Velocidad de transporte / velocidad del aire
Cálculos de velocidad del aire en tuberías: guía paso a paso
Valores recomendados de velocidad del aire en tuberías de transporte neumático
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| Resumen de la sección |
|---|
| 1. Definición de velocidad del aire en la tubería |
| 2. Cálculo de la velocidad del aire a través de las tuberías |
| 3. Valores habituales para el transporte neumático en fase diluida y en fase magra |
| 4. Calculadora de velocidad del aire
en tuberías |
1. Definición de velocidad del aire en la tubería
¿Cuál es la velocidad del aire en las tuberías?
La velocidad del aire de transporte es la velocidad a la que circula el aire en la tubería de transporte de una línea de transporte neumático. La velocidad del aire cambia a lo largo de la línea de transporte siguiendo la evolución de la presión/temperatura, por lo que siempre se debe hacer referencia a una posición de referencia (comienzo o final de la línea) al calcular la velocidad del aire. A veces, la velocidad del aire se llama velocidad del aire de transporte.
2. Cálculo de la velocidad del aire a través de las tuberías
¿Cómo se calcula la velocidad del aire en las tuberías?
La velocidad del aire en las tuberías se calcula dividiendo el caudal volumétrico de aire (m3/s) por la sección de paso de la tubería (m2).
Ecuaución 1: cálculo de la velocidad del aire en una tubería de transporte de diámetro D
Con:
- uaire = velocidad del aire en la tubería de transporte de diámetro D (m/s)- Qaire = caudal volumétrico de aire (m3/s)
- D = diámetro de la tubería (m)
Nota lo siguiente: el caudal volumétrico de aire cambia con la presión y la temperatura, a lo largo de la línea de transporte la presión disminuye y el aire se expande, lo que aumenta el caudal volumétrico y, por lo tanto, la velocidad del aire de transporte es mayor (a un D constante). Para contrarrestar este fenómeno, es posible cambiar el diámetro de la tubería, por lo que D puede no ser constante a lo largo de una misma tubería.
Cómo calcular la velocidad del aire en la tubería? Ejemplo de cálculo paso a paso
Un sistema de transporte en fase diluida, funcionando por vacío, transporta un producto desde una estación de volcado hasta un receptor. La línea de transporte es alimentada por un soplador Roots que succiona 400 Nm3/h de aire. La temperatura es de 20°C. La presión en el receptor es de -0.3 bar g. El diámetro interno de la tubería es de 80 mm. ¿Cuál es la velocidad del aire al comienzo y al final de la tubería?
Comienzo de la tubería
Al comienzo de la tubería, la presión es atmosférica y la temperatura es de 20°C.
PASO 1: calcular el caudal volumétrico de aire en las condiciones del comienzo de la tubería.
La fórmula de cálculo está disponible aquí.
Qaire = QVN.T/273*1.013/P = 400*293/273*1.013*1.013=429 m3/h=0.119 m3/s
PASO 2: calcular la velocidad de transporte del aire
uaire = Qaire / (π.D2/4) = 0.119/(π*0.082/4) = 23.7 m/s
Final de la tubería
Al final de la tubería, la presión es de -0.3 bar g y la temperatura es de 20°C.
PASO 1: calcular el caudal volumétrico de aire en las condiciones del final de la tubería.
La fórmula de cálculo está disponible aquí.
Qaire = QVN.T/273*1.013/P =
400*293/273*1.013*(1.013-0.3) = 609 m3/h=0.169 m3/s
PASO 2: calcular la velocidad de transporte del aire
uaire = Qaire / (π.D2/4) = 0.169/(π*0.082/4) = 33.7 m/s
Cómo calcular el caudal a partir de la velocidad del aire y el diámetro de la tubería?
La Ecuaución 1 también se puede utilizar cuando se conoce la velocidad del aire y el diámetro de la tubería. Entonces es posible calcular el caudal de aire:
Qaire = uaire * π.D2/4
Nuevamente, como el aire es compresible, el caudal de aire cambiará según la presión y, por lo tanto, según la posición en la tubería.
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3. Valores habituales de velocidad del aire para transporte neumático diluido y denso
¿Cuál es la velocidad típica del aire en el transporte neumático?
Cada línea de transporte es única y tendrá su velocidad de aire específica, sin embargo, se pueden proporcionar algunas magnitudes para el transporte neumático diluido y denso.
Tabla 1: Velocidad de aire de
referencia al final de la línea para transporte
neumático diluido y denso
| Tipo de transporte | Presión | Vacío |
|---|---|---|
| Fase
diluida |
20-25 m/s | 20-30 m/s |
| Fase
densa |
4-8 m/s |
5-10 m/s |
Nota que la velocidad real del producto transportado es más baja que la velocidad del aire de transporte.
4. Calculadora de velocidad del aire en tuberías en Excel
Accede aquí a la calculadora Excel gratuita para el cálculo de la velocidad del aire: descargar la calculadora (haz clic aquí)
