Estudio sobre la alimentación de materiales finos en un sistema de transporte neumático

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA
DEPARTAMENTO DE MECÁNICA
VALPARAISO - CHILE

ESTUDIO SOBRE LA ALIMENTACIÓN DE MATERIALES
FINOS EN UN SISTEMA DE TRANSPORTE NEUMÁTICO
HORIZONTAL
FRANCISCO ALEJANDRO ALLENDES QUEZADA
TRABAJO DE TITULACIÓN PARA OPTAR AL TÍTULO DE
INGENIERO MECÁNICO INDUSTRIAL

PROFESOR GUIA

PH.D. FRANCISCO CABREJOS M.

PROFESOR CORREFERENTE

MG. ING. JAIMEESPINOZA S.

VALPARAISO, SEPTIEMBRE 2007

“Quiero dedicar este logro a mis padres Marta y Juan que gracias a ellos fue
posible alcanzar esta meta, a mi hermano Javier por sus sabios consejos que me
ayudaron en muchos momentos y a Macarena por ser un gran apoyo en esta
etapa”

“Agradecer a Don Francisco Cabrejos por guiarme a concretar este trabajo, mis
compañeros Sergio y Jorge por laayuda y a los profesores de los laboratorios de
Termodinámica, Termofluidos y Tecnología Mecánica por su muy buena
disposición para ayudarme”

INDICE
Resumen
Summary
CAPITULO I
1.1 Introducción
1.2 Objetivos
1.3 Nomenclatura
CAPITULO II: ANTECEDENTES
2.1 Transporte neumático
2.2 Características del transporte neumático
2.3 Caída de presión en la línea
2.4 Diagrama de estado y tiposde flujo
2.5 Almacenamiento de materiales en silo y/o tolvas
2.6 Problemas de flujo
CAPITULO III: ESTADO DEL ARTE
CAPITULO IV: EXPERIMENTACIÓN
4.1 Variables a medir
4.2 Descripción del equipo utilizado
4.3 Materiales a Estudiar
4.4 Procedimiento de ensayos realizados
CAPITULO V: RESULTADOS OBTENIDOS
5.1 Efecto del diámetro de descarga
5.2 Efecto de tapa superior en silo
5.3 Efecto de laaltura de llenado
5.4 Mediciones variando el caudal de aire inyectado
5.5 Comportamiento de flujo
5.6 Curva de aire solo
5.7 Diagrama de estado
CAPITULO VI: ANALISIS DE RESULTADOS
6.1 Efecto del diámetro de descarga
6.2 Efecto de tapa superior en silo
6.3 Efecto de la altura sobre el flujo
6.4 Mediciones variando el caudal de aire inyectado
6.5 Comportamiento de flujo
6.6 Transporteneumático
6.7 Pérdida de presión específica (α) y Coeficiente de Fricción de Sólidos (Ks)

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CAPITULO VII : CONCLUSIONES Y COMENTARIOS
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS

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Resumen
La siguiente investigación tiene por finalidad entregarexperimentaciones
realizadas con un material fino (Azúcar flor) en un sistema de transporte neumático
horizontal específicamente en la alimentación de material al sistema. Realizar
ensayos con este tipo de material es muy provechoso para conocer parámetros que
servirán para futuras investigaciones en una familia de materiales finos y es por esto
que se estudiaron distintos factores que influyen en ladescarga de estos materiales.
Para poder descargar el material se utilizó un modelo de silo con tolva con sistema de
aireación de malla Dynapore, la cual tiene por objetivo entregar al material un
determinado flujo de aire que proviene de un compresor regulado por flujómetros
para airear el material y que se produzca la descarga.
Se trabajó en una primera fase realizando descargas en un recipientepara
determinar los flujos de descarga y variar parámetros como diámetro de descarga,
variación de flujos de aire, efecto de tapa superior en el silo, efecto de la altura de
llenado del silo con materiales granulares y de fácil escurrimiento (Gritz de maíz y
Polietileno de alta densidad) para luego trabajar con azúcar flor y realizar los mismos
ensayos que con los otros materiales, paraobtener resultados gráficos para su
posterior análisis.
Concluida esta fase, se montó el sistema en la línea de transporte neumático
horizontal para determinar el diagrama de estado del azúcar flor. Se realizaron tres
mediciones por flujo de descarga a distintas velocidades de aire. Se observaron los
flujos desarrollados en las mediciones y se generó el diagrama de estado del azúcar
flor, se...