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Velocidad de estrangulamiento

¿Por qué se estrangulan los sistemas de transporte neumático y cómo evitarlo ?

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Resumen de la sección
1. Definición
2. Cálculo de la velocidad de estrangulamiento

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1. Definición

¿Cuál es la velocidad de estrangulamiento de una línea de transporte ?

En un sistema de transporte neumático, la velocidad de transporte de aire por debajo de la cual los sólidos transportados comienzan a depositarse en el fondo de tuberías verticales, lo que lleva a una obstrucción, o a transporte en fase densa, es la velocidad de estrangulamiento.

¿Cómo prevenir el estrangulamiento de las líneas de transporte neumático ?

Para poder transportar en fase diluida un sólido bulk, la velocidad mínima de transporte de aire en la parte vertical de la línea debe ser MAYOR que la velocidad de estrangulamiento.

Figura 1 : obstrucción de la tubería debido a la velocidad de aire por debajo de la velocidad de estrangulamiento

2. Cálculo de la velocidad de estrangulación

¿Cómo calcular la velocidad de estrangulación de un material ?

La velocidad de estrangulación está mejor definida a través de pruebas en una planta piloto. Sin embargo, en caso de que se intente realizar una evaluación de diseño o intentar solucionar problemas en una línea existente, están disponibles correlaciones.^est evaluación de diseño o intentar solucionar problemas en una línea existente, correlaciones están disponibles.

La siguiente es debida a Punwani y al. [1]:

Con :
G_s = Flujo másico de sólidos (kg/m²/s)^²/s)
ϵ_CH = la vacuidad del tubo a la velocidad de estrangulación U_CH = (1 - concentración volumétrica de sólidos)
ρ_s = Densidad de partículas (kg/m³)^³)
ρ_g = Densidad del gas (kg/m³)^³)
U_CH = Velocidad de estrangulación (m/s)
D = Diámetro del tubo (m)
Todo en unidades del Sistema Internacional

Ambas ecuaciones deben ser resueltas simultáneamente por prueba y error para el cálculo ϵ_CH  y U_CH

Nota : ¿Cuál es la diferencia entre la velocidad de obstrucción y la velocidad de saltación ?

La velocidad de obstrucción, que ocurre en líneas verticales, no debe ser confundida con la velocidad de saltación que ocurre en líneas horizontales. La velocidad de saltación es mayor que la velocidad de obstrucción, por lo tanto, diseñar el sistema para funcionar por encima de la velocidad de saltación permitirá evitar cruzar la velocidad de obstrucción en tuberías verticales.

Fuentes y otras referencias
[1] Principios de Tecnología de Polvo, M.J. Rhodes, 1990, página 148