Corso di Impianti Meccanici – Laurea Magistrale Modulo 3. Impianti di trasporto in sospensione fluida Sezione 3.1 Introduzione al trasporto pneumatico Prof. Ing. Cesare Saccani Department of Industrial Engineering (DIN) - University of Bologna Viale Risorgimento 2, 40136, Bologna – Italy 1 Introduzione al trasporto pneumatico 1) Trasporto pneumatico in aspirazione 2) Trasporto pneumatico in compressione TR C: ciclone separatore D: dispositivo dosatore (rotocella) F: filtri S: soffiante T: teste aspiranti TR: tramoggia 3) Trasporto pneumatico misto 2 Introduzione al trasporto pneumatico c = velocità media assiale del solido v = velocità media assiale del gas v’y = componente radiale della velocità di caduta libera del solido Ms = massa del materiale da trasportare Mf = massa del mezzo portante W = forza di resistenza al flusso FRs = forza d’attrito sul solido FRf = forza d’attrito sul mezzo portante Fq = forza di sollevamento e = volume interstiziale di riferimento p = pressione statica g = accelerazione gravitazionale A = sezione dell’elemento di volume infinitesimo considerato dl = lunghezza dell’elemento di volume infinitesimo considerato d = diametro del condotto β = inclinazione del condotto W = forza resistente WS= velocità di caduta libera del solido 3 Introduzione al trasporto pneumatico c = velocità media assiale del solido; ρs = densità del materiale da trasportare; λf = coefficiente di perdita di carico; W = forza di resistenza al flusso; d = diametro del condotto; l = direzione assiale; g = accelerazione gravitazionale v = velocità media assiale del mezzo portante; ρf = densità del mezzo portante; cW = coefficiente di resistenza; e = volume interstiziale di riferimento β = inclinazione del condotto; p = pressione statica; 4 Introduzione al trasporto pneumatico Andamento delle perdite di carico in funzione del rapporto di miscela m per un impianto di trasporto di polipropilene. Lunghezza trasporto 58, 25 metri e diametro del condotto di trasporto D= 101,6 mm (3’ ½). Granulometria media ‘grains’ 3 mm; ‘flakes’ 0,4 mm. Portata di solido 10 t/h Cesare Saccani “A new simulation program for designing pneumatic conveying plants”, Bulk Solids Handling, volume 13 n° 1, febbraio 1993, Trans Tech Publication, Germany. 5 Introduzione al trasporto pneumatico David Mills Risultati sperimentali su perdite di carico per metro nel trasporto pneumatico di barite in un condotto di 50 mm di diametro 6 Introduzione al trasporto pneumatico 7 Introduzione al trasporto pneumatico 8 Introduzione al trasporto pneumatico 9 Introduzione al trasporto pneumatico 10 Introduzione al trasporto pneumatico 11 Introduzione al trasporto pneumatico W = cW As ρf/2 (v-c) |v-c| W = forza di resistenza cW = coefficiente di resistenza; As = area di sezione trasversale del corpo solido; ρf = densità del mezzo portante; v = velocità del corpo solido; c = velocità del mezzo portante. Res = v−c ν Res = numero di Reynolds del solido; ds = diametro del corpo solido; v = velocità del corpo solido; c = velocità del mezzo portante; ν = viscosità cinematica del mezzo portante. Coefficiente di resistenza di una sfera in funzione dell’indice di Reynolds del solido 12 Introduzione al trasporto pneumatico W = cW As ρf/2 (v-c) |v-c| W = forza di resistenza cW = coefficiente di resistenza; As = area di sezione trasversale del corpo solido; ρf = densità del mezzo portante; v = velocità del corpo solido; c = velocità del mezzo portante. Res = v−c ν Res = numero di Reynolds del solido; ds = diametro del corpo solido; v = velocità del corpo solido; c = velocità del mezzo portante; ν = viscosità cinematica del mezzo portante. Coefficiente di resistenza in funzione dell’indice di Reynolds del solido e della sfericità 13 Introduzione al trasporto pneumatico W = cW As ρf/2 (v-c) |v-c| W = forza di resistenza cW = coefficiente di resistenza; As = area di sezione trasversale del corpo solido; ρf = densità del mezzo portante; v = velocità del corpo solido; c = velocità del mezzo portante. Res = v−c ν Res = numero di Reynolds del solido; ds = diametro del corpo solido; v = velocità del corpo solido; c = velocità del mezzo portante; ν = viscosità cinematica del mezzo portante. rk = raggio di curvatura degli angoli dei corpi solidi Coefficiente di resistenza in funzione dell’arrotondamento relativo degli spigoli 14 Introduzione al trasporto pneumatico W = cW As ρf/2 (v-c) |v-c| W = forza di resistenza cW = coefficiente di resistenza; As = area di sezione trasversale del corpo solido; ρf = densità del mezzo portante; v = velocità del corpo solido; c = velocità del mezzo portante. Res = v−c ν Res = numero di Reynolds del solido; ds = diametro del corpo solido; v = velocità del corpo solido; c = velocità del mezzo portante; ν = viscosità cinematica del mezzo portante. Coefficiente di resistenza in funzione dell’indice di Reynolds del solido e della forma dei corpi 15 Introduzione al trasporto pneumatico 1) coclee (spesso a passo decrescente): utilizzate sia per lo scarico da separatori, tramoggie, silos, etc. sia per l’alimentazione del materiale negli impianti in pressione 2) ugelli di Venturi: molto utilizzati nel trasporto di materiali abrasivi (anche se richiedono portate di aria notevoli) 3) Canalette fluidificate: un setto poroso (di fibre naturali, materiali sinterizzati, etc.) separa il materiale dall’aria in pressione. Questa passa tra i pori fluidificando il materiale che viene così a presentare una diminuzione notevole dell’angolo di declivio naturale. 16 Introduzione al trasporto pneumatico Rotocelle: 17 Introduzione al trasporto pneumatico 18 Corso di Impianti Meccanici – Laurea Magistrale Modulo 3 Impianti di trasporto in sospensione fluida Sezione 3.2 - Impianto per il trasporto pneumatico dell’atomizzato di barbottina Prof. Ing. Cesare Saccani Department of Industrial Engineering (DIN) - University of Bologna Viale Risorgimento 2, 40136, Bologna – Italy 19 Agenda P&I e vista isometrica dell’impianto Analisi dei componenti principali 20 P&I C : compressore rotativo a palette EVAC: elettrovalvola aria compressa PL : pressione relativa ad inizio linea TZ: temperatura aria ad inizio linea T#L: temperatura lungo il circuito EVSC: elettrovalvola per scarico condensa VRPA: valvola di regolazione della pressione aria PDZ:pressione differenziale diaframma PD#: pressione differenziale multiplexer QMP#: quadretto multiplexer 21 Vista isometrica dell’impianto Lunghezza complessiva del circuito circa 70 m 22 Lay-out Posizionamento delle tubazioni di policarbonato per l’ispezione dell’impianto 23 Agenda P&I e vista isometrica dell’impianto Analisi dei componenti principali 24 Analisi dei componenti principali Motocompressore Mattei DRS1085 Rotativo a palette Caratteristiche Valore Pressione di esercizio [bar] 10 Resa d’aria libera effettiva [m3/min] 8,5 Raffreddamento olio Potenza massima erogata a regime dal motore Diesel Perkins [kW] Range di temperatura ammissibile per l’aria in ingresso [°C] Umidità relativa ammissibile dell’aria in ingresso Ad aria 74 Da -5 a +40 ≤90% 25 25 Analisi dei componenti principali Filtro a maniche Zona 1 Tramoggia di carico Rotocella Misura e regolazione della portata in massa dell’aria Zona 2 26 26 Analisi dei componenti principali (zona 1) Valvola Portata a farfalla aria a 2 posizioni e attuatore pneumatico Tramoggia del filtro a maniche Valvola deviatrice a 2 posizioni e attuatore pneumatico 27 27 Analisi dei componenti principali (zona 2) aria MotorePortata elettrico della stellare Valvola stellare 28 28 Analisi dei componenti principali (zona 2) Portata aria Vista della stellare dal lato dell’ingresso del materiale 29 29 Analisi dei componenti principali Dettaglia tecnici della stellare Caratteristiche principali Valore Volume rotore [lt] 19 Diametro rotore [mm] 320 Velocità di rotazione [rpm] 18 75% Grado di riempimento Massima temperatura di esercizio [°C] 80 Pressione differenziale massima [bar] 4 Potenza nominale motoriduttore [kW] 1,1 Peso [kg] 445 Dimensioni principali [mm] 30 867x500 x1.10430
© Copyright 2024 Paperzz
