Curva característica de rendimiento de Sopladores Roots
¿Pregunta u observación? Por favor contáctenos en admin@powderprocess.net| Resumen de la sección |
|---|
| 1. Introducción |
| 2. Curva de rendimiento del soplador |
| 3. Cómo utilizar una curva de rendimiento de soplador |
1. Introducción
¿Qué es una curva de rendimiento de un soplador?
La curva de rendimiento de un Soplador Roots (un tipo de soplador de desplazamiento positivo equipado con 2 o 3 lóbulos, popularizado por Roots - ahora parte de Howden Roots) es un dato clave de diseño para seleccionar adecuadamente un soplador para una nueva línea de transporte neumático, o para evaluar o solucionar problemas en una línea existente. Su función es comparable a las curvas características de bombas en dinámica de fluidos.
2. Curva de rendimiento del soplador
¿Cómo se utiliza una curva de rendimiento de un soplador?
Una curva típica de rendimiento de un soplador representará los siguientes datos para un soplador dado:
- La velocidad del soplador (rotor del soplador Roots) en rpm
- El flujo de aire a través del soplador en m³/h: se debe tener cuidado aquí al verificar en qué condiciones se expresa el flujo de aire
- La potencia requerida en kW
- El incremento de temperatura en K
Un soplador Roots puede operar como compresor (presurizar la línea de transporte neumático) o como bomba de vacío (crear una depresión al final de la línea para aspirar aire al inicio de la línea de transporte). Note que la curva de rendimiento en servicio de PRESIÓN o VACÍO es diferente. Seleccione la que se ajuste a sus necesidades.
A continuación, se muestra un ejemplo de gráfico de rendimiento para un Soplador Roots en servicio de vacío.
Top 5 Más Populares
1. Guía de diseño de transporte neumático
2. Mezcladoras de cinta helicoidal
3. Mezcla de polvos
4. Guía de diseño de tolvas
5. Medición del grado de mezcla
------------
Top 5 Nuevos
1. Mezcla continua en seco
2. Velocidad de mezcla
3. Optimización del tiempo de ciclo del mezclador
4. Comparación de mezcla por lote / continua
5. Ahorro de energía
3. Cómo utilizar una curva de rendimiento de un soplador
¿Cómo se lee una curva de rendimiento de un soplador?
Diseño de una línea de transporte neumático
El resultado de un cálculo de transporte neumático en fase diluida es conocer qué caudal de aire es necesario para transportar el material y qué caída de presión se espera.
Ejemplo de cálculo de dimensionamiento de soplador: un estudio muestra que para un transporte en vacío en fase diluida, se requiere un caudal de aire en el punto de recogida de 350 m³/h bajo una caída de presión en la línea de 300 mbar. Un soplador está disponible en la instalación y el ingeniero quiere verificar si puede reutilizarlo o si necesita comprar uno nuevo.
El aire en el punto de recogida está a 20 °C.
El ingeniero calcula primero cuál es el caudal de aire en la aspiración del soplador, considerando la caída de presión de 300 mbar. El ingeniero convierte el caudal de aire :
Q₂ = (101325)*350 / (101325 - 30000) = 497 m³/h = 8.3 m³/min en condiciones de aspiración
El ingeniero puede entonces verificar si el soplador propuesto puede suministrar este caudal de aire bajo esa caída de presión. El ingeniero revisa el punto de operación en el gráfico y puede definir a qué velocidad debe funcionar el soplador, qué potencia requerirá y qué incremento de temperatura generará.
En este caso, el soplador funcionará alrededor de 3550 rpm, lo cual es razonable, requerirá aproximadamente 6 kW y aumentará la temperatura del aire en unos 40 °C. Dado que el soplador puede operar hasta 500 mbar de caída de presión y a mayor velocidad, parece tener suficiente reserva y, por lo tanto, puede ser seleccionado.
Estudio de una línea existente de transporte neumático
Muy a menudo, un ingeniero deberá evaluar y ajustar una línea existente en la que no hay o hay pocos datos de diseño disponibles. Si al menos el ingeniero puede obtener los datos de rendimiento del soplador, o al menos la curva de rendimiento del soplador, podrá calcular el caudal de aire y luego la velocidad del aire en la línea y la relación de carga de sólidos , que son datos críticos para evaluar una línea y determinar qué se puede hacer para mejorar su funcionamiento.
Ejemplo: un ingeniero es llamado para evaluar una línea que, según se dice, rompe demasiado el producto que transporta. Es una línea de transporte en vacío, con un diámetro de tubería de 66 mm y aproximadamente 30 m de longitud. El flujo másico del producto es de 1.5 t/h. La caída de presión es de 300 mbar.
El ingeniero visita la línea y revisa el soplador. Funciona al 100% en el PLC, lo que corresponde a 3600 rpm de la unidad Roots. El ingeniero encuentra en la documentación el gráfico de rendimiento y lo utiliza para calcular el caudal real de aire en la línea.
A esta velocidad y bajo esta caída de presión, el soplador está aspirando 8.5 m³/min de aire a 20 °C.El ingeniero calcula entonces el caudal de aire en la succión del producto, es decir, bajo presión atmosférica y también a 20 °C.
Q₂ = (101325 - 30000)*8.5 / (101325) = 6 m³/min = 360 m³/h en condiciones de entrada del producto
El flujo másico de aire puede calcularse a partir de la densidad volumétrica del aire a 101325 Pa y 20 °C:
maire = 360*1.22 = 440 kg/h
La velocidad de transporte también puede calcularse:
U_recogida_ = 29 m/s
U_final_ = 41 m/s
La relación de carga de sólidos también puede calcularse = 1500 / 440 = 3.4
Por lo tanto, el Ingeniero puede extraer las siguientes conclusiones: la velocidad del aire de transporte es MUY alta, la relación de carga de sólidos es bastante baja. El Ingeniero puede entonces intentar reducir la velocidad del soplante para alcanzar una relación de carga de sólidos de 5. Esto da un flujo másico de aire de 300 kg/h y una velocidad en la recogida de 19,9 m/s, lo cual es mucho más convencional y, por lo tanto, reducirá significativamente la degradación del material así como el desgaste de la tubería. Esto también debería reducir el consumo energético del soplante de manera considerable.