Calculul unei instalaii de transport pneumatic al fluidelor bifazice gaz-solid

UNIVERSITATEA DE TIINE AGRICOLE I MEDICIN VETERINAR A BANATULUI TIMIOARA

FACULTATEA DE TEHNOLOGIA PRODUSELOR AGROALIMENTARE

Disciplina:OPERAII UNITARE N INDUSTRIA ALIMENTARPROIECT

Coordonator:

.l. Dr. Ing. Alexandru Rinovetz

Student:

Radu Lucian

Gr. 423

Timioara

2014Tema:Calculul unei instalaii de transport pneumatic al fluidelor bifazice gaz-solid

Generaliti privind transportul pneumatic al fluidelor bifazice gaz-solid

Transportul pneumatic al ganulelor i materialului pulverulent este des utilizat datorit avantajelor tehnico-economice fa de sistemul clasic mecanizat.

n practic se ntlnesc frecvent dou cazuri de curgere a curenilor bifazici:

-curgerea curenilor bifazici lichid-solid;

-curgerea curenilor bifazici gaz-solid;

Clasificarea instalaiilor de transport pneumatic.

Instalaiile de transport pneumatic se pot clasifica dup mai multe criterii care iau n considerare fie modul de lucru ,fie cel de formare al amestecului.

Dup modul n care se face antrenarea separat a particulelor solide instalaiile de pneumotransport se clasific n:

-instalaii la care trasnportul se face prin antrenarea separat a particulelor solide n curentul de gaze, chiar dac exist ciocniri ntre particule;

-instalaii de transport la care materialul este adus n stare de fluidizare prin difuzia unui curent de gaze n spaiul dintre particule; n acest caz gazul are rolul de a elimina frecarea dintre granule;

Dup mrimea presiunii din conducta de transport pneumatic instalaiile se clasific n:

-instalaii cu depresiune, racordate la un exhaustor;

-instalaii cu suprapresiune racordate la un compresor sau suflant;

Tipuri mai des utilizate de instalaii transport pneumatic:

-instalaii cu depresiune, la care ncrcarea conductei se realizeaz cu ajutorul unei plnii simple; utilizat n transportul materialelor fibroase;

-instalaii cu suprapresiune, ncrcarea materialului se face cu ajutorul unui ejector, transportul materialelor pulverulente;

-instalaia de trasnport pneumatic cu sorb, la aceste instalaii se obin concentraii mai mari ale amestecului de material solid cu aer i se evit formarea prafului,dispozitivul de alimentare prin sorb permite introducerea n instalaia de trasnport pneumatic a materialelor sub form granular sau pulverulent;

-instalaia de transport pneumatic prin refulare, alimentarea se realizeaz cu o pomp cu urub, folosit n exclusivitate la transportul materialelor pulverulente;

-rigola pneumatic, transportul se realizeaz prin curgerea pe un plan nclinat a materialului fluidizat, se realizeaz transportul materialelor mcinate fin si uscate;

-instalaia de trasnport a materialului fluidizat pe veritcal, permite transportul a 100th material pulverulent la o nlime de 60m, este un sistem modern deosebit de economic;

-instalaia de transport pneumatic cu capsule cilindrice(pota pneumatic).

Tema proiectului. S se calculeze o instalaie de trasnport pneumatic (cu sorb) pentru pulberea de cacao, de la depozit la punctul de recepie dintr-o secie de fabricare a ciocolati n cazul traseului orizontal i vertical indicat n figura de mai jos.

Schema de calcul a instalaiei de transport pneumatic

Date iniiale:

debitul n greutate al materialului solid transportat:

QGS= 47 000 [N/h],

lungimea tronsoanelor L1-2=9,6 m i L3-4=41 m,

diametrul conductei, D=100 mm=0.1 m,

diametrul bobului de gru, d= 4,6 mm=0,0046m,

masa particulei de gru, m=3,806 10-5 kg, viteza optim a gazului (aerului) la transportul pneumatic,vg =2030 m/s,

acceleraia gravitaional, g=0,81 m/s2 ,

grautatea specific a gazului la presiunea atmosferic,g=12,9 N/m3.

Tabelul 1. Constante legate de material

ConstantaGru

K0- constanta de nfundare3,110-5

K0-constanta de transport1,810-5

CR-coeficient de rezisten0,42

*z-constanta vitezei de regim0,0024

s- greutatea specific a solidului12753 N/m3

d- diametrul particulei4,6 mm

m-masa particulei3,80610-5

f- coeficient de frecare n curb0,30

Pt. vg=20 m/s1) Stabilirea parametrilor de transport- Calculul concentraiei de transport:C=k0 Fr2 = k0

[-]unde: C- concentraia de transport [-]

K0-constanta de nfundare ,k0=3,1 10-5,

Vg- viteza optim de curgere a aerului ,[m/s2]

g-acceleraia gravitaional, [m/s2],

D-diametrul conductei,[m].

C=3,1 10-5 =3,110-5166268,31=515431,7710-5=5,15-Calculul debitului de gaz,Q:

Qg=[m3/s]

D- diametrul conductei,[m],

Qg=m3/s

-Calculul n greutate al gazului,QGg:

QGg=gQg 3600 [N/h]

unde: g greutatea specific a gazului la presiunea atmosferic , g= 12,9 [N/h]

QGg= 12,90,153600=6,966 [N/h]

-Calculul debitului n greutate al solidului,QGs:

QGs=QGgC [N/h]

Valoarea calculat a debitului n greutate al solidului trebuie s fie superior cifrei impuse, funcie de valoarea vitezei de curgere a aerului, vg.

QGs=6,9665,15= 35 8774,75 [N/h]

-Calculul vitezei de regim a particulei solide n sorb,vs:

vg-viteza de regim a aerului,

vs-viteza de regim a particulei solide n sorb,

vp-viteza de plutire a particulei,

[m/s]

unde: d-diametrul particulei solide,[m]

CR- coeficient de rezisten , CR=0,42,

s-greutatea specific a solidului, s =12753 [N/m3],

g-greutatea specific a gazului la presiune atmosferic, g=12,9[N/m3]

g- acceleraia gravitaional,

*z-constanta vitezei de regim , *z= 0,00240,0032 [-]

-coeficient de proporionalitate,= [-]

D-diametrul conductei,[m],

g-acceleraia gravitaional.

Condiie vs