Guía de diseño de transporte neumático: Métodos para el cálculo de líneas de transporte neumático en fase diluida
Revisión de modelos publicados en la literatura
Archivos Excel gratuitos para cálculos de transporte neumático
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| 1. Introducción |
| 2. Rhodes |
| 3. Método de caída de presión solo para aire |
| 4. Método universal de transporte |
| 5. Método modificado de Zenz-Othmer |
| 6. Herramienta de cálculo gratuita en Excel |
1. Introducción a los cálculos de caída de presión en transporte neumático
El autor ha encontrado 4 métodos detallados en libros o artículos para calcular la caída de presión de sistemas de transporte neumático en fase diluida, los cuales se presentan en esta breve guía de diseño de transporte neumático. En realidad, no hay muchos modelos de diseño para sistemas de transporte neumático publicados en la literatura, y el conocimiento se encuentra principalmente en poder de los proveedores de sistemas.
Se ofrecen explicaciones sobre cada modelo y se propone una hoja de cálculo en Excel para 3 de los métodos de cálculo de caída de presión. Estos archivos se proporcionan sin garantía, y el usuario debe mantener una actitud crítica hacia los resultados, recurriendo a empresas de prestigio para el diseño detallado.
Tenga en cuenta que algunos de los métodos son iterativos. Es necesario realizar suposiciones iniciales y ejecutar iteraciones para confirmarlas mediante cálculos.
Las empresas comerciales y firmas de consultoría disponen, de hecho, de sus propios modelos o han modificado los métodos presentados en esta página para mejorar su precisión. También cuentan con amplias bases de datos de materiales transportados que ayudan a calibrar los modelos. Consulte a estas empresas para el diseño detallado.
2. Métodos de Rhodes
Este método fue publicado en Principios de Tecnología de Polvos (Principles of Powder Technology), M.J. Rhodes et al., Wiley, 1990. Se trata de un método riguroso en su enfoque, que consiste en descomponer la caída de presión en múltiples componentes, permitiendo calcular cada uno de ellos individualmente.
El siguiente enlace permite acceder a un archivo de Excel que realiza los cálculos según este método –
no se ofrece garantía; este archivo debe usarse como una primera aproximación, y se recomienda consultar a una empresa de prestigio para el diseño detallado
: Enlace
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El archivo muestra un ejemplo extraído de las soluciones a los problemas del libro, el cual también puede encontrarse en el sitio web del editor (Enlace). Existen diferencias menores en los resultados de los cálculos.
3. Método de caída de presión solo para aire (Mills)
A diferencia del método propuesto por Rhodes, este método es principalmente empírico y se basa, en primer lugar, en el cálculo de la caída de presión del flujo de transporte solo (solo AIRE). A partir de esta caída de presión, se aplica una correlación para estimar la caída de presión cuando se transporta material. Este procedimiento de cálculo para calcular la caída de presión en transporte en fase diluida se presenta en Guía de Diseño de Transporte Neumático (Pneumatic Conveying Design Guide), Mills, 2004, Elsevier.
El siguiente enlace permite acceder a un archivo de Excel que realiza los cálculos según este método – no se ofrece garantía; este archivo debe usarse como una primera aproximación, y se recomienda consultar a una empresa de prestigio para el diseño detallado : Enlace
El archivo muestra el ejemplo utilizado en el libro de Mills, a partir de la página 411.
4. Método Universal de Transporte (Mills)
Este método también es empírico y se basa en ábacos construidos a partir de datos experimentales obtenidos en una línea de 53 mm de diámetro. Para su uso, las características de la línea industrial prevista deben escalarse para definir la caída de presión específica prevista en función del flujo de aire y del flujo de producto. A partir de la caída de presión específica, el cálculo de la longitud equivalente de la línea industrial (en tramos horizontales, verticales y curvas) permite calcular la caída de presión esperada.
Este método de diseño se presenta en Guía de Diseño de Transporte Neumático (Pneumatic Conveying Design Guide), Mills, 2004, Elsevier. Cabe destacar que este método también es válido para transporte en fase densa.
El método no se detalla aquí, pero el lector puede consultar el libro mencionado.
5. Método modificado de Zenz-Othmer (Agarwal)
Este método es similar al presentado por Rhodes (véase arriba), ya que descompone la caída de presión en varios componentes que representan los fenómenos físicos experimentados por el fluido y los sólidos, los cuales generan la caída de presión. Está modificado a partir del método original de Zenz-Othmer, ya que la fricción debida al sólido se ha simplificado y se representa mediante un único coeficiente K denominado multiplicador de fricción. Este factor debe calcularse a partir de datos experimentales para cada producto transportado.
Esto hace que el método sea muy interesante para ajustar el modelo a un componente específico gracias al multiplicador de fricción K. Sin embargo, esto significa que el método no puede usarse *a priori*, mientras que los métodos presentados anteriormente sí pueden aplicarse sin datos previos.
6. Herramienta de cálculo gratuita en Excel
El siguiente enlace permite descargar un archivo de Excel que realiza los cálculos según este método – no se ofrece garantía; este archivo debe usarse como una primera aproximación, y se recomienda consultar a una empresa de prestigio para el diseño detallado: Enlace
Esta hoja de cálculo de transporte neumático muestra el ejemplo presentado en el artículo de Agarwal. El lector notará que existe una ligera diferencia entre los resultados del artículo y los del archivo de cálculo, probablemente debido a entradas ligeramente distintas. La nota puede encontrarse en Internet. Consulte el artículo para obtener más detalles sobre las entradas requeridas.
Método de cálculo simplificado
Cuando apenas se dispone de datos sobre el producto a transportar, puede utilizarse un método de cálculo simplificado para estimar la caída de presión de una línea. Tenga en cuenta que no se trata de una metodología precisa y, por lo tanto, no debe utilizarse para el diseño de instalaciones industriales.