( 0,8 ponto) Deseja transportar através de um transportador pneumático direto,
de um sólido com diâmetro médio de
e densidade de
através de um sistema composto por 30 m de dutos cilíndricos horizontais e 10 m de dutos cilíndricos verticais. Considerando que no final deste transportador exista um ciclone com perda de carga de
, calcule o que se pede:
a) Calcular o diâmetro do transportador pneumático;
b) Calcular a potência elétrica consumida pelo motor do ventilador, sabendo que a eficiência do ventilador é de
e a eficiência do motor elétrico é de
.
a) Calcular o diâmetro do transportador pneumático;
b) Calcular a potência elétrica consumida pelo motor do ventilador, sabendo que a eficiência do ventilador é de
Passo 1
O problema trata do dimensionamento de um transportador pneumático em fase diluída para escoar uma carga de sólidos de
,t/h (fluxo mássico
) através de 30 m de duto horizontal e 10 m vertical, finalmente passando por um ciclone com perda de carga
,Pa. Vamos precisar de:
- cálculo da vazão volumétrica de sólidos
, - escolha de uma razão de transporte (razão de cargas mássicas) típica em fase diluída,
- escolha de uma velocidade de escoamento de projeto
, - determinação do diâmetro do duto a partir de
, onde é a vazão volumétrica de ar, - cálculo da perda de carga por atrito
(usando fator de atrito de Blasius) e soma com , - potência útil do ar
e potência elétrica considerando eficiências e .
Passo 2
Calcular a vazão volumétrica de sólidos
Como a densidade do sólido é
,
Passo 3
Adotar uma razão de transporte (solos-ar) típica em fase diluída
Assumimos ar a
, portanto
. Logo a vazão volumétrica de ar é
Passo 4
Escolher uma velocidade de projeto em fase diluída
Usualmente . Então a área interna do duto será
Usualmente
Logo o diâmetro interno é
Passo 5
Calcular a perda de carga por atrito no duto
Comprimento total ,m. A velocidade é
,m/s, viscosidade do ar
,P
.
Reynolds
Comprimento total
Reynolds
Fator de atrito (Blasius)
Perda de carga por atrito
Perda de carga total
Passo 6
Potência útil para mover o ar
Potência no ventilador (considerando
)
Potência elétrica consumida (considerando
)
Resposta
a)
b)
b)