Transporte neumático en bucle cerrado
Transporte de sólidos en un bucle cerrado
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| Resumen de la sección |
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| 1. Definición de sistemas de transporte neumático en bucle cerrado |
| 2. Diseño de un sistema de transporte neumático en bucle cerrado |
El transporte neumático en bucle cerrado es una aplicación específica del transporte neumático para la cual el gas se recircula. Se utiliza en aplicaciones especiales donde hay interés en mantener el gas de transporte dentro del sistema y minimizar su pérdida.
1. Definición de bucle cerrado sistemas de transporte neumático
La gran mayoría de los sistemas de transporte neumático son abiertos, lo que significa que el gas se libera en el medio ambiente después del transporte y la separación con el material transportado. Esto se aplica típicamente con aire, que es un medio de transporte gratuito.
Sin embargo, algunas aplicaciones pueden no aceptar dicha operación, típicamente si el gas de transporte no es aire, por ejemplo nitrógeno, por razones de proceso muy específicas, como la protección contra explosiones de polvo o la prevención de la oxidación del sólido transportado. El sólido también puede ser radioactivo o tóxico, por lo que el aire se contaminaría y debería permanecer confinado.
Para dichas aplicaciones específicas, dejar escapar el gas al medio ambiente después del transporte sería antieconómico, ya que se requerirían grandes cantidades de gas, y por lo tanto altos costos, para suministrar la línea de transporte en nitrógeno. Entonces, se vuelve crucial reutilizar el gas después de la separación sólido-gas para transportar nuevamente materiales reciclando hacia el comienzo de la línea. El gas circula constantemente en el sistema de transporte, que es un bucle cerrado desde la perspectiva del gas.
La relación de carga de sólidos se define como la relación entre la masa de sólidos transportados y la masa de aire - o otro gas - que transporta los sólidos. Junto con la velocidad de transporte de aire, la relación de carga de sólidos es un parámetro muy importante para caracterizar el flujo de los sólidos en la tubería de transportey clasificarla como fase diluida, fase densa o intermedia.
2. Diseño de un sistema de transporte neumático en bucle cerrado
Figura 1: diseño típico de un sistema de transporte neumático en bucle cerrado
Un sistema de transporte neumático en bucle cerrado mantiene algunas similitudes con un sistema regular. Siempre hay:
- Un motor de gas / soplador
- Una tubería de transporte
- Un sistema de alimentación de sólidos
- Un sistema de separación de gas al final del sistema de transporte
Sin embargo, la recirculación del gas plantea una serie de desafíos que deben ser abordados:
- A través de la recirculación y la compresión en el soplador, la temperatura del gas dentro del bucle aumentará significativamente
- Siempre hay pérdidas de gas en el sistema, si no se compensan, puede crearse un vacío en el sistema, particularmente en la aspiración del soplador
- El gas puede estar cargado de finos, lo que puede provocar daños en el soplador
Como consecuencia, para abordar estos puntos, el diseño debe presentar las siguientes características:
- Un intercambiador de calor Un intercambiador de calor debería instalarse en el circuito cerrado de transporte neumático, ya sea antes o después del soplador, con el fin de mantener la temperatura constante a lo largo del tiempo
- Debe existir un punto, antes o después del soplador a presión atmosférica, que sirva como referencia para admitir o purgar el gas. El sistema funcionará a presión o en vacío dependiendo de la ubicación del punto de referencia (antes o después del soplador). El gas y el purgado pueden utilizarse durante el arranque para llenar la línea con el gas de transporte. El uso de un analizador en línea (por ejemplo, para medir el % de oxígeno) también puede ser necesario.
- Filtros eficientes deben instalarse en el receptor de separación gas-sólido, y un filtro de seguridad debería colocarse después para capturar el polvo en caso de falla del filtro principal, evitando que el polvo llegue al soplador. Se debe implementar un método para detectar una fuga del filtro principal, por ejemplo mediante una medición de diferencia de presión en el filtro de seguridad.
- Instrumentación adecuada (sensores de presión, sensores de temperatura, sensores de diferencia de presión en los filtros)
Los puntos mencionados anteriormente son solo las características clave de un sistema de transporte en circuito cerrado y no son exhaustivos ni suficientes para diseñar y construir dicho sistema. Se recomienda ponerse en contacto con empresas reconocidas que tengan experiencia en esos diseños para un proyecto real.
Fuente
Manejo de Sólidos a Granel, Selección y Operación de Equipo, Don McGlinchey et al, Blackwell Publishing, 2008