones. o Resistencia a la corrosión.

Figura 8 Sistema de correas


• Transporte por aletas

El sistema está constituido por una serie de aletas unidas a una cadena o cable.



Figura 9 Sistema de aletas


• Transporte por rodillos

El sistema de transportadores de rodillos llevan los rodillos de conducción en la parte inferior del sistema, los productos son transportados directamente sobre los rodillos conducidos, el elemento transmisor del movimiento es la correa.

Figura 10 Transporte por rodillos




9.1.2 Principios del sistema de transporte

El transporte de materiales abarca una comprensión técnica de campo, incluyendo los límites de aplicación de los equipos y sistemas que pueden ser utilizados. Aunque el ingenio, la creatividad y la experiencia de la persona(s) para el análisis de un problema de transporte son importantes, hay muchos métodos específicos y herramientas cuantitativas para guiar el arte del transporte de materiales. Estas metodologías específicas y técnicas cuantitativas componen la ciencia del transporte de materiales.

El principio matemático de la ingeniería básico del transporte es el siguiente:

DFW ×=

rtransporta a distancia:Dfuerza:F

materiales de transporte del trabajo :W:Donde

En este sentido son los productores los que juegan un papel importante, debido a que permiten que los diseñadores de los sistemas de transporte puedan evaluar y predecir la fiabilidad y el rendimiento de sus diseños.

9.2 Aplicaciones en la industria

Los transportadores de materiales son de gran uso en el sector industrial. En la Tabla 8 presentada por Harold V. Hawkins, Manager, Product Standards and Services, Columbus McKinnon Corporation, lista los diferentes tipos de transportadores y elevadores de materiales.



Tabla 8 Tipos de conductores y elevadores para material a granel o compacto

Fuente: Handbook of Mechanical Engineering Calculations

Material Condición física

Peso/Volumen Efecto sobre transporte

Transporte recomendado

Elevador recomendado

Lb/pie3 Kg/m3

Ácido de fosfato húmedo 90 1440 Adhesivo a,e b

Aluminio granular 60-65 960-1040 abrasivo a,b,c,e g,b

Óxido de aluminio pulverizado 60 960 abrasivo a,e g

Nitrato de amoniaco

pulverizado 62 990 adhesivo b,c,e g,b

Nitrato de amoniaco

húmedo 65+ 1040+ adhesivo c,e g,b

Sal de arsénico pulverizado 100 1600 pesado c,e g,b

Ceniza seca granular 35-40 560-640 abrasivo d,f b

Ceniza húmeda pegajoso 45-50 720-800 abrasivo f b

harina de restos pulverizado 55-60 880-960 a,b,c,d,e g,b,c



pulverizado 50-70 800-1120 abrasivo a,b,c,d,e g,b

granular 16-20 260-320 a,b,c,d,e g,b

granular 55 880 corrosivo c,e, g.b

granular 40 640 a,e g.b

cemento pulverizado 90-118 1440-1890 a,c,d,e g.b

arcilla pulverizado 35-60 560-960 adhesivo a,b,c,e g.b

carbón grumoso 50-54 800-860 a,b,c,e g.b

carbón granular 50-60 800-960 a,b,c,d,e g,b,c

carbón grumoso 50-60 800-960 a,b,e b

carbón granular 50-60 800-960 a,b,c,d,e g,b,c

tiza pulverizado 70-75 1120-1200 a,b,c,d,e g,b,c

granos de café granular 40-45 640-720 a,c,e g,b

pulverizado 40 640 Abrasivo suave

a,b,c,e g,b



corcho pulverizado 5-15 80-240 a,b,c,d,e g,b

maíz granular 45 720 pegajoso a,c,e g,b,c

semillas de algodón

granular 35-40 560-640 a,b,c,d,e g,b

trozos de vidrio granular 80-100 1280-1600 a,b,e g,b

granular 45 720 pegajoso a,b,c,d,e g,b,c

pulverizado 100 1600 abrasivo b,d,e,f g,b

cenizas pulverizado 35-45 560-720 abrasivo a,b,c,d,e g,b,c

bloques de vidrio granular 80 1280 abrasivo a,b,e g,b

goma granular 45 720 poco abrasivo a,c,e g,b,c



polvo de piedra caliza

pulverizado 85-95 1360-1520 a,b,e g,b

malta seco 45 720 abrasivo a,b,c,d,e

productos manufacturados

empacados 1-200 16-3200 abrasivo a,i,j

artículos envasados

empacados 15 240 a,b,i,j

prendas de vestir colgados 5 80 i,j g,b

polvo metálico pulverizado 50-100 800-1600 a,b,c,d,e g,b,c

mica pulverizado 20-30 320-480 a,b,c,d,e b

molibdeno pulverizado 110 1760 a,b,d g,b

petróleo grumoso 42 670 a,b,c,e g,b,c

piedra pómez pulverizado 45 720 a,b,c,d,e g

quartz pulverizado 110 1760 abrasivo suave

a,b,c,d g,b

desechos de filamentos 50 800 abrasivo a,b,e g.b



caucho suave

sal granular 50 800 muy abrasivo a,b,c.e g.b

gránulos de sal pulverizado 75-95 1200-1520 muy lentos a,b,c,d,e g.b

arena seca granular 90-110 1440-1760 frágiles a,e,f g.b

arena húmeda granular 90-110 1440-1760 flujos libres a,e,f g.b

aserrín granular 15-20 240-320 abrasivo a,b,c,d,e g,b,c

pulverizado 60 960 pegajoso a,b,e,f b

harina de silicio pulverizado 80 1280 a,d,e g,b,c

jabón 10-20 160-320 pegajoso con humedad

a,c,e g,b,c

ceniza ligera pulverizado 25-35 400-560 lento a,b,c,d,e g,b

ceniza pesada pulverizado 55-65 880-1040 frágiles a,b,c,d,e g,b

harina de soya pulverizado 30 480 flujos libres a,b,c,e g,b

almidón pulverizado 30-40 480-640 flujos libres a,b,c,e g,b,c



azúcar granular 55-65 880-1040 pegajoso a,b,c,e g,b

azúcar fina granular 50-55 800-880 a,b,c,e g,b

sulfuro pulverizado 55 880 pegajoso a,b,c,e g,b,c

talco pulverizado 50-60 800-960 a,b,c,d,e g,b

tallos de tabaco filamentos 25 400 corrosivo con humedad

a,b,d,e g,b,c

trigo granular 48 770 poco abrasivo a,c,d,e g

viruta granular 18-20 290-320 lento a,c,d,e g

oxido de zinc pulverizado 20-35 320-560 flujo libre a,b,c,d,e g

sulfato de zinc pulverizado 70 1120 arquear a,b,c,d,e g

a-correas; b-elevados; c-De flujo continuo; d-neumático; e-tornillo; f-cadena de arrastre; g-correas y cangilones; h-cadena y cangilones; i-De tendido eléctrico recto; j-Eléctricas aéreas y libres



9.3 Recomendaciones Técnicas para el Redimensionamiento Óptimo de los Sistemas de Transporte.

Para realizar el diseño de un sistema de transporte de materiales es necesario seguir los siguientes pasos:

9.3.1 De evaluación: • Enuncie la función pretendida del sistema de transporte (ya sea para una

bodega de productos terminados cuya función sea guardar, empacar, inspeccionar y hacer los envíos a los clientes o para un sistema de manufactura donde la función sea mover elementos o montajes parciales de una estación a otra).

• Reúna los datos necesarios acerca del material, como sus características y las cantidades involucradas. Los datos referentes a la cantidad se pueden resumir en forma gráfica.

• Identifique los movimientos, su origen, destino, ruta y longitud.

9.3.2 De selección y puesta en marcha: • Determine el sistema de manejo de material básico que va a utilizar y el grado

de mecanización deseado.

• Lleve a cabo un filtrado inicial de equipos convenientes y elija un equipo candidato entre ellos. Evalúe el equipo candidato sobre la base de medidas como el costo y la utilización. Compare siempre el equipo con las características del material.

� Selección de equipos y diseño del sistema

Hacer una correcta selección de equipos es importante por los efectos que esto tiene sobre los costos, el uso, tiempo de para, mantenimiento y durabilidad del sistema. A continuación siga las siguientes recomendaciones al seleccionar un equipo:

• Use de ser posibles equipos estándar.

• Minimice el tipo de equipos con la finalidad de simplificar operaciones y mantenimiento.

• Asegure que las partes de repuesto están disponibles y que sean de bajo costo.

• En lo posible investigue el consumo de energía y posibilidades de ahorros de energía.

• Revise métodos de control.

• Asegúrese que el sistema tiene capacidad de expansión y que las proyecciones de aumento estén indicadas.



� Selección de transportadores y elevadores para materiales específicos.

1. Encuentre el peso máximo admisible para transportar que admita la velocidad de la correa.

Use la siguiente expresión:

S

CKP

×=

m/s.). ( correa la de Velocidad=S

m) ( apoyo. de centros los entre Distancia=C

kg/s) ( Carga=K

kg) ( momento. odeterminadun

en correa la sobre material del máximo Peso =P

:Donde

2. Verificar el tipo de transportador y elevador a usar

Con una variedad tan amplia de transportadores y elevadores para elegir, es aconsejable verificar la elección antes de una decisión definitiva. Revisar Tabla 8 Tipos de conductores y elevadores para material a granel o compacto.



� Determinación de los parámetros de diseño para transportadores aéreos

1. Determinar todas las operaciones con los servicios de la transportadora.

2. Determinar la ruta del transportador en un diseño a escala de la planta.

3. Desarrollar un plano de elevación vertical para determinar la inclinación y la disminución de las dimensiones del recorrido del transportador.

4. Determinar la tasa de movimiento de materiales, el tamaño de la unidad de carga, el espacio y diseño del transportador.

5. Modificar distancias y radios para proveer de espacio libres suficiente. Véase la Figura 11.

6. Diseño del espacio de carga en instalaciones con pendientes o en descensos.

Figura 11 Espacios libres para los giros y elevaciones en transporte aéreo


7. Calcule la cadena de tracción en el transportador.

La tracción de la cadena es el peso total de la cadena, carritos, y otros componentes. Así, para el sistema dado, el peso de la cadena se puede calcular:

xfLxPC LP =

fricción. de eCoeficient =f

kg/m) ( cadena. la de Carga=PLm) ( .transporte de Longitud =L

kg) ( cadena. la de Peso=CP



8. Seleccione el tamaño de la correa transportadora basado en la carga del carro y peso de la cadena.

9. Determine los radios de curva vertical.

10. Determinar los requisitos de energía de los equipos.

0.6x1020m/s)a,idad_máximkg)x(veloc,(capacidad

kW =

material de transporte:capacidad

11. Diseñar la estructura de apoyo de la correa transportadora.

� Selección de equipos para transporte y elevación de material a granel

1. Seleccionar el tipo de elevador de cubos a usar.

En la Tabla 9, se detalla múltiples características de cubos elevadores usados para transportar materiales verticalmente.

Revisar:



Tabla 9 Elevador de cubos

Descarga centrifuga

Descarga optima

Cubo continuo

Descarga por

gravedad

Cubo pivote

Camino de transporte

vertical Vertical hasta

inclinación de 15º

Vertical hasta


Vertical y horizontal


Rango de capacidad, tons/h (t/h)

78 (70.38)

34 (30.8)

345 (312.9)

191 (173.3)

255 (231.3)

Rango de velocidad, pie/min (m/min)

306 (93.3)

120 (36.6)

100 (30.5)

100 (30.5)

80 (24.4)

Ubicación de

embarque

Arranque Arranque Arranque Sobre menor recorrido horizontal

Sobre menor recorrido horizontal

Ubicación de la

descarga

sobre rueda principal



recorrido horizontal


Materiales abrasivos

No preferible

No preferible

Recomendado

No recomendado

Recomendado


2. Calcular la altura de elevación.

Para garantizar de forma satisfactoria la carga del material, la longitud del elevador debe tener un ligero sobredimensionamiento, incrementando 5 pies (1.5 m) más que la elevación vertical.

3. Calcular la potencia necesaria para accionar el elevador.

Usar:

625HC11

kW××=

m elevación, de altura=H

kg/s elevador, del Capacidad=C

4. Seleccionar el tipo de transportador a usar.

Se tiene en cuenta que el elevador descarga sobre el transportador de material, y que la capacidad del elevador y transportador deben ser iguales (por unidad de tiempo). La Tabla 10 enumera las características de varios transportadores.



Tabla 10 Características de los transportadores

Transporte por correa

Transporte por

plataforma

Transporte elevado

Cadena de arrastre

Transporte Transporte por tornillo

Transporte vibratorio


Horizontal hasta 18º


Horizontal 45º Horizontal o ligeramente inclinado 10º



Horizontal o poco

inclinado, 5º por encima


2160 (1959.5)

100 (90.7) 360 (326.6) 20 (18.1) 100 (90.7) 150 (136.1) 100 (90.7)


600 (182.9) 100 (30.5) 150 (45.7) 20 (6.1) 80 (24.4) 100 (30.5) 40 (12.2)

Ubicación de

embarque

Cualquiera Cualquiera Cualquiera Cualquiera Sobre recorridos horizontales

Cualquiera Cualquiera

Ubicación de la

descarga

Por encima de la rueda

final

Al final el recorrido

Al final del recorrido


Recomendado Recomendado No Recomendado

Recomendado No Recomendado

No preferible Recomendado

Fuente: Handbook of Mechanical Engineering Calculations.



5. Calcular la potencia de ingreso requerida para el transporte.

La potencia de ingreso al transportador está compuesta de dos partes: la potencia requerida para mover el transportador vacío y la potencia requerida para transportar la carga horizontalmente.

Ejemplo: De la Figura 12 la potencia para mover el transportador en vacío después de escoger el ancho requerido de la correa en la Tabla

La potencia requerida para el transporte horizontal se calcula así:

0.00345xL).4(C/100)x(0hp +=

)(tons/horaelevador de capacidad:C(pie)dor transporta de centros entre distancia:L

La potencia total de ingreso para un sistema de transporte es la suma de la potencia del elevador y el transportador.

Revisar Tabla y Tabla

Figura 12 Potencia requerida para mover una faja a 100 ft/min. (30.5 m/min.)




� Potencia de entrada y capacidad de un transportador de tornillo

1. Seleccione el diámetro y la velocidad.

Revisar Tabla 16 y Tabla

2. Determine el factor de material: “F”.

Revisar Tabla

3. Determine el factor de tamaño: “A”

Revisar Tabla 19.

4. Calcule la potencia requerida

Use la relación:

)CxWxLxF(AxLxN101.6kW 5 ++++××××==== −−−−

material delfactor =F)(kg/m dotransporta material del densidad=W

/s)(m dotransporta material del cantidad=C

(rad/s)dor transporta del rpm=N(m)dor transporta del longitud=L

tamaño defactor =A potencia = kW

:Donde

3

3

� Diseño de un sistema de transporte neumático

Ejemplo: Un sistema de transporte neumático para el manejo de sólidos en una instalación industrial consta de dos moledoras de bolas, un cepillo, lijadora, y una sierra circular.



Figura 13 Sistema de ventilación


Para determinar el tamaño del conducto necesario, la resistencia y la capacidad de ventilación de este sistema de transporte neumático es necesario seguir los siguientes pasos:

1. Hacer un trazado del sistema propuesto. Figura 13.

2. Determinar la cantidad de aire necesario y velocidades.

Preparar una lista, columnas 1 y 2, Tabla 20, de las cabinas, rejillas, y ductos. Introduzca las cantidades y velocidades de aire necesario para cada puesto o campana y el ducto en la Tabla 20, columnas 3 y 4. Seleccione la cantidad de aire y la velocidad según el código local correspondiente a los sistemas industriales, si dicho código está disponible de lo contrario, use la Guía de ASHRAE o la Tabla 21.

Tenga sumo cuidado en la selección de las cantidades de aire y la velocidad, porque el flujo insuficiente puede causar peligrosas condiciones atmosféricas. Procesar desechos nocivos en forma de polvo, gas, o la humedad puede dañar el personal de planta.

3. Tamaño de la rama principal y de los conductos de aire

Determinar el área que el ducto requiere dividiendo la cantidad de aire, m3 / min., por la velocidad del aire en el conducto (columna 3/ columna 4).Anote el resultado en la columna 5, Tabla 20.

Una vez que el área del ducto es conocida, encontrar en la Tabla 22 (Anexos) el diámetro Wholenumber más cercano al diámetro del ducto correspondiente a la superficie requerida. Evite diámetros fraccionados en esta fase del cálculo, porque



los ductos de estos tamaños son generalmente más caros de fabricar. Introduzca el diámetro de los ductos en la columna 6 de la Tabla 20.

4. Calcular la velocidad real del aire en el conducto.

Usar la Figura 15 para determinar la velocidad real en cada ducto. Entre a la carta con la cantidad de aire que corresponda en el ducto y la proyección vertical a la curva del diámetro representa el tamaño del ducto. Leer la velocidad real en el conducto en la escala de velocidad, e introduzca el valor en la columna 7 de la Tabla

La velocidad real en el ducto, debe ser en todos los casos igual o mayor que la velocidad de diseño se muestra en la columna 4, Tabla 20. Si la velocidad real es menor que la velocidad de diseño, reducir el diámetro del ducto hasta que la velocidad real sea igual o mayor que la velocidad de diseño.

5. Calcule la velocidad del ducto de presión

Con la velocidad real conocida, calcular la presión de la velocidad correspondiente en el ducto, usando:

272440 )./(vHv =

(m/s) ductos los en aire de velocidadV

(Pa) ducto el en velocidad de presionH:Donde

V

==

Calcular la presión de la velocidad real en cada serie de ductos, y anote el resultado en la columna 8, Tabla 20.

6. Calcular la longitud equivalente de cada ducto

Introduzca la longitud recta total de cada ducto, incluidas las caídas verticales, en la columna 9, Tabla 20.

A continuación la lista de la longitud equivalente de cada codo en el ducto se ingresa en la columna 10, Tabla 20. Por conveniencia, supongamos que la longitud equivalente de un codo es de 12 veces el diámetro del ducto en pies. Al realizar este cálculo, suponer que todos los codos tienen un radio igual a dos veces el diámetro del ducto. Considere que los codos de 45º tienen la misma resistencia que los de 90º. Tenga en cuenta que los ductos ramificados suelen conectarse al ducto principal con un ángulo de 45º o menos. Estos supuestos son válidos para todos los sistemas típicos de ventilación industrial y sistemas de transporte neumático. Encuentre la longitud total equivalente de cada ducto sumando las columnas 9 y 10, Tabla 20, horizontalmente, para cada ducto. Anote el resultado en la columna 11, Tabla 20.

7. Determinar la fricción real en cada conducto

Mediante la Figura 15, determinar la resistencia, inH2O (mmH2O) por cada 100 pies (30,5 m) de cada ducto, con la cantidad de aire y el diámetro de dicho conducto. Introduzca la resistencia a la fricción en la columna 12, Tabla 20. Calcule la fricción real en cada ducto multiplicando la fricción por 100 pies (30,5 m)



de ducto (columna 12, Tabla 20), por la longitud total del ducto (columna 11, Tabla 20).

Tabular los resultados en la columna 13, Tabla 20.

8. Calcule las pérdidas de campana de entrada

Campanas se utilizan en los sistemas de ventilación industrial para eliminar los vapores, polvo, humo y otros contaminantes indeseables en el aire de la zona de trabajo. Las pérdidas en la entrada de campana, que depende de la configuración de campana, se expresan generalmente como un porcentaje de la presión de la velocidad en los ducto conectados a la campana, Figura 14.



Figura 14 Pérdidas en la entrada de varios tipos de campanas


9. Encuentre la resistencia de cada rama.

Determinar la pérdida por fricción en filtros. Es práctica común en el diseño de sistemas de ventilación industrial, asumir filtros sucios, es decir, la resistencia de fricción utilizada en los cálculos de diseño es la resistencia de un filtro que contiene la cantidad máxima admisible de polvo en condiciones normales de funcionamiento.



La resistencia a la fricción de los filtros sucios puede variar 0.124 a 1.48 kPa o más. Suponga que la fricción la resistencia del filtro utilizado en este sistema de escape industrial es de 0.49 kPa.

Añadir a la resistencia del filtro a la resistencia del ducto principal y tal como se muestra en la Tabla 20. Encuentra la suma de cada columna de la tabla, este es el total de la resistencia en cada rama, inH2O, Tabla 20.



Figura 15 Carta de resistencias en ductos (American Air Filter Co.)




10. Equilibrar el sistema

Las resistencias calculadas en las ramas son desiguales. Para equilibrar el sistema, el tamaño del ducto se debe cambiar para producir una resistencia igual en todos los ductos. O, si es posible, acortar los ductos. Si el acortamiento del ducto no es posible, como ocurre a menudo, se elegirá un extractor de aire capaz de operar en la rama con mayor resistencia. Si se selecciona esta alternativa, se deben instalar amortiguadores especiales en las entradas de aire de las cabinas o en los ductos. Para el funcionamiento económico del sistema, elegir el método de equilibrio que permite que el extractor de aire funcione con la mínima resistencia.

11. Elige la capacidad de extractor de aire y presión estática

Encuentra la capacidad necesaria de aire en m3/min a partir de la suma de los caudales de aire en los ductos, (columna 3, Tabla 20). Elegir una presión estática igual o mayor que la resistencia total en el ducto de la rama que posea la mayor resistencia. Es conveniente usar un 10% de factor de seguridad.

12. Seleccione el material del conducto y el espesor

La chapa de acero galvanizado es popular para los sistemas de ventilación industrial, excepto en los casos de humos y gases corrosivos. En estas condiciones, estos pueden ser sustituidos por plástico, azulejos, etc.

En la Tabla 23 se muestra el calibre de metal galvanizado recomendado para los conductos de diferentes diámetros.

No utilice conductos de acero galvanizado para las temperaturas de gas superior a 477 ºK (204 ºC).

Las Campanas deben ser de dos calibres más pesados que los ducto de las ramas conectadas. Utilice los soportes a no más de 3,7 m (12 pies) de distancia para los ductos horizontales de hasta 203,2 mm (8 pulg) de diámetro. Los apoyos pueden ser separados de hasta 6,1 m (20 pies) de distancia para grandes ductos. Dejar una apertura en los ductos cada 3 m (10 pies) para limpieza.

Utilice este procedimiento para cualquier tipo de gases de escape de sistemas industriales, tales como los que prestan servicios metalurgia, carpintería, revestimiento, soldadura, pintura pulverización, llenar el barril, de fundición, trituración y operaciones similares.

Este procedimiento de diseño también es válido, en general, para el transporte neumático en sistemas industriales. Para varios completa, elaborada diseños de transporte neumático sistemas, consulte Hudson-Cadenas, Wiley.



Tabla 9 Selección de espacios en planos inclinados

Espacio de carga, pulg

Angulo de inclinación 10 20 30 40 50 60

Centro horizontal, pulg 12 11 7/8 11 ¾ 10 3/8 9 ¼ 7 ¾ 6 16 15 ¾ 15 1/8 13 7/8 12 ¼ 10 3/8 8 18 17 ¾ 17 15 5/8 13 7/8 11 3/8 9 24 23 5/8 22 5/8 20 7/8 18 3/8 15 ½ 12 cm Centro Horizontal, cm 30.5 29.9 28.6 26.4 23.5 19.7 15.2 40.6 40.0 38.7 35.2 31.1 26.4 20.3 45.7 42.1 43.2 39.7 35.2 28.9 22.9 60.9 60.0 57.5 53.0 46.7 39.4 30.5


Tabla 10 Elevador de cubos

Descarga centrifuga

Descarga optima

Cubo continuo

Descarga por

gravedad

Cubo pivote


vertical Vertical hasta


Vertical hasta





78 (70.38)

34 (30.8)

345 (312.9)

191 (173.3)

255 (231.3)


306 (93.3)

120 (36.6)

100 (30.5)

100 (30.5)

80 (24.4)

Ubicación de

embarque

Arranque Arranque Arranque Sobre menor recorrido horizontal

Sobre menor recorrido horizontal

Ubicación de la

descarga







No preferible

No preferible

Recomendado

No recomendado

Recomendado




Tabla 113 Características de los transportadores

Transporte por correa

Transporte por

plataforma

Transporte elevado

Cadena de arrastre

Transporte Transporte por tornillo

Transporte vibratorio




Horizontal 45º Horizontal o ligeramente inclinado 10º



Horizontal o poco

inclinado, 5º por encima


2160 (1959.5)

100 (90.7) 360 (326.6) 20 (18.1) 100 (90.7) 150 (136.1) 100 (90.7)


600 (182.9) 100 (30.5) 150 (45.7) 20 (6.1) 80 (24.4) 100 (30.5) 40 (12.2)

Ubicación de

embarque

Cualquiera Cualquiera Cualquiera Cualquiera Sobre recorridos horizontales

Cualquiera Cualquiera

Ubicación de la

descarga

Por encima de la rueda

final

Al final el recorrido

Al final del recorrido


Recomendado Recomendado No Recomendado

Recomendado No Recomendado

No preferible Recomendado




Tabla 12 Capacidad [tons/h con una velocidad de correa de 100 ft/min. (30.5 m/min.)]

Ancho de Correa, pulg

(cm)

Peso de material, lb/pie3 (kg/m3)

30 (480.3) 50 (800.5) 100 (1601) 150 (2402)

30 (76.2) 47 (42.6) 79 (71.7) 158 (143.3) 237 (214.9) 36 (91.4) 69 (62.6) 114 (103.4) 228 (206.8) 342 (310.2) 42 (106.7) 97 (87.9) 162 (146.9) 324 (293.9) 486 (440.9) 48 (121.9) 130 (117.9) 215 (195.0) 430 (390.1) 645 (585.1) 60 (152.4) 207 (187.8) 345 (312.9) 690 (625.9) 1035 (938.9)


Tabla 13 Ancho mínimo de correa

Ancho de correa, pulg (mm)

24 (609.6) 36 (914.4) 42 (1066.8) 48 (1219.2)

Material dimensionado pulg (mm)

4 ½ (114.3) 8 (203.2) 10 (2549 12 (304.9)

Material no dimensionado pulg (mm)

8 (203.2) 14 (355.6) 20 (508) 35 (889)


Tabla 14 Máxima velocidad de correa para varios materiales

Ancho de correa

Materiales libre de impurezas o livianos, granos de arena seca

Arena libre de impurezas, piedra fina

Grava de carbón, cuarzo, mineral molido

Materiales pesados,

punzantes y amorfos

pulg mm pie/min m/min pie/min m/min pie/min m/min pie/min m/min

12-14 305-356

400 122 250 76 - - - -

16-18 406-457

500 152 300 91 250 76 - -

20-24 508-610

600 183 400 122 350 107 250 76

30-36 762-914

750 229 500 152 400 122 300 91




Tabla 15 Transportador de tornillo, velocidades y capacidades

Grupo de material

Densidad máxima de material RPM máxima para diámetro

lb/pie3 kg/m3 6 pul (152 mm)

20 pulg (508mm)

1 50 801 170 110 2 50 801 120 75 3 75 1201 90 60 4 100 1601 70 50 5 125 2001 30 25


Tabla 16 Factor por material de transportador de tornillo

Grupo de material

Tipo de Material Factor de material

1 Liviano: Cebada, frijoles, avena,

carbón pulverizado 0.5

2 Fino y granular: Carbón 0.9

Aserrín 0.7 0.4

3 Grumo fino: Ceniza y aluminio seco 4.0

Sal 1.4 4 Grumo pequeños

Semiabrasivos:

Fosfato, cemento 1.4 Cal, caliza 2.0 Azúcar 1.0

5 Grumo Abrasivo: Ceniza húmeda 5.0

lodo 6.0 polvo 4.0




Tabla 19 Factor por tamaño de transportador de tornillo

Diámetro de Transportador

pulg 6 9 10 12 16 18 20 24 mm 152.4 228.6 254 304.8 406.4 457.2 508 609.6

Factor 54 96 114 171 336 414 510 690 Fuente: Handbook of Mechanical Engineering Calculations.



Tabla 2017 Cálculos del Sistema de ventilación

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Ejecución de Ducto

Pie3/min (m3/min)

en ductos

Velocidad de

diseño pie/min (m/min)

Área de

ducto pie2 (m2)

Diámetro de ducto pulg (mm)

Velocidad actual pie/min (m/min)

Presión dinámica pulgH2O (mmH2O)

Longitud de

ducto recto pie (m)

Longitud equivalente de ducto curvo, pie

(m)

Longitud total de ducto, pie (m)

Fricción por 100pie (30m) de ducto pulgH2O (mmH2O)

Fricción pulgH2O (mmH2O)

1 A 600 4000 0.150 5 4300 1.15 10 0 10 5.4 0.54 (16.98) (1219) (0.014) (127) (1211) (29.2) (3.0) (0) (3.0) (137.2) (13.7) 2 B 800 3500 0.228 6 4200 1.0 20 18 38 4.0 1.57 (22.65) (1067) (0.021) (152) (1280) (25.4) (6.1) (5.5) (11.6) (101.6) (39.9) 3 C 800 4000 0.200 6 4200 1.0 10 6 16 4.0 0.64 (22.65) (1219) (0.019) (152) (1280) (25.4) (3.0) (1.8) (4.8) (101.6) (16.3) D 2200 4000 0.55 10 4000 1.0 20 0 20 2.1 0.42 (62.28) (1219) (0.051) (254) (1219) (25.4) (6.1) (0) (6.1) (53.3) (10.7) 4 E 550 4000 0.137 5 4000 1.0 10 5 15 4.5 0.69 (15.57) (1219) (0.013) (127) (1219) (25.4) (3.0) (1.5) (4.5) (116.8) (17.5) 5 F 550 4000 0.137 5 4000 1.0 5 5 10 4.6 0.46 (15.57) (1219) (0.013) (127) (1219) (25.4) (1.5) (1.5) (3.0) (116.8) (11.7) G 3300 4000 0.825 12 4200 1.0 10 0 10 1.9 0.19 (93.42) (1219) (0.077) (305) (1280) (25.4) (3.0) (0) (3.0) (48.3) (4.8) H 3300 3000 1.10 14 3000 0.55 10 14 24 0.84 0.2 (93.42) (1914) (0.102) (356) (914) (13.9) (3.0) (4.3) (7.3) (21.3) (5.1) I 3300 2000 1.65 18 2000 0.25 200 0 200 0.25 0.5 (93.42) (610) (0.153) (457) (610) (6.4) (60.9) (0) (60.9) (6.4) (12.7)




Tabla 20 continuación

Numero de Cubiertas 1 2 3 4 5

Presión dinámica pulg (mm)H2O 1.15 1.0 1.0 1.0 1.0 (29.2) (25.4) (25.4) (25.4) (25.4)

50 11 50 60 60 (50) (11) (50) (60) (60)

Pérdidas de entrada, pulg (mm) 0.58 0.11 0.50 0.60 0.60 (14.6) (2.8) (12.7) (15.2) (15.2)

Resistencia de ductos principales

A 0.54 - - - -

(13.7) - - - -

B - 1.57 - - -

- (39.9) - - -

C - - 0.64 - -

- - (16.3) - -

D 0.42 0.42 0.42 - -

(10.7) (10.7) (10.7) - -

E - - - 0.69 -

- - - (17.5) -

F - - - - 0.46

- - - - (11.7)

G 0.19 0.19 0.19 0.19 0.19

(4.8) (4.8) (4.8) (4.8) (4.8)

H 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0

(0.51) (0.51) (0.51) (0.51) (0.51)

I 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

12.7 12.7 12.7 12.7 12.7

Resistencia de filtro, pulg (mm)H2O 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 (50.8) (50.8) (50.8) (50.8) (50.8)

Resistencia total, pulg (mm)H2O 4.43 4.99 4.45 4.18 3.95 (112.4) (126.8) (113.1) (106.1) (100.3)




Tabla 18 Cantidades de aire recomendadas

Operación pie3/min (m3/min)

Velocidad de ducto, pie/min

(m/min)

Diámetro de ducto, pulg (mm)

400 (11.32) 4000 (1219) 4 (101.6) disco 550 (15.57) 4000 (1219) 5 (127)

cierras circulares 450 (12.74) 4000 (1219) 4.5 (114.3) Maquinaria de calzado 550 (15.57) 4000 (1219) 5 (127) ruedas pulidoras 600 (16.98) 4500 (1372) 5 (127) ruedas de molino 600 (16.98) 4500 (1372) 5 (127)

Habitaciones abrasivas - 3500 (1067) - Farmacéutica - 3000 (1067) -

Velocidades de transporte

Material transportado Velocidad de transporte, pie/min (m/min)

Vapor, gases, polvo fino, humo 1500-2000 (457-610) Polvo seco fino 3000 (914) Polvo industrial 3500 (1067) otras partículas 3500-4500 (1067-1372)

Partículas grandes, transporte neumático 4500 a mas (1372 a mas) Fuente: Handbook of Mechanical Engineering Calculations.

Tabla 19 Diámetros y áreas de ductos

Diámetro Área

pulg mm pie2 m2

4.0 102 0.0873 0.008 5.0 127 0.1364 0.013 6.0 152.4 0.1964 0.018 7.0 178 0.2673 0.025 8.0 203.2 0.3491 0.032 10.0 254 0.5454 0.051 12 305 0.7854 0.073 14 356 1.069 0.099 16 406.4 1.396 0.130 18 457.2 1.767 0.164 20 508 2.182 0.203 22 559 2.640 0.245 24 610 3.142 0.292




Tabla 20 Calibres de ductos

Diámetro de ducto, pulg (mm) Calibre

Hasta de 8 (203.2) 22 9-18 (228.6-457.2) 20 19-30 (482.6-762) 18

Mayores de 31 (Mayores de 787.4) 16 Fuente: Handbook of Mechanical Engineering Calculations.

guia transporte de materiales

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