Modeación Matemática del transporte neumático del mineral latérico en fase densa

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Minería y Geología / v.23 n.1 / 2007

ISSN 1993 8012

Modelación matemática del transporte
neumático del mineral laterítico
en fase densa
Enrique Torres Tamayo1 / etorrest@ismm.edu.cu
Yoalvys Retirado Medianeja1 / yretirado@ismm.edu.cu
RESUMEN
En las empresas cubanas del níquel, el transporte neumático está limitado
por el excesivo gasto de energía que alcanza los 18,82 MJ/t. Lascausas
que originan esta dificultad son: la incorrecta selección de la velocidad del
gas transportador, la existencia de los alimentadores sinfín y la infinita
variedad de características físicas y aerodinámicas de los materiales a
transportar, que conducen a la inexactitud de los proyectos de las
instalaciones neumáticas. A partir de los conocimientos existentes para el
transporte neumáticode sólidos en las fases fluida y densa se deduce un
modelo teórico descriptivo, cuyos parámetros (diferencia de velocidad
entre el gas y el sólido y velocidad de flotación) se obtienen con datos de
una instalación experimental. Para obtener los parámetros del modelo se
utiliza el método de solución de ecuaciones diferenciales Runge–Kutta
cuarto orden, como parte de un procedimiento iterativoque conduce a la
minimización del módulo del error promedio entre los valores
experimentales y los predichos por el modelo. Con el empleo del modelo
se simula la dependencia de las pérdidas de presión, el flujo másico de
sólido y la concentración de la mezcla en función del flujo másico de gas
de los sistemas de transporte neumático del mineral laterítico. Se confirma
la reducción de laspérdidas de presión con el incremento de la velocidad
del fluido en zonas inferiores a los 6,12 m/s en el transporte horizontal y
5,21 m/s en el vertical. El transporte en fase densa continua se extiende
hasta los 18 m/s, aproximadamente, en ambos casos.

PALABRAS CLAVES
Transporte neumático, modelación matemática, fluidos bifásicos.

Recibido septiembre 2006 / Aceptado: noviembre 2006
1Instituto Superior Minero Metalúrgico

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Minería y Geología / v.23 n.1 / 2007

ISSN 1993 8012

Mathematical modelling of the lateritic
mineral pneumatic conveying
in dense phase
ABSTRACT
In the Cuban companies of the nickel, the pneumatic conveying has been
limited by the excessive energy expense that reaches the 18, 82 MJ/T. The
causes that originate this difficulty are: theincorrect selection of the speed
of the gas transporter, the existence of the feeders numberless and the
infinite variety of physical and aerodynamic characteristics of the materials
to transport that lead to the inaccuracy of the projects of the pneumatic
facilities. Starting from the existent knowledge for the pneumatic transport
of solids in the flowed and dense phases a descriptive theoreticalmodel is
deduced whose parameters (difference of speed between the gas and the
solid and flotation speed) are obtained with data of an experimental
installation. To obtain the parameters of the pattern is used the method of
solution differential equations Runge-Kutta fourth order, like part of a
procedure iterative that it leads to the minimization of the average error
module between theexperimental values and the predicted for the
pattern. With the employment of the pattern it is simulated the
dependence of the losses of pressure, the solid flow and the concentration
of the mixture in function of the gas flow of the laterític mineral pneumatic
transport systems.
The reduction of the losses pressure with the
increment of the speed fluid is confirmed in inferior areas to the6,12 m/s
in the horizontal transport and 5,21 m/s in the vertical one. The transport
in continuous dense phase extends until the 18 m/s, approximately, in
both cases.

KEY WORDS
Pneumatic conveying, mathematical modelling, two-phase fluids.

Received: september 2006 / Accepted: November 2006

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INTRODUCCIÓN
La modelación del...