Transporte Neumatico Por Tuberia Para Hojuelas de Papas

Transportador Neumaacutetico por Tuberiacutea para hojuelas de papa

PROLOGO

1 Proyecto

2 Marco referencial del proyecto

3 Planteamiento del problema

4 Justificacioacuten

5 Objetivos del proyecto

6 Marco referencial teacutecnico

7 Aspectos generales que caracterizan el proyecto

8 Especificaciones funcionales

9 Especificaciones finales

10 Sistemas

11 Subsistemas

12 Anaacutelisis independiente se sistemas y subsistemas

13 Paraacutemetros del disentildeo

14 Anaacutelisis previos al disentildeo

15 Disentildeo

16 Conclusiones

17 Bibliografiacutea

Oswaldo Fong Landivar


1 Proyecto

DISENtildeO DE UN TRANSPORTADOR NEUMATICO POR TUBERIA




El transporte neumaacutetico es el mejor sistema para el transporte carga yo descarga de productos granulares pulverulentos y micronizados de cualquier densidad

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El transporte neumaacutetico se basa en el movimiento de soacutelidos en una corriente deaire a una velocidad determinada y en una direccioacuten predeterminadaEl volumen y presioacuten de aire necesarios se calculan en cada caso en funcioacuten dela distancia a recorrer y de la naturaleza del producto a transportarUna instalacioacuten de transporte neumaacutetico consta en liacuteneas generales de lossiguientes elementosbullVentilador centriacutefugobullSistema de carga (tolva vaacutelvula dosificadora boquilla Venturi)bullCicloacuten y sistema de descarga



bullFiltro de mangasbullRed de tuberiacuteas de diaacutemetro adecuado

VENTAJAS DEL TRANSPORTE NEUMATICO

El transporte neumaacutetico ofrece positivas ventajas frente a otrossistemas mecaacutenicos de transporte como cintas tornillos sin-finelevadores de cangilones etc Enumeramos a continuacioacuten algunasde ellasSEGURIDAD DE FUNCIONAMIENTO

1048766Uacutenicamente necesita un elemento mecaacutenico el ventilador De esta manera se reducen sus costos de mantenimiento

1048766 No se precisa desmontar la instalacioacuten en caso de averiacuteas

1048766 El disentildeo del ventilador permite sobrecargas sin peligro de quemar el motor

1048766 Miacutenimos gastos de conservacioacuten y mantenimiento

1048766 No existen mecanismos complicados ni oacuterganos sujetos al desgaste

FLEXIBILIDAD DE MONTAJE

1048766 La red de tuberiacuteas puede acomodarse a la configuracioacuten de susinstalaciones sujetaacutendose a los techos y paredes aprovechando zonasmuertas para dejar el mayor espacio uacutetil libre

1048766 Los tubos pueden atravesar paredes tomar curvas elevarse en vertical y acomodarse a cualquier trazado que difiacutecilmente podriacutea ser adoptado por cintas o elevadores mecaacutenicos



1048766 Un gran nuacutemero de cintas transportadoras puede sustituirse con eacutexito poruna sola tuberiacutea

OTRAS VENTAJAS

1048766 Las tuberiacuteas se conservan siempre limpias y no retienen parte alguna del producto transportado lo que permite transportar alternativamente materiales diferentes sin presentarse contaminacioacuten apreciable Este detalle es de gran importancia en instalaciones para productos alimenticios farmaceacuteuticos quiacutemicos dieteacuteticos etc

1048766El transporte neumaacutetico intensifica las mezclas ya que la corriente turbulenta mezcla auacuten maacutes iacutentimamente los productos transportados

1048766 La corriente de aire favorece el producto se encarga de enfriarlo airearlo y entregarlo en oacuteptimas condiciones para el envasado o procesos posteriores

El proyecto y caacutelculo de las instalaciones de transporte neumaacutetico no es una teacutecnica de paraacutemetros fijos Cada instalacioacuten requiere un estudio particular orientado empiacutericamente y basaacutendose en nuestra acumulada experiencia en este campoPor lo tanto solamente los fabricantes especializados pueden responsabilizarse

SISTEMAS BASICOS DEL TRANSPORTE NEUMATICO

A- Circuito por induccioacutenVentilador de baja o media presioacuten

Tolva de carga con boquilla Venturi



Apropiado para distancias cortas y pequentildeos rendimientos

Sistemas para cargar transportar yo descargar productos a granel

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

B- Circuito por presioacuten

Ventilador de media o alta presioacuten (soplante)

Vaacutelvulas dosificadoras en la tolva de carga y en la descarga del cicloacuten

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

C- Circuito cerrado

Sistema muy eficiente y totalmente libre de polvoDistancia hasta 100 metros

D- Circuito por depresioacuten

Ventilador de media o alta presioacuten

Capacidad seguacuten seccioacuten de los conductos

Distancia hasta unos 100 metros

Recomendamos estas instalaciones de alta eficiencia para el transporte neumaacutetico de productos pulverulentos y finamente molidos

El sistema por depresioacuten o vaciacuteo evita peacuterdidas del producto en las posibles fugas del sistema de tuberiacuteas garantizando asiacute una atmoacutesfera de trabajo completamente libre de polvo



El ventilador va siempre colocado en la salida del cicloacuten impidiendo que el producto pueda obstruir o desgastar el rodete del ventilador

Sistemas Baacutesicos de Transporte Neumaacutetico

Este tipo de transporte neumaacutetico se basa en mantener una baja velocidad del aire que transporta las partiacuteculas mediante el uso de caudales de aire bajos y grandes diaacutemetros de tuberiacutea

VENTAJAS DEL TRANSPORTE NEUMAacuteTICO A BAJA PRESIOacuteN FRENTE A OTROS1048766 La menor velocidad del aire en las tuberiacuteas produce un menor desgaste consiguiendo asiacute una mayor duracioacuten de las mismas y reduciendo sus costos de mantenimiento

1048766 Al poder utilizar ventiladores de baja presioacuten el sistema es maacutes simple eliminando complicados sistemas de soplado que exigen mayores y maacutes costosos mantenimientos

1048766 Al necesitar menor presioacuten para el mismo transporte la instalacioacuten es maacutes segura y necesita de menos sistemas de vigilancia disminuyendo su costo

3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Actualmente existe la necesidad de disponer de maacutequinas eficientes que optimicen el transporte de materiales de forma econoacutemica en este caso hojuelas de papas fritas

Este requerimiento esta dado por actividades en la industria quiacutemica como es el caso del transporte de soacutelidos



4 JUSTIFICACION

Entre los aspectos que influyen para la implementacioacuten de un sistema de transporte neumaacutetico

Su costo es bajo comparado con otros tipos de transportadores

Puede trabajar ininterrumpidamente por periodos de tiempo realmente largos requiriendo paradas solo para su mantenimiento

Requieren de un miacutenimo de personal de operacioacuten puesto que sus mandos son operados directamente desde una cabina de mandos Actualmente incluso las tovas de carga operan automaacuteticamente seguacuten la carga que se desee de tal manera que las paradas por material atascado en la entrada de la tolva se presentan en muy rara ocasioacuten

Ademaacutes este tipo de transporte puede contar con una rueda de paletas como alimentador el cual lanza al solido dentro del tubo de secado aproximadamente por el centro Con este sistema las aglomeraciones de material se rompen

Requiere escaso mantenimiento especialmente cuando sus elementos estaacuten



bien disentildeados y se tiene que tener cuidado en mantener en buen estado los distintos filtro de la maquina

El poco mantenimiento se debe a las pocas partes moacuteviles que posee la maacutequina

5 OBJETIVOS DEL PROYECTO

a OBJETIVOS GENERALES

Disentildeo de un transportador neumaacutetico por tuberiacutea para un Sistema de lazo cerrado para transportar 9 tnhr De hojuelas de papa frita (potato flake)

b OBJETIVOS ESPECIFICOSConsiderados como pasos necesarios para alcanzar nuestro objetivo general

Recopilacioacuten de informacioacuten referente al disentildeo y construccioacuten transporte neumaacutetico

Ampliar conocimientos adquiridos Verificar la disponibilidad de materiales que

se puedan emplear en el disentildeo Calculo del sistema de trasporte

6 MARCO REFERENCIAL DEL PROYECTO

La maquina transportadora tiene las siguientes caracteriacutesticas generales

el material tiene un peso especiacutefico absoluto (absoluto circa) entre 500-600kgm3

con una capacidad de transporte de 9 tonhora



hd = 10 mm de agua (presioacuten dinaacutemica)

7 ASPECTOS GENERALES QUE CARACTERIZAN EL PROYECTO



Para la seguridad de su operacioacuten es necesario que la maacutequina esteacute sentildealizada adecuadamente especialmente en su sector motriz por la presencia de parte moacuteviles que pueden ser peligrosas asiacute mismo en los sectores por donde circula el material es necesario colocar protectores de seguridad para proteger a las personas de sectores calientes de la tuberiacutea

Debe existir un control constante de presioacuten temperatura y humedad en el proceso

8 ESPECIFICACIONES FUNCIONALES

Sistema de accionamiento

La maacutequina esta acciona por un motor con las siguientes caracteriacutesticas

Motor eleacutectrico de 6 polos Potencia de 30 kw Velocidad de 1750 rpm

Dicho motor acciona un ventilador cuyas caracteriacutesticas son

Serie 05 Clasificacioacuten en construccioacuten 2 Diaacutemetro 36 Tipo MH Potencia 40 HP RPM 1750

9 SISTEMAS

- Sistema de mecanismos- Sistema de control u operacioacuten de la maquina- Sistema de regulacioacuten



- Sistema de seguridad- Sistema teacutermico

10 SUBSISTEMAS- Motor- Freno- Ventilador- Ciclones- Tablero de control del motor-reductor- Regulacioacuten de la cantidad de material que circula- Regulacioacuten de la temperatura- Regulacioacuten del caudal y velocidad

11 ANALISIS INDEPENDIENTE DE SISTEMAS Y SUBSISTEMAS

SISTEMA DE MECANISMOS- Motor

Freno- Ventilador- Ciclones

SISTEMA DE CONTROL U OPERACIOacuteN DE LA MAQUINA

- Tablero de control del motor-reductor

SISTEMA DE REGULACION

- Regulacioacuten de la cantidad de material que circula- Regulacioacuten del caudal y velocidad



SISTEMA DE SEGURIDAD

- Interruptores para paradas de emergencia

HOJA DE DISENtildeO DE UN TRANSPORTADOR NEUMATICO POR TUBERIA

Caracteriacutesticas del material

- Caudal requerido 9 Tnhora- Peso especifico de las hojuelas de papa 500-600

kgmsup3- Tamantildeos de la mayoriacutea de las partiacuteculas 20-30 mm- Presioacuten dinaacutemica experimental 10 mm de agua

Eleccioacuten del caudal de aire

El caudal de aire necesario para entregar es

14384(128(450-120)) = 34053 m3s

Diaacutemetro del tubo de secado

Determinacioacuten del caudal

El caudal maacutesico en kgs es el siguiente

Pm = Caudal (tonhr) 36Pm = 25 kgseg

Determinacioacuten de los litros de aire por kilogramo de material transportado



Mediante la siguiente expresioacuten

La = 110(peso especifico abs del material)

Con el peso especifico en Kgdm3La = 605

Calculo del volumen de aire necesario por segundo

El caudal volumeacutetrico de aire es el siguiente

Va = (Pmla)1000Va = 015 msup3seg

Calculo de la velocidad de aire necesaria

Mediante la siguiente expresioacuten con el peso especifico en Kgdm3

v=24lowastradic peso especifico||delmaterialv = 1779 mseg

Calculo inicial del diaacutemetro del tubo

Primero se determina el diaacutemetro mediante formula y luego se normaliza

D=radic 4lowastVvlowastπOswaldo Fong Landivar


D = 0103 m

Determinacioacuten final del diaacutemetro mediante normalizacioacuten

El diaacutemetro mas proacuteximo encontrado en catalogos de tubos de acero inoxidable es el de 0106 mLos espesores disponibles son de 08 1 125 15 2 3 4 5 6 mmDIN 2463

Determinacioacuten del Requerimiento de potencia

Perdida por Presioacuten dinaacutemica (hd)

Se la calcula de la siguiente manera

hd = ((peso esp Del aire)v2) (2g)hd = 20

Perdida por ingreso al circuito (hi)

La perdida por el ingreso al circuito es aproximadamente el doble de la anterior calculada



hi = 2 hdhi = 40

Perdida por friccioacuten en el tubo (hta)


h ta=λlowast( LD )lowast( γalowastv22lowastg )Donde

λ=00125+00011 D

λ=iquest0023

L = 90 m

h ta=39988kg m sup2

Perdidas por codos (hda)

Se tienen quince codos en todo lo que es el conducto

hda = 210Dhda = 212 kgmsup2

Para quince codos seraacute de 318 kgm2

Perdidas en el cicloacuten

Las peacuterdidas se producen en dos ciclones

h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3

Para los dos ciclones es 4028 kgm2

Perdida producida por la entrada del material al circuito (him)

him = 0008Qv2Vahim= 15552 kgmsup2

Perdida por friccioacuten del material en el tubo (htm)

ha = ha=λLlowastƔlowastv sup2Dlowast2 g

L= 65 mha = 1281 kgmsup2

Perdida por tramo vertical (hHm)H= 69 mhHm = 0278QHVahHm = 115 kgmsup2

Perdidas por desviaciones (hdm)Razoacuten de peso (rp)



rp = Pm12Varp= 1389

hdm =rphda hdm = 4417 kgmsup2

Perdida por el cicloacuten (hcl)

hcl = 50Drphcl = 7361 kgmsup2

Potencia requerida (N)Peacuterdida total

Peacuterdida total = Sumatoria de peacuterdidas producidas el todo el circuito = 144589 kgmsup2

N = (vhma)(75n) = 3470 HP

Eleccioacuten del ventilador

Se elige el siguiente ventilador

052-122-MH-S-2





Eleccioacuten del motor

Se selecciona un motor de

51 Cicloacuten

Si tenemos un ducto a la entrada de forma circular con un diaacutemetro de 305 cm tenemos

El aacuterea a la entrada es 3529 cm2Flujo de aire 77868 litros por horaLa velocidad del aire a traveacutes del aacuterea de seccioacuten transversal es 3193 msEl diaacutemetro interno del cicloacuten 75 cm



El diaacutemetro del ducto de salida del gas 50 cmAltura del cilindro 105 cmAltura de la seccioacuten coacutenica 105 cmAltura total del cicloacuten 2204 cmDiaacutemetro del ducto de salida que contiene el soacutelido 243 cm

BIBLIOGRAFIA



- Transporte neumaacutetico por tuberiacutea- texto y apuntes Ing Fernando Torrez

- Motores Siemens

- httpwwwglobogalchindexphpnav=1065163

- httpwwwtubinoxcomProductoscatalogoasp

- httpwwwcisatuboscomar

- httpspanishexaircomlinevacLineVacphpsource=googleampgroup=line

- vacamporigin=spanishampgclid=CL2VrqqW368CFUIQNAodGmp8DQ

- httpwwwsolidsesesinstalaciones-sistemastransporte-neumaticohtml

- httpwwwessolidosesfase-diluidaphp

- httpwwwbulkereuwebbulker-transporte-neumatico

-- httpwwwcodolscomtecnologiastransporte-

neumatico-en-fase-diluida

- httpwwwinterempresasnetQuimicaArticulos 65441-Tecnicas-de transporte-neumaticohtml

- httpwwwsahivoescategoriesdetailid23categoria_principal_id1

- httpwwwair-tecites-PEFAQFAQaspx





1 Proyecto

DISENtildeO DE UN TRANSPORTADOR NEUMATICO POR TUBERIA























OTRAS VENTAJAS

















C- Circuito cerrado





















4 JUSTIFICACION




































9 SISTEMAS























14384(128(450-120)) = 34053 m3s





















D = 0103 m











hi = 2 hdhi = 40




λ=00125+00011 D

λ=iquest0023

L = 90 m

h ta=39988kg m sup2







h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











rp = Pm12Varp= 1389






N = (vhma)(75n) = 3470 HP



052-122-MH-S-2







51 Cicloacuten






BIBLIOGRAFIA




- Motores Siemens






































OTRAS VENTAJAS

















C- Circuito cerrado





















4 JUSTIFICACION




































9 SISTEMAS























14384(128(450-120)) = 34053 m3s





















D = 0103 m











hi = 2 hdhi = 40




λ=00125+00011 D

λ=iquest0023

L = 90 m

h ta=39988kg m sup2







h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











rp = Pm12Varp= 1389






N = (vhma)(75n) = 3470 HP



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BIBLIOGRAFIA




- Motores Siemens
































OTRAS VENTAJAS

















C- Circuito cerrado





















4 JUSTIFICACION




































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14384(128(450-120)) = 34053 m3s





















D = 0103 m











hi = 2 hdhi = 40




λ=00125+00011 D

λ=iquest0023

L = 90 m

h ta=39988kg m sup2







h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











rp = Pm12Varp= 1389






N = (vhma)(75n) = 3470 HP



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51 Cicloacuten






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OTRAS VENTAJAS

















C- Circuito cerrado





















4 JUSTIFICACION




































9 SISTEMAS























14384(128(450-120)) = 34053 m3s





















D = 0103 m











hi = 2 hdhi = 40




λ=00125+00011 D

λ=iquest0023

L = 90 m

h ta=39988kg m sup2







h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











rp = Pm12Varp= 1389






N = (vhma)(75n) = 3470 HP



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51 Cicloacuten






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- Motores Siemens

























C- Circuito cerrado





















4 JUSTIFICACION




































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14384(128(450-120)) = 34053 m3s





















D = 0103 m











hi = 2 hdhi = 40




λ=00125+00011 D

λ=iquest0023

L = 90 m

h ta=39988kg m sup2







h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











rp = Pm12Varp= 1389






N = (vhma)(75n) = 3470 HP



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- Motores Siemens





























4 JUSTIFICACION




































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14384(128(450-120)) = 34053 m3s





















D = 0103 m











hi = 2 hdhi = 40




λ=00125+00011 D

λ=iquest0023

L = 90 m

h ta=39988kg m sup2







h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











rp = Pm12Varp= 1389






N = (vhma)(75n) = 3470 HP



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- Motores Siemens


















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D = 0103 m











hi = 2 hdhi = 40




λ=00125+00011 D

λ=iquest0023

L = 90 m

h ta=39988kg m sup2







h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











rp = Pm12Varp= 1389






N = (vhma)(75n) = 3470 HP



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- Motores Siemens













































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14384(128(450-120)) = 34053 m3s





















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λ=00125+00011 D

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L = 90 m

h ta=39988kg m sup2







h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











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N = (vhma)(75n) = 3470 HP



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14384(128(450-120)) = 34053 m3s





















D = 0103 m











hi = 2 hdhi = 40




λ=00125+00011 D

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L = 90 m

h ta=39988kg m sup2







h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











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h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











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D = 0103 m











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L = 90 m

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h1 = 50D



h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

h = h1 + h2 + h3











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h1 = 50D



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h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

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h1 = 53 kgmsup2

h2 = 40Dh2 = 424 kgmsup2

h3 = 100Dh3 = 106 kgmsup2

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