Foi realizado em sala o seguinte exercício:
Deseja-se transportar
de um sólido com
e tamanho médio das partículas
. O sólido, alimentado antes do ventilador, será transportado por 46 metros de dutos horizontais, 6,8 metros de dutos verticais e 4 cotovelos, sendo posteriormente coletado num ciclone. Dimensionar o transportador. Dados:
.
Deseja-se transportar
Passo 1
O enunciado pede dimensionar um transportador pneumático que deve levar
,
de um sólido de densidade
,
e diâmetro médio
,mm através de
,m de tubo horizontal,
,m de tubo vertical e
curvas de
(cada curva equivale a
,m de tubo reto), terminando num ciclone com queda de pressão
,mmca. Vamos usar: cálculo do volume de sólidos, velocidade mínima de transporte baseada na velocidade terminal das partículas, dimensionamento da seção do tubo e cálculo das quedas de pressão por atrito, elevação e ciclone.
Passo 2
Calcular a vazão volumétrica de sólidos
e a velocidade terminal
.
A massa de sólidos é ,
kg/s. Convertendo para volume:
A massa de sólidos é
Para partículas grosseiras em regime turbulento, usa-se
com
,
,
,
,
,m e
,
.
Isso dá numericamente
Isso dá numericamente
Adotamos velocidade de projeto
,
.
Passo 3
Escolhemos uma fração volumétrica de sólidos em transporte
. A vazão volumétrica de ar requerida é
A área da seção do tubo fica
e daí o diâmetro
Passo 4
Calcular queda de pressão por atrito e elevação.
O comprimento equivalente total é
O comprimento equivalente total é
Adotando fator de atrito
, a perda por atrito é
A perda por elevação de
,m de ar é
Passo 5
Inserir a perda no ciclone e somar tudo.
A queda no ciclone em Pa é
A queda no ciclone em Pa é
Logo a pressão total a vencer é
Resposta
Diâmetro do tubo
,m, velocidade de ar
,m/s, vazão de ar
,
/s (
/h) e queda de pressão total
,kPa.