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Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 10 CAPÍTULO 1 – A DISCIPLINA A disciplina que estuda a Movimentação e Armazenagem de Materiais do curso de Engenharia Mecânica da UFBA é ENG 320 - Transporte Mecânico. Esta é uma disciplina obrigatória que possui 4 créditos pertencendo à matéria (grupo de disciplinas com assuntos correlatos) Sistemas Mecânicos. A disciplina tem por objetivo apresentar o aluno ao mundo dos transportadores mecânicos para graneis sólidos. Para isso, são apresentados os conceitos, as premissas básicas para um projeto e os métodos de calculo de dimensionamento e operação para os seguintes transportadores: • Transportador de Correia • Elevador de Caneca • Transportador Pneumático • Transportador Helicoidal De posse desses conhecimentos os alunos deveram estar aptos a projetar, montar, operar e manter os principais tipos de transportadores mecânicos para graneis sólidos, isoladamente ou formando sistemas integrados, dentro de parâmetros técnicos e financeiros em conformidade com o desenvolvimento mundial nessa área. Os assuntos são apresentados em aulas expositivas, ministradas pelo Profº Roberto Sacramento , com ativa participação dos alunos. Para uma melhor fixação são utilizados exercícios e experimentos. 1.1 – Ementa Princípios básicos de MAM (Movimentação e Armazenagem de Materiais); Características primárias e secundárias dos materiais e codificação; Transportador de Correia, Transportador Helicoidal e Elevador de Caneca; Cálculo de sistemas integrados para diversos processos industriais. Método do diagrama unifilar e representação em CAD. (Ver anexo 1). 1.2 – Objetivo O objetivo principal no estudo do transporte contínuo de granéis sólidos é conhecer as possibilidades de movimentação dos granéis para que sejam feitas opções economicamente mais favoráveis no emprego dos seus transportadores em empreendimentos industriais. Basicamente, as operações de transporte mecânico, apesar de muito importantes, não agregam valor ao produto que esta sendo movimentado. Os materiais a granel apresentam-se sempre em grandes quantidades e sem embalagem. Neste sentido, diferenciam-se dos materiais com carga unitária pela embalagem, pois estes últimos apresentam-se em embalagens de contornos bem definidos. O cereal é um exemplo de material que pode ser transportado como carga unitária, quando previamente embalado em sacos, ou como um granel sólido. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 11 CAPÍTULO 2 – EMPREENDIMENTO INDUSTRIAL Um empreendimento industrial é avaliado pela sua produtividade financeira, que corresponde à equação da receita aferida com a venda dos produtos gerados dividida pelos custos. A utilização de transporte mecânico implica no aumento do custo, que embora inevitável, deve ser minimizado o quanto possível: Quando avaliamos os custos em um empreendimento industrial, deve-se destacar a diferença entre investimento e custo operacional. Um investimento refere-se ao custo para se implantar algo novo, enquanto que o custo operacional refere-se ao custo de se operar algo que já existe, que se materializa em: • Pessoal; • Instalações físicas; • Equipamentos; • Materiais de consumo e de aplicação (matéria-prima); • Despesas administrativas e financeiras . Neste sentido, podemos definir orçamentação como o método através do qual se faz o cálculo e determinação dos custos (de investimento e operacional) do empreendimento industrial. Podemos definir as seguintes fases de vida de um empreendimento industrial: • Idéia / vontade; • Projeto; • Suprimento (compra / fabricação); • Construção civil; • Montagem eletro-mecânica (instalação); • Testes (comissionamento); • Partida; • Operação; • Manutenção. Desse modo definimos um projeto industrial como sendo “um conjunto de informações organizadas dentro de uma lógica, que orienta todas as fases subseqüentes da vida de um empreendimento industrial”, sendo constituído de cinco elementos imprescindíveis: • Desenhos – plantas, cortes e vistas com detalhes, layout, fluxograma, etc; • Memorial descritivo – Descrição detalhada das fases da vida do empreendimento, contendo recomendações e precauções que devemos tomar na implantação do projeto, na operação e na manutenção da planta; Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 12 • Memória de cálculo – Todos os cálculos feitos para definição e especificação dos principais itens (instalações e equipamentos) do projeto; • Especificações – descrição detalhada para os equipamentos e materiais mais importantes a serem empregados na implantação do projeto – Padrão de Descrição de Material - PDM; • Lista de material – relação dos materiais a serem comprados nas diversas especialidades (mecânica, caldeiraria, elétrica, instrumentação/automação e civil/complementar), com as indicações das respectivas unidades e quantidades. A minimização dos recursos financeiros é uma das principais preocupações dos envolvidos no projeto, devendo portanto, ser analisada criteriosamente toda e qualquer aprovação de demanda de aporte necessário para obter-se o menor gasto possível com o empreendimento, não só na implantação, mas sobretudo na fase de operação/manutenção. Para que isso venha a ocorrer às prioridades do projeto devem ser classificadas. Isto permite escolher entre inúmeras opções aquilo que será implementado. Podemos criar uma escala classificatória definindo-se prioridades como: • Essenciais (críticas); • Necessárias; • Importantes; • Desejáveis; • Descartáveis. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 13 CAPÍTULO 3 – CARACTERÍSTICAS DOS MATERIAIS A GRANEL O conhecimento das características dos materiais a granel permite a correta seleção do transportador mecânico e sua especificação. Permite ainda a tomada de decisões quanto ao armazenamento do material, segurança e proteção ao meio ambiente. Os materiais podem ser enquadrados em família: • Pós: talco, gesso, gipsita, ...; • Minérios: alumina, bauxita, ...; • Farinhas: farinha de trigo, farinha de mandioca, ...; • Cereais: soja, trigo integral, milho, ...; • Areias: argila seca, areia seca, .... O primeiro item a ser observado, para o transporte dos materiais a granel, é a clareza na sua definição. Como exemplo temos o trigo que pode ser de três tipos diferentes como em grão, moído e o negro. Os quais não podem ser considerados como simplesmente trigo, pois possuem diferenças no seu estado, os quais influenciam no cálculo do transportador. Os materiais são definidos por suas características primárias, que são comuns a todos os materiais, e secundárias, que são específicas de cada material, podendo existir em uns ou em outros. 3.1 – Características primárias Como características primárias temos: a) Granulometria – análise que visa a classificar as partículas de uma amostra pelos respectivos tamanhos e a medir as frações correspondentes a cada tamanho; b) Peso específico (t/m³) – Relação entre a massa (peso) e o volume de um corpo; c) Escoamento ou fluidez - que é a maior ou menor capacidade do material em fluir entre os equipamentos (característica avaliada indiretamente pelo ângulo de repouso); d) Abrasividade – é a capacidade de arrancar, por atrito, partículas de outros corpos, que se dará pelo contato dos materiais transportados e o equipamento transportador. O peso específico dos materiais a granel está na faixa de 0,3 a 3,0 t/m³, podendo os materiais ser classificados em sub-faixas. Esta característica influi no carregamento que é feito sobre o transportador. A unidade de medida para granulometria é o “MESH”, que tem sua origem definida na malha de peneiras. Esta medida corresponde a um cálculo percentual como ilustrado abaixo: O n.º Mesh define o tamanho do grão. A medição do grão envolve ainda a definição de sua uniformidade (Sized / Unsized*). Mesh = Furos da PeneiraÁrea Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 14 A fluidez de um material é influenciada ainda por sua vazão, compactação e granulometria. O material com maior fluidez possui menor ângulo de repouso. Existe ainda o ângulo de repouso dinâmico, que é uma característica do material quando está em movimento no transportador, sendo 10º a 15º menor que seu ângulo de repouso estático . A abrasividade (como foi definida anteriormente) é determinada pela análise do material a ser transportado, para que possamos especificar cada componente do equipamento que estiver em contato com o material, para que não cause um desgaste prematuro de componentes internos do transportador, assim como a correia em um TC. As características primárias afetam ainda a velocidade do transportador, pois uma velocidade elevada pode causar muita poeira no caso de material fino e seco, ou pode causar o desgaste nas calhas de descarga no caso de materiais pesados, com baixa fluidez e elevada abrasividade, exigindo assim uma velocidade menor. 3.2 – Características secundárias Como características secundárias dos materiais, temos: a) Higroscopia - propriedade de absorção de umidade; b) Toxidez - capacidade de envenenar; c) Corrosividade – capacidade de um material em desgastar um ao outro através do contato; d) Poeira explosiva – produto que tem características de entrar em combustão na presença de fagulha ou centelha; e) Friável - material que pode se reduzir a fragmentos ou pó; f) Temperatura elevada; g) Muito leve e fofo podendo ser arrastado pelo vento; h) Compactável - reduzir a dispersão e o espaço total ocupado se agregando; i) Desagregável – que tem capacidade de desunir; j) Pegajoso ou pastoso. É recomendável o uso de componentes na correia como coberturas, que permitam o isolamento do material com o meio-ambiente em situações em que as características secundárias do material possam causar algum tipo de impacto. Os materiais farmacêuticos e os alimentos são duas classes de materiais que necessitam de cuidados especiais, como a utilização de revestimentos e coberturas para isolamento, pois são materiais contamináveis. 3.3 – Codificação dos materiais Conforme já foi dito, o material pode ser classificado por suas características primárias e secundárias. A codificação dos materiais tem como objetivo padronizar e facilitar uma identificação dessas características, fazendo com que cada material tenha um código. O código é alfanumérico em que: • A primeira letra indica granulometria; • O primeiro número indica fluidez; • O número seguinte indica a abrasividade; Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 15 • As letras em seguida indicam características secundárias. Vale ressaltar que o peso específico do material não está contemplado no código. Como exemplo temos o trigo codificado representado abaixo: No exemplo ilustrado tem-se: C è Granulometria do material 2 è Fluidez 5 è Abrasividade N è Contém poeira explosiva C25N OOss ttrrêêss pprriimmeeiirrooss ccaarraacctteerreess rreepprreesseennttaamm ccaarraacctteerrííssttiiccaass pprriimmáárriiaass AAss úúllttiimmaass lleettrraass rreepprreesseennttaamm ccaarraacctteerrííssttiiccaa sseeccuunnddáárriiaa Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 16 Característica do Material Código Tamanho (Granulometria) Muito fino – 100 mesh e abaixo Fino – 1/8” e abaixo Granular – abaixo de 1/2” Em pedaços – contendo pedaços acima de 1/2” Irregular – duro e altamente agregável A B C D E Capacidade de Escoamento e Ângulo de Repouso Escoamento muito fácil – ângulo de repouso menor que 19° Escoamento fácil – ângulo de repouso entre 20° e 29° Escoamento médio – ângulo de repouso entre 30° e 39° Escoamento difícil – ângulo de repouso maior que 40° 1 2 3 4 Abrasividade Não abrasivo Abrasivo Muito abrasivo Muito cortante – corta ou arranha o revestimento da correia 5 6 7 8 Características Mistas (algumas vezes pode- se aplicar mais de uma destas características) Muito poeirento Combina-se com o ar e desenvolve características fluidas Contém poeira explosiva Contaminável, o que pode afetar o uso Desagregável, o que pode afetar o uso Produz gases nocivos ou poeira Altamente corrosivo Medianamente corrosivo Higroscópico Pegajoso ou pastoso Contém óleos ou produtos químicos que podem afetar as peças de borracha Compactável Muito leve e fofo – pode ser carregado pelo vento Temperatura elevada L M N P Q R S T U V W X Y Z No caso em que não seja encontrado um material a ser transportado na tabela de características, devemos procurar o seu fabricante, investigar suas características, consultar norma técnica ou adotar características de materiais similares. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 17 CAPÍTULO 4 - MOVIMENTAÇÃO E ARMAZENAGEM DE MATERIAIS (M.A.M) 4.1 – Princípios básicos Alguns princípios básicos devem ser seguidos no projeto de transportadores contínuos para granéis sólidos. São eles: • Segurança e não agressão ao meio ambiente; • Flexibilidade; • Versatilidade; • Uso da terceira dimensão; • Aproveitamento do efeito da gravidade. 4.1.1 – Segurança e não agressão ao meio ambiente A questão da segurança e não-agressão ao meio-ambiente refere-se à responsabilidade técnica, social e ética do engenheiro, que a cada dia se torna mais importante, por existir uma preocupação global com a coexistência entre os homens e os ambientes industriais. O profissional não deve projetar algo que proporcione algum tipo de risco à vida das pessoas que trabalham no empreendimento, ou que acabe por degradar o meio-ambiente e prejudicar a existência do planeta. 4.1.2 – Versatilidade e flexibilidade A versatilidade diz respeito aos usos em variadas condições de trabalho dos transportadores contínuos; A flexibilidade refere-se ao layout na fábrica, analisando as possibilidades de atendimento aos pontos de carga e descarga do material transportado. 4.1.3 – Terceira dimensão A utilização da terceira dimensão se faz necessária para uma melhor visualização da disposição dos transportadores dentro da planta em que eles iram operar. Os projetos que fazem uso de três dimensão (3D) proporcionam uma maior noção de espaço dos sentidos Norte – Sul, Leste – Oeste e de altura. 4.1.4 – Uso da gravidade A correta utilização da gravidade proporcionara ao projeto uma economia de energia; no sentido de utilizar a força da gravidade para transportar o material em aclive e declive . 4.2 – Paradoxo do transporte mecânico O transporte mecânico é de uma atividade intermediária, utilizada na ligação entre unidades de um processo industrial, como, por exemplo, entre a chegada do material e o início de seu processamento (Fig.1). Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 18 Podemos determinar então a existência do seguinte paradoxo: Deve-se estudar/conhecer mais para se utilizar menos os transportadores contínuos. Neste contexto, objetiva-se reduzir o tempo do transporte, reduzir a energia gasta no processo, o tempo e demanda de recursos para a sua manutenção e outros aspectos que acabam por não beneficiar o produto transportado. Fig. 1 – Utilização do transporte mecânico Neste sentido, o conceito de “estoque zero” tem sido aplicado em várias empresas, sendo que na prática significa a realização de um estudo logístico do empreendimento para que os materiais cheguem no lugar certo, na hora certa e na quantidade certa, sem a necessidade de estoques iniciais e intermediários. Em muitos casos a conseqüência imediata é a transferência do estoque de seus materiais para o fornecedor, desobrigando a empresa de administrar a armazenagem de materiais e da instalação de todos os equipamentos necessários à sua conservação e transporte. 4.3 – Armazenamento de materiaisQuando estudamos um problema de movimentação, estudamos também a questão do armazenamento dos materiais, pois em linhas gerais um não existe sem o outro. As formas mais habituais de armazenamento dos materiais nos sistemas de movimentação de graneis sólidos são as pilhas ao céu aberto, as baias de armazenamento e os silos, podendo ser aéreos ou subterrâneos. 4.4 – Local onde ocorre o transporte A atividade de transporte pode ocorrer no interior da fábrica ou fora dos limites da fábrica. No primeiro caso, as normas de segurança e ambientais adotadas pela empresa devem ser aplicadas e fiscalizadas por órgãos competentes. No caso de transportes realizados fora dos domínios da empresa é necessária a autorização prévia para utilização da área destinada ao transporte junto ao proprietário do terreno utilizado (público - órgãos do governo - ou privado) ou próximo de uma instalação do equipamento. Deste modo é sempre preferível que o transporte ocorra de modo subterrâneo, que mesmo Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 19 representando um custo de implantação maior, evita-se a necessidade de solicitar constantemente novas autorizações toda a vez que uma manutenção ou mudança no sistema se mostre necessária. As operações de movimentação podem ainda, serem classificadas como em ambiente fechado e em ambiente a céu aberto. 4.5 – Problemas de M.A.M. A solução de um problema de movimentação e armazenamento de materiais requer o conhecimento de três dados de entrada principais: 1- Tipos de materiais a serem transportados, suas propriedades e a proporção em que cada material se apresenta; 2- Layout da distribuição dos materiais conhecendo-se os pontos de descarga e pontos de entrada do material; 3- A vazão do material. Para determinar com precisão os aspectos de layout da instalação é necessária a análise da planta baixa da empresa, com cotas de elevação das instalações da fábrica por onde os materiais se deslocam. Alguns materiais como os farmacêuticos e alimentícios requerem cuidados especiais para seu armazenamento e transporte para evitar problemas de contaminação. Outros materiais podem conter poeira explosiva ou podem ser corrosivos. Em cada caso, os procedimentos de segurança e de isolamento devem ser tomados. 4.5.1 – Movimento relativo Movimento relativo é a movimentação do material transportado, em relação à carcaça do transportador que realiza o serviço. A existência do movimento relativo presume que o material se desloque no inte rior do transportador, enquanto este realiza o seu movimento, tendo como conseqüência um maior desgaste do transportador. Os transportadores mecânicos podem possuir movimento relativo, ou não. Os transportadores de correia (TC) e os elevadores de canecas (EC) são exemplos de transportadores que não possuem movimento relativo, já os transportadores helicoidais e os transportadores pneumáticos possuem essa carcteristica. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 20 CAPÍTULO 5 – TRANSPORTADOR DE CORREIA (TC) 5.1 – Componentes de um TC Um transportador de correia envolve uma serie de elementos que devem ser bem analisados, pois todos tem fundamental importância para o coreto funcionamento do equipamento. Onde os principais componentes do TC são: • Correia; • Tambores; • Acessórios; • Guias laterais; • Roletes; • Freios; • Chute; • Estrutura; • Drive (conjunto de acionamento) – composto por um motor elétrico e um sistema de transmissão (redutor de velocidade – para as correias tem-se velocidades baixas, com cerca de 1,2 e 4 m/s); Fig. 2 – Transportador de correia Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 21 Fig. 3 – Esquemático de um transportador de correia A figura a cima apresenta um desenho esquemático de um transportador de correia onde podemos visualizar cada componente que o compõem. 1. Estrutura 11. Rolete de retorno; 2. Correia transportadora; 12. Rolete auto-alinhante de carga; 3. Conjunto de acionamento; 13. Rolete auto-alinhante de retorno; 4. Tambor de acionamento; 14. Rolete de transição; 5. Tambor de retorno; 15. Chute de alimentação; 6. Tambor de desvio; 16. Guias laterais; 7. Tambor de esticamento; 17. Chute de descarga; 8. Tambor de encosto; 18. Raspador; 9. Rolete de carga; 19. Limpador. 10. Rolete de impacto; Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 22 5.1.1 – Estrutura É composta por todos os elementos de sustentação que envolve um TC, tais como: apoio, torres, colunas, treliças, suportes, torre de transferência e etc. 5.1.2 – Correia Tida como a parte principal do transportador, por ser o componente que estará em contato direto com o material transportado, e que corresponde a um valor de 30 a 40 % (confirmado com o engenheiro Caribe, J. Macedo) do valor total do transportador. A correia tem a sua seleção baseada nos seguintes aspectos: 1. Características do material transportado; 2. Condições de serviço; 3. Tipos de roletes; 4. Largura (determinada por cálculo); 5. Tensão máxima (determinada por cálculo); 6. Tempo de percurso completo; 7. Temperatura do material; Uma correia transportadora é constituída basicamente de dois elementos: carcaça e coberturas, sendo que cada parte é especificada para o tipo transporte solicitado. A carcaça é o elemento de força da correia, pois dela depende a resistência para suportar a carga, a resistência para suportar as tensões e flexões e toda a severidade a que é submetida à correia na movimentação da carga. As fibras têxteis são os elementos mais comumente usados na fabricação dos tecidos integrantes das carcaças, porem elas também podem ser construídas por cabos de aço. As coberturas das correias são designadas para proteger a carcaça contra o ataque do material transportado. As correias podem ter suas coberturas lisas ou não lisas. As correias com coberturas lisas atendem ao transporte do material em plano horizontal e podem também operar em plano inclinado, contanto que não ultrapassem os ângulos especificados pelos fabricantes. As com correias com cobertura não lisa são utilizadas no transporte de produtos em inclinações que podem atingir até 45º, motivo pelo qual são fabricados em vários relevos Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 23 Fig. 4 – Correia com aletas Fig. 5 – Transportador de correia com alta inclinação Analisa-se também, pelas características do material e do transporte efetuado, o tipo de emenda, que será utilizado na correia. Maiores detalhes sobre: emenda, estocagem das correias serão apresentados no capitulo 7. 5.1.3 – Tambores Construídos normalmente em aço, têm como função principal tracionar a correia para o funcionamento do transportador, sendo neste caso, papel exercido pelo tambor motriz, onde está acoplada a motorização. Com a movimentação da correia movem-se também os demais componentes e o tambor movido, que promove o seu apoio. Os tambores possuem também outras funções no transportador, tais como a de efetuar desvios e dobras na correia. Sendo assim, podemos ter a seguinte classificação para os tambores: a) Acionamento – utilizado na transmissão de torque, pode estar localizado na cabeceira, no centro ou no retorno; b) Retorno – efetua o retorno da correia a sua posição inicial e em alguns TC são responsáveis pelo tensionamento da correia, esta localizado na extremidade oposta ao terminal de descarga; c) Esticador – utilizado para manter a tensão ideal para o funcionamento do transportador; d) Dobra – utilizado para desviar o curso da correia; e) Aletado – este tipo de tambor tem uma configuração especial, de modo a não permitir que o material transportado ao cair no lado do retorno, seja pressionado contra correia danificando-a. Pode ser aplicado como tambor de retorno ou de esticamento nos esticadores automáticos verticais; f) Magnético – Este tambor éaplicado nos transportadores, comumente localizados no terminal de descarga e sua função é separar elementos magnéticos do material transportado; g) Encosto – utilizado para aumentar o ângulo de contato com o tambor de acionamento. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 24 Fig. 6 - Tambores de acionamento com revestimento A estrutura de um tambor possui os seguintes componentes principais: 1. Corpo; 2. Discos laterais; 3. Discos centrais; 4. Cubos; 5. Elementos para transmissão de torque; 6. Eixo; 7. Mancais; 8. Revestimento; Fig. 7 – Esquemático de um tambor De acordo com sua montagem, os tambores podem se apresentar sendo lisos ou revestidos e de três formas diferentes: • Planos – utilizados para aplicações em geral; • Abaulados – utilizados onde seja necessário melhorar o alinhamento da correia; Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 25 • Nervurados – utilizados para o transporte de materiais muito abrasivos ou granulados, que podem aderir à correia. Para o seu dimensionamento são consideradas a largura e as tensões da correia e cada componente que constitui a estrutura do tambor possui seu próprio cálculo de dimensionamento. Fig. 8 – Tambor com acionamento interno 5.1.4 – Roletes São conjuntos de rolos, geralmente cilíndricos, e seus respectivos suportes. Estes rolos podem efetuar livre rotação em torno de seus próprios eixos e são instalados com o objetivo de dar suporte à movimentação da correia e guiá- la na direção de trabalho. Podem ser encontrados montados com um único rolo, com rolos múltiplos, e são encontrados nos seguintes tipos: Roletes de impacto - roletes localizados no ponto de descarga do material sobre o transportador, destinando-se a suportar o impacto deste material sobre a correia. São constituídos de vários anéis de borracha montados sobre um tubo de aço e são montados com pequenos afastamentos entre os rolos. Fig. 9 – Roletes de impacto Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 26 Fig. 10 - Atuação dos roletes de impacto. Roletes de carga – Estes roletes em geral são localizados no lado superior do transportados e sua função é suportar a correia transportadora, bem como a carga que esta sendo movimentada por ela. Os roletes de carga podem ter as seguintes configurações: planos, duplos, triplos, em catenária com 3 ou 5 rolos ou espiralados. Os roletes duplos, triplos e em catenária têm maior capacidade de carga que o plano, devido ao acamamento que proporcionam à correia. Fig. 11 – Roletes de carga Roletes de retorno – roletes no qual se apóia o trecho de retorno da correia. Possui a montagem com maior espaçamento entre si. São constituídos de anéis de borracha separados por distanciadores e montados sobre um tubo de aço. Roletes auto-alinhante (carga e retorno) – Conjunto de rolos dotado de mecanismo giratório acionado pela correia transportadora de modo a controlar o deslocamento lateral da mesma, usualmente utilizados tanto no trecho carregado quanto no de retorno. Esse tipo de rolete pode possuir dois braços laterais que avançam paralelos a correia, porem em sentidos opostos ao seu movimento. Na extremidade desses braços são colocados rolos que ficam a 90º da correia. Por qualquer circunstância que a correia tenha desalinhado sua borda tocará no rolo vertical, provocando um movimento giratório do conjunto, formando um certo ângulo em relação à correia. Esse desvio angular cria uma força que obriga a correia à procura seu centro original, reinstituindo assim o alinhamento (Fig. 13). Fig. 12 – Roletes auto-alinhante Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 27 Roletes de transição – Esses roletes têm por finalidade acompanhar gradativamente a mudança de concavidade da correia ao se aproximar dos tambores de descarga ou na saída do tambor de retorno. Em geral, estes roletes são providos de rolos laterais reguláveis que proporcionam à correia uma mudança de planos suave e sem desequilíbrio de tensões. Rolete de retorno com anéis – Tipos de roletes de retorno onde os rolos são constituídos de anéis de borracha, de modo a evitar o acumulo do material no rolete e promover o desprendimento do material aderido à correia. Rolete em espiral – Tipo de rolete de retorno onde o rolo tem forma de espiral, destinado a promover o desprendimento do material aderido à correia. Fig. 13 – Rolete em espiral Rolete em catenária – Conjunto de rolos suspensos dotados de interligações articulados entre si permitindo o deslocamento longitudinal ou transversal ao transportador e adaptando-se ao formato da correia. Fig. 14 – Rolete em catenária Roletes guias – Estes rolos dispostos verticalmente em relação às bordas da correia são fixos e sua função é guiar a correia, principalmente na entrada dos tambores, evitando que a mesma seja jogada contra estrutura. Este tipo de rolo só deve ser usado em ultima instância, pois provoca uma autodestruição das bordas da correia e conseqüente cisalhamento das lonas da carcaça. 5.1.5 – Conjunto de alimentação a)Chute ou bica de descarga: é um dispositivo afunilado destinado a receber o material transportado e dirigi-lo convenientemente à correia transportadora de modo a carregá-la equilibradamente e sem transbordamento da carga São utilizados como elementos de ligação nos sistemas integrados de transportadores contínuos, como por exemplo, para ligar a saída de um bocal de um silo até a descarga sobre o transportador. Podem ser encontrados nas seguintes configurações: Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 28 • Chute com cascata; • Chute com caixa de pedra; • Chute telescópico; • Chute espiral; • Chute com comporta regulável; • Chute para transferência de material fino; • Chute com peneiramento. Fig. 15 - Chute telescópio Fig. 16 - Chute com caixa de pedra Fig. 17 - Chute com comporta regulável Para instalações mais simplificadas podem ser utilizadas calhas para transferência de material entre os transportadores. Fig. 18 - Calha Na visualização dos dispositivos de ligação nos sistemas integrados podemos determinar a importância das moegas e tremonhas que são os elementos de armazenamento intermediário do material transportado, do qual será despejado nos elementos de transferência – calhas ou chutes. b)Alimentadores: são dispositivos responsáveis por regular a distribuição de material em toda extensão da correia, já que em TC com fluxo irregular de carga, ocorrem de setores da correia ter falta de material, enquanto em outros setores ocorre sobrecarga; provocando assim queda de produto da correia o que influencia na capacidade projetada do equipamento. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 29 Os alimentadores em geral estão localizados sob pilhas de estocagem ou sob depósitos do material, que caindo sobre os alimentadores tem o fluxo regulado para a correia. 5.1.6 – Conjunto de descarga O meio mais comum de descarga do material da correia é através do tambor de cabeça, derrubando e empilhando-o no local pré-determinado. Porem se no terminal de descarga for instalado um chute adequado o material poderá ser estocado em silos laterais ao sistema ou então transferi-lo para outra correia a fim de ser estocado em outra área. Quando o projeto visa descarregar o material em diversos locais ao longo do sistema transportador é recomendável o uso de trippers ou desviadores. a) Desviadores simples – são fabricados com chapas ou barras em formatos variados (normais ou em “V”) e que agem sobre a correia provocando a saída lateral de todo o material transportado ou de apenas uma parte dele. Podem ser fixos na estrutura do transportador ou montados em dispositivos giratórios, dando uma característica retrátil ao desviador. b)Tripper - Dispositivo móvel instalado sobre trilhos que, provocando uma modificaçãono deslocamento da correia, consegue efetuar descargas do material transportado em qualquer ponto intermediário lateral do transportador. São utilizados em casos onde a descarga do material deve ser feita em pontos diferentes ou ao longo de todo o percurso de transporte, e podem ser de dois tipos: b1)Manual – utilizado para pequenas descargas e em alturas baixas, desloca-se sobre o transportador através de manivelas e sua construção é bastante simplificada; Fig. 19 - Tripper acionado por cabo B2)Motorizado – tripper de maior porte que trabalha de maneira automatizada, em descargas de alta capacidade. Podem ser controlados remotamente e possuem dispositivos de segurança (chaves fim-de-curso) e parada (freios). Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 30 Fig. 20 - Tripper motorizado Fig. 21 – Esquema de funcionamento de um tripper 5.1.7 – Conjunto de acionamento Acoplado ao(s) tambor (es) motriz (es), tem a função de promover a movimentação do transportador e o controle de sua velocidade de trabalho. É constituído de um motor elétrico, acoplamentos hidráulicos (para potencias superiores a 75HP), tambores, dispositivos de segurança e uma transmissão (redutor) e são projetados de acordo com o tipo de transporte e a potência transmitida. Podem ser instalados em três posições: na cabeceira do transportador, no centro e no retorno. Para o seu dimensionamento deve ser analisados o perfil do transportador, o espaço disponível para sua instalação e operação, a potência transmitida, o sentido da correia e as tensões que nela atuam. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 31 5.1.8 – Dispositivos de segurança 5.1.8.1 – Freios São utilizados para evitar a continuidade de descarga do transportador após o seu desligamento, em situações de emergência ou em caso de controle de aceleração para a partida. Fig. 22 - Freio 5.1.8.2 – Contra-recuos Possuem o mesmo princípio dos freios e são encontrados em transportadores montados em aclive, para que não ocorra o retrocesso do transportador em caso de desligamento. 5.1.9 – Acessórios de um transportador Para o funcionamento do transportador são necessários outros dispositivos que colaboram para flexibilizar a sua utilização e também para a sua manutenção e conservação. 5.1.9.1 – Esticador de correia Tem como principal função garantir a tensão conveniente para o acionamento da correia,e,além disso, absorver as variações no comprimento da correia causadas pelas mudanças de temperatura, oscilações de carga, tempo de trabalho e etc. Automático por gravidade – funciona através de um tambor que recebe uma força contínua aplicada por um contrapeso. Pode ser instalado em qualquer ponto do ramo frouxo da correia, próximo a um dos tambores principais; Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 32 Fig. 23 - Esticador por gravidade Parafuso – funciona através da montagem de duas roscas ligadas ao eixo do tambor do esticador, nas quais deve ser aplicado um torque para promover o deslocamento do eixo e, conseqüentemente, promover o esticamento da correia. Deve ser montado exclusivamente no tambor traseiro do equipamento (Fig. 21). Fig. 24 - Esticador de parafuso 5.1.9.2 – Acessórios de limpeza São considerados equipamentos indispensáveis ao funcionamento dos transportadores de correia, principalmente nos que transportam materiais abrasivos ou pegajosos, aumentando a vida útil da correia e dos tambores. São determinados pelos raspadores, limpadores simples, limpadores por jato d’água e viradores de correia. Raspadores – Atuam em contato com o lado sujo da correia, após o tambor de descarga do material e fazendo com que o material raspado caia na calha de descarga, para evitar danos aos tambores de desvio e aos roletes de retorno. Encontramos os seguintes tipos: Raspador de lâmina dupla com contra peso; Raspador de lâminas simples – com contrapesos ou com mola; Raspador de lâminas múltiplas – com contrapesos ou com molas; Raspador de lâmina seccionada com contrapesos; Raspador de lâminas articuladas por molas; Raspador rotativo de escovas; Raspador rotativo de lâminas; Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 33 Viradores de correia - Através do uso de tambores de giro provoca-se uma rotação de 180º na correia após a sua passagem pelo tambor de cabeceira e próximo ao tambor de retorno ela é rotacionada novamente em 180º no sentido oposto. Deste modo o lado sujo da correia não entra em contato com os roletes de retorno. Deve-se considerar bastante à distância de giro que é feito na correia para evitar o surgimento de tensões excessivas em suas bordas. Fig. 25 – Virador de correia Limpadores simples – Atuam em contato com o ramo limpo da correia, antes dos tambores de esticamento e de retorno, para evitar que o material chegue a cair deste lado da correia e acabe por danificar a correia, os tambores e os roletes de carga. São constituídos de uma estrutura de aço reta ou em “V”, com uma lâmina de borracha encaixada e agindo sobre a correia por força de seu próprio peso. Limpadores por jato d’água – Atuam no lado sujo da correia, no trecho de retorno da correia para desgrudar as partículas aderidas à correia, por meio de esguicho de água que age diretamente sobre a sujeira. 5.1.9.3 – Guias laterais Utilizadas nos casos onde há vibração e onde existe a tendência do material derramar da correia. Sua aplicação também é indicada na zona de carregamento, como prolongamento da tremonha. 5.1.9.4 – Coberturas a)Superior – Protege o material transportado contra as intempéries, bem com a correia evitando o ressecamento pela ação do sol. b)Inferior – Protege que materiais da parte superior da correia, sujeira ou qualquer corpo estranho caiam no lado limpo da correia. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 34 5.1.9.5 – Passadiço “Passarela” construída ao longo do comprimento da correia com intuito de facilitar a manutenção e operação 5.2 – Estocagem Quando estudamos um problema de movimentação, estudamos também a questão do armazenamento dos materiais, pois em linhas gerais um não existe sem o outro. As formas mais habituais de armazenamento dos materiais nos sistemas de movimentação de graneis sólidos são as pilhas ao céu aberto, as baias de armazenamento e os silos, podendo ser aéreos ou subterrâneos. Fig. 26 - Silo Parte fundamental de muitas instalações onde ocorrem transportes de materiais a granel, a estocagem utiliza-se de vários equipamentos para a sua administração. O pátio de estocagem constitui-se das pilhas de estocagem e dos equipamentos para movimentação do material: transportadores de correia, empilhadoras e recuperadoras. As empilhadoras (stackers*) servem para formação das pilhas de estocagem. Operam fazendo a distribuição do material recebido dos transportadores de correia através de trippers neles instalados e acoplados as empilhadoras. Fig. 27 - Empilhadora Para a análise correta da estocagem deverão ser considerados os diversos tipos de empilhadoras e recuperadoras para integrar os diversos Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 35 equipamentos, inclusive para atividades portuárias, onde são utilizados os carregadores de navio (shiploader*) e os descarregadores (shipunloader*). As recuperadoras (reclaimers*) servem para recuperação do material estocado. Operam recolhendo o material das pilhas e alimentando os transportadores de correia que o levam ao seu destino. Fig. 28 - Recuperadora 5.3 – Cálculo da capacidade do transportador (método Faço) A capacidade (Q) de um transportador é função da sua secção transversal, da velocidade da correia(V) e do peso específico do material (γ). C = Ctabelado . V . K ;. 5.3.1 – Cálculo da potência e esforços de acionamento O acionamento em um transportador de correia pode ser feito, além da forma normal,também em dois tambores de acionamento – chamado acionamento duplo. Neste caso são utilizados dois conjuntos de acionamento independentes acionando cada um dos tambores. Esta configuração é utilizada para transportadores que operam com tensões elevadas. A potência utilizada para a movimentação do transportador é composta por quatro parcelas: • Parte necessária para vencer a inércia de roletes, tambores e correia. • Parte necessária para deslocamento horizontal do material transportado; • Parte necessária para deslocamento vertical do material, em transportadores montados ema aclive ou declive; • Parte necessária para superar os atritos de acessórios (raspadores, limpadores, etc.) – para conseguir aceleração do material, etc. Para o cálculo desta potência podemos utilizar o método prático ou o método CEMA, que é mais rigoroso e detalhista. Para demonstração será utilizado o Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 36 método prático, que é utilizado para transportadores simples com até 100 metros de comprimento e baixa capacidade. As fórmulas a seguir estão descritas no Manual FAÇO, e dele devem ser obtidos os dados constantes em tabelas para a conclusão dos cálculos. Sua aplicação será melhor visualizada na resolução de exercícios. Para o cálculo da potência utilizamos: ( ) ( )hgve NN Q NNVN ±⋅++⋅= 1100 Onde temos: • Ne = potência total efetiva (HP); • Nv = potência para acionar o transportador vazio a uma velocidade de 1,0 m/s (HP); • N1 = potência para deslocar 100 t/h de material de uma distância L na horizontal (HP); • Nh = potência para elevar ou descer 100 t/h de material de uma altura H (HP); • Ng = potência para vencer o atrito das guias laterais à velocidade de 1,0 m/s, que deve ser desprezada se as guias forem de comprimento normal. Obtendo esta potência Ne , pode-se determinar a potência do motor, e a determinação da tensão efetiva da correia - Te - , que é a força tangencial que movimenta a correia. V N T e e ⋅ = 75 onde temos: • Ne = potência total efetiva (HP); • Te = tensão efetiva (kgf); • V = velocidade da correia (m/s). 5.3.2 – Cálculos de dimensionamento de TC’s O procedimento de cálculo apresentado a seguir possui caráter apenas didático. Será simulada a resolução de um problema típico sobre dimensionamento de um transportador de correia, de acordo com as resoluções pré-determinadas no manual FAÇO. Para resolução de problemas sobre transportadores é muito importante à utilização de ferramentas de desenho, seja em CAD ou manualmente, para dar ao projetista as configurações corretas de espaço disponível tanto nas visualizações em planta quanto na determinação de cotas de altura (3-D). Para o caso de transportadores de correia simples determinar sua utilização até um ângulo máximo de inclinação de 20º. Deve ser considerada também a utilização contínua da Tabela de Propriedades dos Materiais, para a determinação dos impactos que cada material oferece ao transportador e ao meio-ambiente. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 37 a) Preparação: materiais necessários • Régua; • Calculadora;. • Papel quadriculado (Tamanho adequado ao “layout” da fábrica); • Tabela com as propriedades dos materiais; • Manual FAÇO; b) Dados de entrada • Qualidades dos materiais a serem transportados; • Proporção entre os materiais; • Vazão (t/h); • Fluxo dos materiais; • Planta baixa da fábrica (“layout”); • Cotas de elevação; • Indicação do marco norte da indústria; • Indicação do marco zero da indústria; c) Atividades críticas • Fazer desenhos de simulação dos transportadores e seus acessórios (desenhos animados), para obter distâncias e comprimentos básicos; • Calcular ângulo de acomodação para cada material; • Escolher largura da correia e respectiva velocidade (Tab. 1-05); • Escolher fator de correção (K) da capacidade (Tab. 1 -03); • Calcular capacidade volumétrica (C t) do transportador. • Verificar C tabelado (Tab. 1 -04); • Verificar para o C tabelado o Ângulo de Acomodação da Correia (AAcorreia) - (Tab. 1-04); • Calcular o valor da ociosidade (Oc): • Se o ângulo de acomodação da correia for maior do que o ângulo de acomodação do material, ou se a ociosidade for maior do que 30%, escolher nova largura de correia, velocidade e refazer os cálculos subseqüentes; • Calcular o comprimento das guias laterais (Lt = 0,20 x L); • Calcular a potência efetiva do transportador (PP. 1-27, Tab. – 17, 18, 19, 20); • Calcular a potência necessária do motor elétrico, em função do rendimento deste; • Calcular a tensão efetiva na correia (PP. 1-27); • Calcular comprimento total da correia; • Calcular relação vazão – potência; • Verificar em quanto tempo os materiais das pilhas são consumidos; ( ) tot tottab c C CCO −= Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 38 d) Resultados esperados • Memorial de cálculo; • Especificação da correia; • Memorial descritivo sobre as considerações no projeto; • Desenhos; • Lista de materiais; e) Alguns arranjos Qsaída Qent Qent Qsaída Qsaída Qent Qsaída Qent Qent Qent Qsaída Qsaída Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 39 5.4 – Exercício resolvido Questão 1: Calcular a potência do TC para a soja integral com vazão de 191 t/h e com o seguinte layout: MAT: SOJA INTEGRAL Q = 191t/h Layout: I = 10º C = 66m C27NW C - Granular < ½” 2 – Escoamento fácil 20 – 29º 7 – muito abrasivo N – contém poeira explosiva γ = 0,8t/m3 Vazão volumétrica KV Q Cc × = γ hmCc /53,100 95,05,2 8,0 191 3= × = K = fator de correção da capacidade.Depende da inclinação λ V = velocidade da correia. Dependa da largura da correia (m/s) A largura é arbitrada L1 = 24” Cc1 = 100,53 m3 /h Olhando a tabela do faço verificamos que: para a largura de 24” a capacidade volumétrica é ligeiramente maior (107 m3 /h). O ângulo α = 20º OBS.:É preciso verificar se atende as condições de projeto 1ª Condição = Âng. Repouso din.(âng. Rep. Estático –15º) ≥ α(tabelado). 2ª Condição = Ociosidade = %30100 ≤× − c tc C CC 3ª Condição = inclinação = 20º 4ªCondição = Quando passar por um prédio manter uma distância em altura de 2m 10o 66m Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 40 5ª Condição = Quando passar por uma rua considerar uma distância de 5m de altura Verificações: 1ª Condição ARD = 29 –15 = 14º α = 20º ARD < α Conclusão: Não atende a 1ª condição, devemos procurar ou uma outra largura ou uma nova capacidade volumétrica com a mesma largura anterior. Nova correia: L1 = 24”, C t2 = 103 m3 /h => α = 5º Nova verificação: 1ª Condição ARD = 14º e α = 5º ARD > α Conclusão: A 1ª condição foi atendida. 2ª Condição %45,2100 53,100 10353,100 =× − =OC Conclusão: A 2ª condição foi atendida. CÁLCULO DA POTÊNCIA (HP): ( ) ( )hgvr NN Q NNVN +×++×= 1100 Os valores são verificados na tabela do faço na pág. 1.28 Nv = 1,61HP Ng = 1,66HP N1 = 1,47HP , Nh = 4,3HP Considerar o comprimento das guias laterais = 20% => Lgl = 13,2m ( ) ( ) HPN r 2,193,447,1 100 191 66,161,15,2 =+×++×= Nr = 19,2HP η = 90% HPN f 33,21 9,0 2,19 == 5.5 – Exercícios propostos Questão 2: Esquematize com perspectiva, vistas, cortes e planta baixa um TC montado sobre ponte rolante e que atenda a um espaço de descarga com extensão de 20m x 100m. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 41 VISTA SUPERIOR VISTA LATERAL Questão 3: Dimensionar os transportadores de correia na instalação da fábrica mostrada abaixo, para levar o material das pilhas A e B até a unidade de processamento C, considerando duas etapas: a)Desconsiderar a presença da rua que atravessa a fábrica; b)Considerar a presença da rua (que deve ser transposta a uma altura mínima de 5m) e do prédio D (do qual o TCdeve ter afastamento de 2m); Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 42 Dados de entrada: Materiais è A = milho integral; è B = soja integral; Vazão = 167 t/h; Proporção do produto A(2);B(1) Fluxo de A0 / B0 para C0; Cotas de altura è Piso = 0 m è Ponto C0 = + 7 m Ao – descarga; Bo – descarga; Co – carregamento Vista 3D da Fábrica Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 43 PILHA A MAT : MILHO INTEGRAL γ = 0,9t/m3 C25N C – granular abaixo de ½” 3 – escoamento médio AR = 39º 5 – não abrasivo N – contém poeira explosiva PILHA B MAT : SOJA INTEGRAL γ = 0,8t/m3 C27NW C - granular abaixo de ½” 2 – Escoamento fácil AR = 29º 7 – Muito abrasivo N – Contém poeira explosiva W – Podem afetar as peças de borracha PLANTA BAIXA O material é retirado do ponto de descarga das pilhas, através de reclaimers, e é levado até o ponto AB. CÁLCULO DE DIMENSIONAMENTO DO TC a) Cálculo desconsiderando a rua. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 44 Proporção de A (2) B(1) γ = 0,9t/m3 (considerar o valor do material que tem a maior proporção) Qm = 111,33t/h Qs = 55,67t/h VISTA LATERAL LESTE Q = 167t/h C = 167/0,9 = 185,56m3 /h Considerar l = 24” Cc = 185,5/ VxK Vm (depende da largura da correia) = (3 + 2,5)/2 = 2,75m/s K (depende do ângulo de inclinação do transportador) =0,957 Cc = 185,5/2,75 x 0, 957 = 70,51 m3 /h Para L=24” ; Ct1 = 82 m3 /h e α = 10º 1ª Condição ARD ≥ α (24 –15) 14º > 10º logo Ok 2ª Condição OC = 30% OC = | (82 – 70,51)/70,51| = 16,3% logo OK L = 50,24m (comprimento do transportador) l = 24” (largura da correia) Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 45 b)Cálculo considerando a rua A grande diferença deste item é considerar uma altura mínima de 5m entre o transportador e a rua. mx x 6,18 6,4918 48 =⇒= Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 46 Como a menor distância entre o transportador e a rua deve ser 5m, procura-se resolver a questão baseada na distância de 4m do transportador e a linha horizontal do tambor tensor. Como tinha que atender a condição de projeto a altura elevou-se 2,67m. Deste modo devemos colocar um chute de alimentação. Q = 167t/h C = 167/0,9 = 185,56m3 /h Considerar l = 24” Cc = 185,5/ VxK Vm(depende da largura da correia) = (3 + 2,5)/2 = 2,75m/s K (depende do ângulo de inclinação do transportador) =0,957 Cc = 185,5/2,75 x 0, 957 = 70,51 m3 /h Para L=24” Ct1 = 82 m3 /h e α = 10º 1ª Condição ARD ≥ α (24 –15) 14º > 10º logo Ok 2ª Condição OC = 30% OC = | (82 – 70,51)/70,51| = 16,3% logo OK L = 50,74m (comprimento do transportador) l = 24” (largura da correia) Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 47 Cálculos de Potência, Tensão efetiva na correia e comprimento estimado de correia. Ne = Vx (Nv + Ng) + (Q/100)x(N1 + Nh) HP Nr = Ne/η HP Te = 75xNe/V Kgf Cc = 2xL + 12%L m a) Nv = 1,33HP Ng = 1,27HP N1 = 1,25HP Nh = 2,98HP Ne = 14,21HP Nr = 14,21/0,9 = 15,79HP Te = 75x14, 21/2, 75 = 387,54Kgf Cc = 106,5m b) Nv = 1,34HP Ng = 1,28HP N1 = 1,26HP Nh = 3,97HP Ne = 15,95HP Nr = 15,95/0,9 = 17,73HP Te = 75x15,95/2,75 = 435Kgf Cc = 107,57m Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 48 CAPITULO 6 – ELEVADOR DE CANECAS (EC) Com os estudos efetuados sobre movimentação de granéis sólidos, podemos notar que, para transporte em elevação, tanto os transportadores de correia quanto os transportadores helicoidais possuem limitações. Para os TC’s vimos que em transportes verticais é imprescindível a utilização de correias aletadas e que os Transportadores helicoidais não são adequados para transportes pesados. Para vencer essas dificuldades utilizamos os elevadores de canecas, de uma ou duas colunas, que conseguem efetuar transportes verticais com eficiência e economia de custos e espaço físico. Os elevadores de canecas constituem um meio econômico de transporte vertical de material a granel, podendo ser inclinados de até 70°, havendo casos especiais de equipamentos horizontais. São fabricados em vários tipos, em função das características do material a ser transportado. Podem ser do tipo centrífugo ou contínuo e com as canecas fixas em correia ou em correntes. Fig. 29 - Desenho dimensional de um elevador de canecas Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 49 Fig. 30 – EC de 1 coluna Fig. 31 – EC de 2 Colunas 6.1 – Tipo de elevadores de caneca (EC) 6.1.1 – Elevadores contínuos Estes elevadores caracterizam-se por suas canecas espaçadas, por sua baixa velocidade e também por na maioria das vezes, trabalharem em plano inclinado de 30º com a vertical, porem podem operar verticalmente. Este tipo de elevador foi projetado para elevação de materiais abrasivos e de alta e de alta granulometria, mas são também empregados na elevação de materiais frágeis ou extremamente finos como cimento e cal. Sua inclinação e baixa velocidade lhe proporcionam excelente rendimento devido à facilidade de alimentação total das canecas assim como descarga mais suave. Entre as canecas praticamente não existe espaçamento e o seu formato alem de proporcionar total carregamento, faz como que na descarga a caneca da frente sirva de calha de descarga do material da caneca seguinte. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 50 Fig. 32 – Alimentação por gravidade do EC continuo Fig. 33 – Descarga natural (a caneca da frente guia o material) Os EC contínuos podem ser: Contínuo de correia – normalmente encontrados em transportes de materiais frágeis, pulverizáveis ou fluidos. Possuem carregamento por alimentação direta e operam em baixas velocidades e seus conjuntos de cabeceira são maiores que o dos centrífugos; Fig. 34 – EC continuo de correia Contínuos de corrente – utilizado no transporte de materiais pesados e de maior granulometria, sendo as canecas fixadas por um par de correntes que são acionadas por rodas dentadas. Fig. 35 – EC continuo de corrente Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 51 6.1.2 – Elevadores Centrífugos Este tipo de elevador tem as canecas espaçadas, operam na vertical e em velocidade maior que os contínuos. A descarga do material elevado é feita pela ação da força centrifuga desenvolvida quando as canecas passam ao redor do tambor de acionamento. É indicado para elevação de materiais de livre vazão, tais como grãos, areia, carvão triturado e produtos químicos secos. Na elevação de grãos,a velocidade da correia pode atingir até 250 m/mim, enquanto que para o uso industrial, na elevação e outros produtos a velocidade pode chegar no Maximo a apenas 130 m/mim. O espaçamento das canecas na elevação de grãos em elevadores de alta velocidade e alta capacidade pode variar de 1,5 a 2 vezes o valor de sua projeção, enquanto que para os elevadores industriais deve ser de 2 a 3 vezes o valor de sua projeção. Os EC centrífugos podem ser: Centrífugos de correia – normalmente utilizados para transporte de materiais finos, secos e de fácil escoamento, e que não possuem fragmentos que possam danificar a correia. Suas canecas são fixadas diretamente na correia por parafusos, com o espaçamento ideal para permitir o basculamento da caneca; Fig. 36 – EC Centrifugo de correia Centrífugos de corrente – também utilizados para materiais de escoamento fácil e não abrasivos, que possam estar depositados no fundo do transportador. Para o deslocamento da corrente são utilizadas rodas dentadas, que impossibilitam o deslizamento durante os carregamentos; Fig. 37 – EC Centrifugo de corrente Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 52 6.2 – Operaçãode carga e descarga do EC 6.2.1 – Alimentação A alimentação do material nas canecas pode ser por gravidade ou alimentação direta e por captação ou dragagem. Alimentação direta – a entrada de materiais no EC é efetuada diretamente sobre a caneca, provocando o seu enchimento; Dragagem – as canecas do EC precisam passar pelo fundo do transportador para “carregar” o material que nele está depositado. Na alimentação por captação ou dragagem, quanto menor for o espaçamento entre as canecas, mais suavemente é feita a carga com menor esforço para a correia. O fundo do poço do elevador deve ter uma curva de concordância com o movimento das canecas, pois isso auxilia na alimentação, bem como na sua própria limpeza. O pé do elevador, também chamado de poço do elevador, deve ser mantido permanentemente limpo. O acumulo de material no poço do elevador, principalmente se o material for de natureza agregável, provocara impactos contra as canecas e por conseguinte seu arrancamento ou ruptura da correia. Para evitar danos a correia e ao tambor, por materiais que possam vim a cair entre esses no momento da alimentação; é utilizado pouco acima do tambor de retorno um protetor em V invertido. 6.2.2 – Descarga Devemos levar em conta a relação entre a força peso do conjunto caneca- material-tambor e a força centrifuga, velocidade do EC e tipo de descarga: Centrífugos – elevador que utiliza a força centrífuga para efetuar a descarga do material do interior de suas canecas. Precisa, portanto, operar com maiores velocidades para que o material consiga ser “lançado” para as calhas de descarga; Gravidade – elevador que utiliza o peso do material para realização da descarga, este tipo de descarga possuem velocidade baixa; Misto – O elevador utiliza a força centrifuga mas também suas canecas estão montadas em seqüência, como nos de gravidade. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 53 Fig. 38 – Influencia da força centrifuga na descarga das canecas Pólo – Ponto de interseção entre o prolongamento das linhas das resultantes da composição das forças peso e centrífuga (Fig 38). Distância polar – Distância entre o pólo e o centro do tambor (OM). Caso 1: Quanto maior a velocidade desenvolvida no EC, maior será a força centrífuga. Isto fará com que o pólo mude de posição indo à direção do centro do tambor. Nas velocidades elevadas à descarga dar-se-á por ação da força centrífuga. Caso 2: Se a velocidade diminui, o pólo tende a se deslocar na direção oposta, chegando o mesmo a elevar-se à cima da caneca. A descarga se dará por força da gravidade. A descarga de um EC pode ser efetuada de duas formas: Periférica – utilizada nos casos dos transportadores contínuos e centrífugos, onde o material é descarregado por uma saída lateral ao equipamento; Central – utilizada em condições especiais em que seja necessária uma descarga na parte central do EC, utilizando-se correntes com canecas pivotadas que, ao passarem pelo ponto mais alto do trajeto sofrem ação de batentes que fazem com que as canecas girem sobre os tambores vazados, e conseqüentemente o material seja despejado em calhas situadas entre os lados do transportador. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 54 6.3 – Componentes do EC Fig. 39 – Componentes de um EC 1- Correia 8- Janelas de inspeção 2- Canecas 9- Unidade de acionamento 3- Tambor de acionamento 10- Esticador 4- Tambor de retorno 11- Contra-recuo (freio) 5- Cabeça do elevador 12- Calha de descarga 6- Estrutura central 13- Calha de alimentação 7- Pé do elevador 14- Porta de inspeção e limpeza 6.3.1 – Tambor de acionamento Também conhecido como tambor de cabeça, esta localizado na parte superior do elevador. Conforme visto no capitulo de TC este tambor deve ser ranhurado para garantir um mais alto coeficiente de atrito com a correia, evitando Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 55 assim o deslizamento e o desgaste. Para evitar o deslizamento pode-se usar ainda tambores com revestimento de borracha, quanto do transporte de materiais muito fino(pó), que pelo confinamento dentro da estrutura do EC poderiam se acumular entre a correia e o tambor. 6.3.2 – Tambor de retorno O tambor de retorno ou do pé se localiza na parte inferior do elevador de correia. Este tambor deve ser aletado a fim de evitar danos a correia. 6.3.3 – Cabeça do elevador É a parte superior da estrutura do elevador, na qual é posicionado o tambor de acionamento. Fazem parte também da cabeça do elevador a unidade completa de acionamento, o contra recuo e calha de descarga. A cabeça do elevador é também chamada de cabeça de motorização. 6.3.4 – Estrutura central É à parte que interliga a cabeça e o pé do elevador. É construída em chapa soldada ou madeira com reforço de cantoneiras, tipo modular, e em lances de comprimento padronizados. A fixação entre os módulos é feita por parafusos. 6.3.5 – Pé do elevador É a parte inferior do elevador na qual esta posicionado o tambor de retorno. Fazem parte também do pé do elevador a calha de alimentação e o dispositivo esticador. Nesta parte do elevador existem portas de inspeção e limpeza do poço. 6.3.6 – Janelas de inspeção Localizados em diversos pontos da estrutura do elevador, tem por objetivo permitir o acesso local para inspeção e manutenção de certas partes do equipamento. 6.3.7 – Unidade de acionamento (Drive) Localizada na cabeça do elevador, sustentada por uma plataforma; é constituída de motor com base e redutor de velocidade. O redutor de velocidade pode ser ligado direto ao tambor de acionamento ou através de luvas elásticas. 6.3.8 – Esticador Possui a função de manter as tensões ideais para a movimentação dos materiais. Fica instalado geralmente no conjunto do pé e pode ser de duas formas: por parafuso ou por gravidade. Seu funcionamento ocorre do mesmo modo que nos transportadores de correia, sendo que no elevador de canecas ele sempre vai atuar sobre o eixo do tambor tensor, deslocando sobre apoios móveis instalados nas laterais da carcaça do transportador. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 56 6.3.9 – Contra recuo Dispositivo de segurança ligado diretamente ao eixo do tambor de acionamento, o contra recuo tem livre movimentação no sentido de elevação. No caso de uma parada do elevador com as canecas carregadas, o contra recuo trava-se evitando o retorno da correia e conseqüentemente descarga do material no fundo do elevador. 6.3.10 – Canecas As canecas (caçambas) são fabricadas em chapas soldadas ou em plástico reforçado e são projetadas de acordo com a operação do EC. Para os contínuos o dorso das canecas deve ser a própria calha de descarga do transporte, o que não ocorre nos centrífugos. Podem ser classificadas da seguinte forma: Abertas – hP = (1 a 1,5) x A; Profundas – hP = (> 1,5) x A; Em “V” – utilizadas para EC contínuos; Em “R” ( fundo arredondado) – utilizadas também para EC contínuos. Fig. 40 - Tipos de canecas Para sua utilização em EC’s de correia suas fixações são feitas por parafusos que perfuram a correia e são rosqueados no interior das canecas. Fig. 41 – Parafuso de fixação das canecas em correias Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 57 E para sua utilização em EC’s de correntes suas fixações podem ser de formas diferentes, de acordo com o porte do transportador. No caso de transportadores com descarga central as canecas são fixadas a eixos pivotados que se unem às correntes por meio de juntas articuladas para promover o giro durante as descargas. Fig. 42 - Fixação de canecas em EC de corrente 6.4 – Cálculos de capacidade e dimensionamento de um EC. Tendo o manual FAÇO como base, deve-se seguir as seguintes etapas para o calculo. Preparação: materiais necessários • Régua; • Calculadora;. • Papel quadriculado e isométrico (Tamanhoadequado ao “layout” da fábrica); • Tabela com as propriedades dos materiais; • Manual FAÇO; Dados de entrada • Características dos materiais a serem transportados; • Peso específico (t/m3); • Altura de levantamento – H – (m); • Capacidade desejada – Q – (t/h); • Condições de operação; • Condição de serviço – contínuo ou intermitente; Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 58 Definições e Cálculos • Fazer desenhos de simulação dos elevadores e seus acessórios; • Em função do material a ser transportado escolher o tipo de elevador e a localização do esticador (Tab. 4-04 do Manual FAÇO); • Escolher a velocidade de operação das canecas em função do tipo de elevador a ser utilizado (Tab. 4-01 do Manual FAÇO); • Escolher a série do elevador, em função da capacidade (t/h) e do peso especifico do material (t/m3) (Tab. 4 -02 do Manual do FAÇO); • Calcular a distância entre os centros dos tambores do elevador(L) em (m): 275,0+++= QMHL Onde: H = altura de elevação do material e M e Q são dimensões do transportador escolhido (ver Tab. 4-08 do manual FAÇO) • Determinar as caracterís ticas dos principais componentes com base na serie do elevador escolhido (Tab. 4-05 do manual FAÇO); • Calcular a potência do motor(N) em (HP): ( ) η75 12 2DLPV N +⋅⋅ = C q P C⋅⋅ = γ1000 Onde: V = velocidade da correia (m/s) η = rendimento P = Peso do material (Kg/m) L = distancia entre os centros dos tambores (m) (calculado no item anterior) D2 = diâmetro do tambor do pé (m) (Tab. 4-05 do Manual FAÇO) γ = Peso especifico do material (t/m3) qc = capacidade de cada caneca (m3) (Tab. 4 -06 do Manual FAÇO) C = passo das canecas (m) • Escolher o conjunto de acionamento tendo como base a serie escolhida e a potencia do motor calculada no item anterior (Tab. 4-07 do Manual FAÇO); • Determinar as dimensões gerais do EC (Tab. 4-08 do Manual FAÇO); • Verificar a capacidade Q (t/h) do EC: C vq Q C γ⋅⋅⋅ = 3600 Onde: V = velocidade da correia (m/s) γ = Peso especifico do material (t/m3) qc = capacidade de cada caneca (m3) (Tab. 4-06 do Manual FAÇO) Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 59 C = passo das canecas (m) • Cálculo das tensões efetiva e máxima da correia; ( ) C qDH T C e γ⋅⋅⋅+ = 100012 2 ( ) eTKT ⋅+= 11 Onde: H = Altura de elevação do material (m) D2 = diâmetro do tambor do pé (m) (Tab. 4-05 do Manual FAÇO) γ = Peso especifico do material (t/m3) qc = capacidade de cada caneca (m3) (Tab. 4 -06 do Manual FAÇO) C = passo das canecas (m) Te = Tensão efetiva (Kg) T1 = Tensão máxima (Kg) K = Fator devido ao abraçamento da correia no tambor de acionamento (Tab. 4-09 do Manual FAÇO) • Selecionar a correia (para os casos de EC de correia); Resultados esperados • Memorial de cálculo; • Especificação do elevador; • Memorial descritivo sobre as considerações no projeto; • Desenhos; • Lista de materiais para a construção da estrutura para montagem; 6.5 – Exercícios resolvidos Questão 1: Calcular o EC para milho integral com vazão de 78 t/h para uma altura de 8 metros: MAT: MILHO INTEGRAL Dados: H = 8m Q: 78 t/h AA = 30-44 C35N C - Granular – abaixo de ½” 3 – Escoamento médio – ângulo de repouso entre 30° e 39°. 5 – Não abrasivo. N – Contém poeira explosiva. γ: 0,9 t/m3 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 60 Para este material verificamos, na tabela do Faço indica-se que o tipo de EL é o SB – Centrífugo de correia. Elevador centrífugo c/ velocidade entre 1,1 e 1,52 (m/s) Utilizando a tabela 4-02 vamos procurar o peso específico mais próximo que é 0,8 t/m3. Verifiquei que dentro dessa coluna de peso específico não tinha uma vazão maior do que a exigida no problema e assim procurei um outro mais próximo e que tivesse a vazão de no mínimo 78 t/h. Valores tabelados: γ = 1,2 t/m3 Q = 87,9 t/h Série n° E-6000 Dist. Entre centro dos tambores L = H + M + Q + 0,275 (m) = 8 + 0,7 + 0,5 + 0,275 = 9,475m Característica dos principais componente: Caixa de dimensões internas AxB (mm) = 580x1220 Bitola n° 10 Largura de correia (pol) = 18” (C) Passo das canecas (mm) = 460 D1 (diâmetro de cabeça) = 600mm D2 (diâmetro de pé) = 450mm 41 rpm Velocidade (m/s) = 1,3 Dimensões da caneca A (mm) = 215 B(mm) = 400 C(mm) = 200 R(mm) = 045 Bitola = 3/16” Peso (Kgf) = 11,3 Capacidade (dm3 ) = x.x = 6 y.y = 9,6 Cálculo da Potência do motor ( ) KwN 87,7 9,075 45,012475,952,303,1 = × ×+×× = Onde: mKgfP /52,30 46,0 0156,09,0100 = ×× = Escolho um motor de 10 HP pela tabela 4 -07 η = 78,7% 04 Conjuntos de acionamento Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 61 Verificação da capacidade Q (t/h) do elevador htQ /84,142 46,0 9,03,10156,03600 = ××× = Cálculo da tensão da correia Tensão efetiva ( ) KgfTe 01,454 46,0 10009,00156,045,012745,9 = ××××+ = Tensão máxima da correia ( ) KgfT 4,89445497,01max =×+= Conclusão: O tambor a ser usado é o liso com esticador por parafuso. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 62 CAPITULO 7 – CORREIAS 7.1 - Estocagem O processo de estocagem é um fator decisivo para a vida útil das correias transportadora, sendo assim existem recomendações como devem ser estocadas. Estas recomendações são: coberta, arejada, sem calor irradiada, luz indireta (penumbra), livre movimentação como apresentada na figura abaixo. O período de armazenagem prolongado pode prejudicar o rendimento da correia, como vista na tabela seguinte. Fig. 43 – Condições de estocagem das correias Armazenagem Outros lugares Luz solar direta Sem luz direta Padrão 1,5 anos 2 semanas 6 meses Máximo 3,0 anos 1 mês 1,5 anos Ultrapassando estes períodos determinados têm como ocorrências, envelhecimento ou oxidação dos componentes da borracha, alternado suas qualidades. A cobertura torna-se quebradiça, trincada, rígida e a adesão à carcaça torna-se irregular e ineficiente. Alguns cuidados adicionais devem ser tomados preservando a integridade das correias. Proteção esta feita contra ataques de animais roedores, produtos corrosivos, oleosos, solventes e vapores. Quando as correias de grande porte não forem imediatamente instaladas, estas devem ser estocadas em cavaletes ou sobre estrados, protegidas, nunca diretamente sobre o chão ou cimentado. As correias apoiadas, preferencialmente sobre cavaletes, proporcionam um desenrolar perfeito e possibilitam uma substituição rápida. Os rolos podem Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 63 ser transportados por rolamento, atento ao sentido de movimento indicada pela seta estampada no rolo, para evitarmos que se solte e fique de forma telescópica. Quando rolarmos sobre um piso ou terra, devemos tomar outros cuidados: • Rolar contínuo, não arrastando. • Remover obstáculos do caminho. • Ao rolar para cima ou para baixo usar cabos, evitar carregar com as mãos. • Ao suspendermos o rolo observe o seguinte: Fig. 44 – Rolagem de rolos de correias Fig. 45 – Transporte de rolos de correias 7.2 - Instalação Para fazer a passagem da correia no transportador deve utilizar os seguintes equipamentos: cabo de aço, placas puxadoras, trator (ou outro meio de tração), longarinas de fixação das pontas, roldanas, trifor e cavaletes de sustentação. Verificar a direção que deverá rolar a correia, conferindo os lados certos da cobertura superior e inferior. Normalmente ao lado que transporta a carga é o Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 64 externo do rolo. Assim, o rolo deverá ser colocado junto ao tambor de retorno ou próximo, disposto no mesmo alinhamento e em cavaletes de sustentação, devendo propiciar o desenrolar da correia saindo por cima, como vista no desenho baixo. Fig. 46 – Forma de colocação de novas correias Para acolocação de uma correia nova, fixa-se placas puxadoras em sua extremidade, prende-se ao gancho do cabo de aço e puxa-se ao longo do transportador através de trator. As placas puxadoras devem ser suficientemente fortes para resistir ao esforço da tração. As laterais das pontas da correia devem ser cortadas em ângulo ou amarradas evitando que toque a estrutura. Fig. 47 – Placa puxadora para novas correias No caso de troca, pode-se fixar a correia nova na antiga e puxar com um meio de tração, ou ainda através da ajuda do tambor de acionamento do sistema transportador. Nos transportadores longos devem-se usar roldanas presas à estrutura para passagem do cabo de aço do sistema de tração. Nos sistemas elevados, convém executar a última emenda no alto e as demais no chão. Nos transportadores longos, nas trocas preventivas e para que não haja perda de tempo, as emendas podem ser executadas antecipadamente numa área junto ao tambor de retorno. A correia deve ser amontoada e a última emenda feita sobre o transportador. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 65 7.3 - Manutenção corretiva As tabelas abaixo, apresentam os defeitos mais comuns, suas causas e correções para a correia transportadora. 1 – Correia desviando-se parcialmente, num mesmo ponto da estrutura. CAUSAS CORREÇÕES Roletes que antecedem o ponto não estão alinhados a 90º com a linha de centro da correia. Avançá-los no sentido de deslocamento, a extremidade do rolete no qual a correia está desviando. Roletes emperrados. Lubrificar ou substituí-los. Estrutura empenada ou desalinhada. Determiná-las e corrigir. Roletes não centralizados. Providenciar limpeza, instalar limpadores e evitar queda do material. Correia desalinhada próxima a uma polia. Verificar o alinhamento da polia e dos roletes próximos. 2 – Esticamento excessivo da correia CAUSAS CORREÇÕES Tensão excessiva. Aumentar a velocidade, mantendo a mesma tonelagem; Reduzir a tonelagem, mantendo a mesma velocidade; Reduzir atrito das partes móveis e melhorar a manutenção; Reduzir a tensão, revestindo a polia motriz, aplicando esticador de gravidade automático, aumentando o arco de contato; Trocar a correia por uma de carcaça de menor esticamento (mais forte). 3 – Pequenos cortes e rachaduras na carcaça, paralelos às bordas da correia e cortes em forma de estrela. CAUSAS CORREÇÕES Impacto de grandes pedaços de material sobre a correia. Reduzir impacto; Usar roletes de impacto; Trocar por correia mais resistente. Material preso entre as polias e a correia. Instalar limpadores sobre o retorno à frente da polia de retorno. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 66 Fig. 48 – Correia com fissura causada por impacto de material A) Entrada da força de impacto ou do material B) Cobertura do lado transportador C) Fio transversal D) Cobertura do lado da polia E) A ruptura ocorre deste lado com ruptura da trama Fig. 49 – Correia com fissura por material preso sob o tambor 4 – Cortes transversais imediatamente atrás da emenda mecânica CAUSAS CORREÇÕES Os grampos são muitos grandes para o diâmetro da polia. Trocar por grampos menores. Bolor (fungos) Trocar por carcaça resistente. 5 – Desgaste excessivo no revestimento inferior da correia. CAUSAS CORREÇÕES Deslizamento na polia motriz. Aumentar a tensão da correia; Aumentar o arco de contato da correia com a polia motriz. Usar polia de encosto. Revestir a polia motriz, principalmente na incidência de muita umidade. Rolos emperrados. Lubrificar, melhorar a manutenção ou trocar os rolos. Acúmulo de material nas polias e roletes. Melhorar as condições de carregamento. Colocar elementos limpadores; Substituir a emenda mecânica por vulcanizada; Diminuir a alimentação ou aumentar a velocidade da correia, se muito cheia. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 67 Cabeças de parafusos do revestimento das polias. Reapertar parafusos; Substituir o revestimento gasto; Usar o revestimento vulcanizado. Inclinação excessiva dos roletes. Ajustar para o máximo 2º sentido do deslocamento da correia. 6 – Emendas mecânicas soltas: CAUSAS CORREÇÕES Bolor (fungos). Trocar a correia por uma resistente. Tipo inadequado de grampo ou mal apertado. Substituir o tipo de grampo assegurar- se de inspeções freqüentes; Reapertá-los após poucas horas de operação. Tensão muito alta. Corrigir. Usar emenda vulcanizada. Calor Usar revestimento adequado e o superior mais espesso. Usar emenda vulcanizada. 7 – A cobertura de borracha incha em manchas ou linhas. CAUSAS CORREÇÕES Derramamento de óleo ou graxa. Maior cuidado na lubrificação e vedação. Lubrificação excessiva dos roletes. Reduzir a quantidade de graxa usada e verificar vedadores. 8 – Cortes transversais nas bordas das correias. CAUSAS CORREÇÕES Bordas da correia tocam a estrutura ou perto das polias. Instalar chaves de desalinhamento. Aumentar folga lateral. Emboloramente – fungos Substituir por carcaça resistente a fungos. Os últimos roletes anteriores às polias, muitos próximos e altos. Transição imperfeita. Ajustar a posição dos roletes. Curva convexa inadequada. Ajustar o raio de curvatura. Fig. 50 – Correia com ruptura nas bordas Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 68 9 – Trabalho irregular, desvios ao longo do transportador. CAUSAS CORREÇÕES Descentralização da carga. Corrigir o carregamento, depois identificar as outras causas. Correia muito rígida. Usar roletes auto-alinhantes. Diminuir a inclinação dos rolos dos roletes. Inclinar os roletes de carga para frente (2º). Usar a correia certa, mais flexível. 10 – Aparecimento de ranhuras, cortes e arrancamento de cobertura. CAUSAS CORREÇÕES Borracha dos protetores laterais e da tremonha muito rígida e pressionada demais contra a correia. Usar borracha mais flexível (não usar correia velha). A folga excessiva entre a correia e as vedações de borracha. Ajustar para folga mínima. Partes metálicas do chute ou das guias laterais muito próximas da correia sem aumento de folga progressiva na direção do movimento da correia Ajustar a distância entre metal e correia para mínima de 5 cm e aumentar progressivamente 2 cm por metro e o suficiente para o material não se prender. A correia balança sob o impacto do carregamento, prendendo o material sob o protetor lateral. Instalar roletes de impacto para manter a correia junto à guia. Material preso no chute. Alargar a área de passagem do chute. Material preso atrás sob as chapas do chute. Alterar a calha de alimentação, evitando material fora do ponto de carga, derramamento ou instalar defletores. 11 – Rupturas longitudinais na carcaça, sem avaria aparente nas faces superiores e inferior do revestimento. CAUSAS CORREÇÕES Composição de quebras causadas pelo impacto do material. Reduzir impacto. Usar roletes de impacto. Área de transição imprópria. Aumentar o comprimento de transição. Elevar o nível da polia. Folga excessiva entre os rolos dos roletes. Substituir por correia adequada mais pesada; Substituir por roletes com folga máxima de 10 mm. Rigidez transversal insuficiente. Substituir por correia adequada. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 69 12 – Correia contraindo-se CAUSAS CORREÇÕES A correia absorve umidade. Substituir por outra. Revestir as bordas laterais. Colocar cobertura ao longo de todo o sistema transportador. 13 – Uma secção da correia desvia para um lado em toda extensão. CAUSAS CORREÇÕES Emenda efetuada fora de esquadro. Refazê-la, corrigindo o alinhamento. Correia empenada (com dobras). Se a correia é nova, tão logo ela opere carregada, as tensões se encarregarão de desempená-la e acomodá-la. Evitar as más condições de estocagem, como umidade, forma telescópica, etc. Usar auto-alinhantes, particularmenteno retorno. Em casos raros, desempená-la ou trocá-la. Fig. 51 – Correia desviando para um dos lados em todo o percurso 14 – Desgaste uniforme e excessivo da cobertura superior. CAUSAS CORREÇÕES Roletes de retorno sujos, travados ou desalinhados. Instalar limpadores. Lavar a correia. Usar roletes de anéis de borracha. Reparar, realinhar e trocar roletes. Revestimento inadequado. Adequar o tipo de cobertura ao serviço. Acúmulo de material na polia. Melhorar a limpeza e o sistema de alimentação. Carregamento transversal ou velocidade de transferência do material muito baixa. Refazer o chute da direção e sentido do movimento da correia a uma velocidade aproximada à desta. A correia curva-se muito entre os roletes, aumentando a carga e produzindo movimento ondulante. Aumentar a tensão da correia, se possível. Reduzir espaço entre roletes. Substituir a carcaça da correia. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 70 15 – Bolhas no revestimento. CAUSAS CORREÇÕES Cortes ou pequenos orifícios na cobertura, onde partículas finas colocam-se cobertura, danificando-as. Fazer reparos, vulcanizados a quente ou a frio (mais adequado). Em casos repetitivos consultar o fabricante. 16 – A correia levanta-se do centro dos roletes. CAUSAS CORREÇÕES Contaminação do óleo material. Eliminar a origem do óleo, quando possível. Trocar por revestimento adequado. Enviar amostra do material para ser determinado o revestimento mais adequado, na repetição do caso. 17 – Rasgos longitudinais. CAUSAS CORREÇÕES Pontas de material metálico duro ou cortante no chute. Usar detector ou removedor magnético. Eliminar materiais cortantes, se possível. 18 – Endurecimento e rachaduras no revestimento. CAUSAS CORREÇÕES Calor Consultar o fabricante de correias para uma seleção melhor da correia resistente a calor. 7.4 – Emenda A fixação da correia na estrutura do transportador, para a execução da emenda bem como seu posicionamento para proceder ao escalonamento da emenda é fundamental. Para isso deve-se seguir os seguintes passos: 1)Fixar com longarina uma extremidade da correia, deixando 5 metros soltos para a emenda 2)Com a outra extremidade percorre o transportador, checando o alinhamento e a centralização nos roletes 3)Tensionar a correia através de placa puxadoras 4)Utilizando outra longarina fixar a outra extremidade, deixando também 5 m soltos para a emenda 5)Distencionar correia, soltar a placa puxadora Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 71 Fig. 52 – Posicionamento da correia para emenda 7.4.1 - Determinação do comprimento da Emenda O comprimento de uma emenda é calculado pela seguinte fórmula: ( ) passolonasnviésL ⋅−+= 1º Onde: 1. Viés: é calculado multiplicando-se a largura da correia pelo fator 0,364. Os resultados obtidos deverão ser arredondados para a polegada inteira imediatamente superior. Ex: correia com 54” de largura ? viés = 54”. 0,364 = 19,7” Usar viés de 20” Para maior facilidade, consulte a Tabela I: 2. Passo: fornecido pela Tabela II, é função da resistência por lona (PPI) de cada tipo de carcaça. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 72 TABELA I LARGURA DA CORREIA COMPRIMENTO DO VIÉS 16” 6” 18” 7” 20” 7” 24” 9” 30” 11” 36” 13” 40” 15” 42” 15” 48” 17” 50” 18” 54” 20” 60” 22” 72” 26” 84” 31” TABELA II RESISTÊNCIA POR LONA PASSO TIPO DE CORREIA Até 65 lbs/pol 11,4 N/mm 7” Plylon 100, EP 80 66 a 100 lbs/pol 11,5 a 17,5 N/mm 10’ Plylon 140, EP 140, EP 25 101 a 130 lbs/pol 17,6 a 22,8 N/mm 12” Plylon 220, Plylon 330, Plylon 440, EP 220, EP 40, EP 60 131 a 170 lbs/pol 22,9 a 29,8 N/mm 14” EP 270, NN 250, NN 300 171 a 210 lbs/pol 29,9 a 36,8 N/mm 16” Plylon 540, Plylon 720, Plylon 900, Plylon 1080, EP 320 211 a 260 lbs/pol 36,9 a 45,5 N/mm 18” EP 420 261 a 300 lbs/pol 45,6 a 54,3 N/mm 20” EP 500 TABELA III ESPESSURA DA CORREIA (mm) TEMPO DE VULCANIZAÇÃO (min) TEMPERATURA ºC Até 7 30 145 8 a 13 45 145 14 a 19 45 145 20 a 25 55 145 26 a 31 60 145 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 73 7.4.2 - Emenda em ângulo Esse tipo de emenda é utilizado para correias com qualquer número de lonas (ver desenho abaixo). Fig. 53 – Emenda em Angulo 7.4.3 – Procedimento para a Emenda 1) Cortar as extremidades para que fiquem em esquadro. Fig. 54 – Extremidades cortadas em esquadro 2) Começando na parte superior da correia, medir o comprimento da emenda + 25 mm, a partir da extremidade e marca o ponto A. Extremidade 1 Sentido de movimento da correia Extremidade 2 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 74 Fig. 55 – Marcação da área da emenda 3) No ponto marcado, traçar uma linha transversal que esteja exatamente a 90º das bordas da correia. Utilizar o esquadro para fazer essa marcação. Essa é chamada de linha base Fig. 56 – Marcação da linha paralela à extremidade 4) A partir da linha base, e em direção à extremidade da correia, marcar o viés em uma das bordas da mesma. Fig. 57 – Marcação do viés 5) Marcar uma linha paralela ao viés, distante 25 mm, na direção da linha perpendicular. Remover somente a borracha nessa área compreendida por essas linhas. Essa remoção deve ser feita com faca e alicate, de tal maneira que a lona da correia não seja atingida e que a borracha seja chanfrada aproximadamente a 45º. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 75 Fig. 58 – Traçagem da área de retirada de borracha Fig. 59 – Remoção da cobertura 6) Utilizando a faca de uma lona, escalonar a primeira lona por meio da remoção da cobertura de borracha e a primeira lona na sua totalidade, a partir da linha do viés e em direção à ponta da correia; certificando-se de que somente essa lona está sendo cortada Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 76 Fig. 60 – Escalonamento da 1º lona Fig. 61 – Correia com a 1º lona escalonada 7) Na segunda lona da correia, agora exposta, medir o comprimento do passo. Nesse ponto , traçar um viés paralelo ao já existente e, a partir daí, em direção à ponta da correia, remover a segunda lona. Fig. 62 – Remoção da 2º lona da correia Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 77 8) Para correias com mais de três lonas, proceder como descrito no item anterior (7) para as demais lonas, até que somente uma lona, a que está em contato com a cobertura de borracha, apareça. 9) Virar essa ponta escalonada ao reverso e, a partir da ponta da correia, remover a cobertura numa extensão de 50 mm (isto é possível já que ao comprimento da emenda marcada foi acrescido 25 mm). Fig. 63 – Correia após o escalonamento 10) Escalonar agora a outra ponta da correia (lado da polia) exatamente como foi feito a partir do item 1. Esse escalonamento será feito virando essa ponta ao reverso, procedendo, então, da mesma maneira como executada na outra ponta (repetir operações seqüências do item 1 ao 9), porém tomando-se o cuidado de inverter o ângulo de escalonamento, a fim de que as pontas possam ser encaixadas. De tal modo que, no final do escalonamento, as extremidades tenham o seguinte aspecto: Fig. 64 – Aspecto das duas extremidades após o escalonamento 11) Depois de verificar se as extremidades estão perfeitamente encaixadas, limpar com solvente e passar duas demãos de cola cimento sobre as superfícies da emenda já escalonadas. A segunda demão deverá ser aplicada após a primeira estar bem seca, e a continuação do trabalho só será feita quando a segunda demão também estiver bem seca. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 78 Fig. 65 – Aplicação de cola -cimento nas extremidades 12) Preencher com borracha de ligação os chanfrados das coberturas superior e inferior. A espessurada borracha de enchimento deve ultrapassar, em espessura, a borracha de cobertura original em aproximadamente 1,0 mm. O plástico deve ser retirado gradativamente da borracha, quando aplicado à emenda 13) Roletar muito bem a borracha de ligação sobre a superfície escalonada. Fig. 66 – Roletagem da superfície escalonada 14) Sem retirar o filme que cobre a borracha, verificar o fechamento da emenda. 15) Isto feito, iniciar o ajuste das pontas. O ajuste deve ser feito retirando – se, gradativamente, o filme da borracha de ligação, à medida que for feito o ajuste das pontas. 16) Utilizando – se a faca “V”, aparar, em ambos os lados da correia (lado do transporte e lado das polias), o excesso de comprimento deixado no último passo da lona 17) A espessura da borracha de ligação mais à cobertura deve ser aproximadamente 1,0 mm maior do que a espessura da cobertura da correia. Essa verificação poderá ser feita utilizando – se as costas da faca. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 79 Fig. 67 – Verificação da espessura da borracha de ligação 18) Vulcanizar a emenda conforme a tabela III de tempo, temperatura e pressão. Utilizar guias com espessuras de 1,0 a 1,5 mm menores do que a espessura da correia. Fig. 68 – Vulcanização da correia Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 80 CAPITULO 8 - TRANSPORTADOR PNEUMÁTICO O transporte pneumático tem sua aplicação industrial destacada desde o início do Século XX, devido a algumas de suas características principais: os baixos custos de manutenção e operação; a grande variabilidade de produtos transportados; a alta flexibilidade dos projetos, podendo haver o transporte vertical e/ou horizontal, além de diversos sistemas de alimentação de sólidos. A utilização do ar para a movimentação de materiais representa vantagens a este processo se comparado à movimentação mecânica (elevadores, redler, transportador helicoidal, etc.), pois oferece maior segurança ao produto uma vez que o mesmo é transportado por meio de tubulações, onde o ar como fluido possibilita o seu escoamento até o local desejado. Fig. 68 - Torres de alimentação de areia Um projeto adequado deverá prever o tipo de tubulação a ser utilizada, de acordo com o grau de abrasividade e corrosão possivelmente gerados pela composição dos materiais. O levantamento criterioso destas características poderá exigir do projeto a utilização de materiais resistentes como aço inox ou até mesmo PVC, sendo que os raios de curvatura deverão ser largos com a possibilidade de "chapas de desgaste" que propiciem sua substituição. O correto estudo das quantidades e pesos dos materiais, bem como velocidades e pressões nos dutos são indispensáveis para o sucesso do funcionamento. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 81 Fig. 69 - Sistema de transporte pneumático para negro de fumo 8.1 – Transporte pneumático fase densa x fase diluída O transporte pneumático em fase densa pode ser o método mais confiável e eficiente para a manipulação de uma grande variedade de sólidos secos a granel. A definição de transporte pneumático em fase densa significa uma pequena quantidade de ar para movimentar uma grande quantidade de sólidos a granel de forma pulsante, em porções através da linha de transporte, sendo um processo similar à extrusão. Fig. 70 - Linhas múltiplas de transporte de fase densa. Os sistemas pneumáticos em fase diluída utilizam grande quantidade de ar para remover quantidades relativamente pequenas de material em suspensão a altas velocidades. A fase densa tem a vantagem de empurrar eficientemente uma concentração muito mais densa de material sólido a velocidades relativamente baixas (1,5 a 10 m/s) através da linha de transporte, o que resulta em uma manipulação mais delicada dos sólidos altamente abrasivos que não toleram degradação. Para muitos materiais frágeis, granulares ou cristalinos, não existe processo mais adequado. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 82 Fig. 71 - Sistema de vácuo de alta velocidade transportando negro de fumo O transporte pneumático em fase densa é: Ø Eficiente em consumo de energia e mão de obra. Ø Confiável, devido às poucas partes móveis e menor desgaste do sistema; Ø Flexível, permitindo instalações de sistemas completos em espaços bem reduzidos ou cheios por sistemas mecânicos, com interrupções mínimas em seu programa de produção. Os materiais tipicamente transportados são: Alumina, óxido de alumínio, alimento para bebês, argila, barita, bauxita, bentonita, bórax, carbonato de cálcio, cloreto de cálcio, negro de fumo, cimento, café (cru, torrado, moído), detergente, feldspato, carvão, farinha, cinza, fluorita, areia, mistura para vidro, caco de vidro, gesso, óxido de ferro, caulim, cianita, calcário, magnésio, leite em pó, amendoim, resina de PVC, sal, sílica, barrilha, sulfato de sódio, metal, enxofre, açúcar, dióxido de titânio e muito mais. Os primeiros sistemas de transporte pneumático em fase densa eram, simplesmente, um recipiente e uma linha de transporte, alguns sistemas ainda são. Nestes sistemas, todo o ar requerido para retirar o material do recipiente e vencer a fricção na linha de transporte é adicionado no recipiente. Esses sistemas mais primitivos têm graves pontos negativos, dentre eles, principalmente, a reduzida eficiência já que precisam de maiores volumes de ar e estão limitados a transportar menores lotes de material, além do mais, as grandes quantidades de ar que devem ser introduzidas nesses sistemas para evitar entupimento levam ao aumento da velocidade de transporte. Essa velocidade provoca alguns dos muitos problemas que os sistemas em fase densa foram desenvolvidos para evitar (maior abrasão e/ou degradação do produto). Nos sistemas mais modernos, só é introduzido o volume de ar necessário para levar o produto até a linha, em densidade máxima. Depois que o material começa a movimentar-se na linha é adicionado apenas o ar necessário para superar o atrito na linha de transporte à medida que ela ocorre. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 83 A fricção pode aumentar dentro do sistema por várias razões, como por exemplo, numa curva na linha de transporte ou numa mudança nas características do produto. 8.2 - Velocidade do gás e da partícula Temos que ter cuidado na definição das velocidades do gás e da partícula e na velocidade relativa entre eles, a velocidade relativa ou de deslizamento. Os termos que freqüentemente são usados livremente na literatura são definidos abaixo. O termo velocidade superficial também é usado comumente. A velocidade superficial do gás é definida como: Ufs = [vazão volumétrica do gás] / [área da seção reta do tubo] = Qf / A A velocidade superficial das partículas é definida como: Ups = [vazão volumétrica de sólidos] / [área da seção reta do tubo] = Qp/A Onde o subscrito "s" denota superficial e os subscritos "f" e "p" se referem ao fluido e as partículas respectivamente. A fração da área transversal disponível do tubo para o fluxo de gás normalmente é assumida ser igual à fração de volume ocupada pelo gás, quer dizer, a porosidade ou fração de vazios λ. A fração da área do tubo disponível para o fluxo de sólidos é, portanto, (1 - λ). E assim, a velocidade real do gás, é: Uf = Qf / [A λ] e a velocidade real da partícula, Up = Qp / [A (1 - λ)] Assim, as velocidades superficiais são relacionadas às velocidades reais pelas equações: Uf = Ufs / λ Up = Ups / (1 - λ) É prática comum, quando lidamos com fluidização e com transporte pneumático, usar simplesmente o símbolo U para denotar a velocidade superficial do fluido. Também, de acordo com a prática comum, o símbolo G será usado para denotar o fluxo de massa de sólidos, quer dizer, G = Mp / A, onde Mp é a taxa de fluxo de massa de sólidos.A velocidade relativa entre partícula e fluido Urel é definida como: Urel = Uf - Up Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 84 Esta velocidade freqüentemente também é chamada a "velocidade de deslizamento" USLIP. Freqüentemente se considera que, no fluxo vertical de fase diluída, a velocidade de deslizamento é igual à velocidade terminal de única partícula, UT. 8.3 - Componentes (1) (2) (1) Misturador de zona, (2) Misturador continuo (1) (2) (3) (4) (5) (1) Cabeça misturadora de silo 10 portas, (2) Cabeça misturadora de silo 16 portas, (3) Areador/desgrumador, (4) Separador vibratório, (5) Soprador. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 85 (1) (2) (3) (4) (5) (1) Válvula borboleta de sede inflável, (2) Areador de silo, (3) Bin Discharger, (4) Alimentador, (5) Alimentador vibratório. (1) (2) (3) (4) (5) (1) Transportador e alimentador por gravidade ativado a ar, (2) Moega receptora de ensacados/compactador de sacos, (3) Descarregador de bags, (4) Descarregador de bag com moega receptora de ensacados, (5) Abridor automático de bags. (1) (2) (3) (4) (5) (1) Coletador de pó tipo cartucho com fluxo de ar descendente, (2) Filtro “Bin-Vent” tipo mangas, (3) Filtro “Bin-vent” tipo cartucho, (4) Filtro tipo cartucho com remoção pela parte superior, (5) Filtro/receptor a vácuo tipo cartucho (5). Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 86 (1) (2) (3) (4) (5) (1) Receptor final, (2) Válvula receptora, (3) Registro receptor, (4) Desviador 90°, (5) Deviador 15° 2 e 3 vias. (1) (2) (3) (4) (5) (1) Desviador crossover, (2) Comutador multi-entrada, (3) Desviador deslizante 2 vias, (4) Rotary spout, (5) Transportador. (1) (2) (3) (4) (5) (1) Curvas tubulares resistentes a abrasão, (2) Curvas/cotovelos tubulares simples de ferro e cerâmica, (3) Curva tubular de cerâmica de raio longo, (4) Acoplamentos para tubulação, (5) Visor de tubo. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 87 8.4 - Aplicações Abaixo serão listadas algumas aplicações praticas deste tipo de transportador em vários tipos de industrias. Fig. 72 – Alimentação de material ensacado Fig. 73 – Descarregamento de vagões com sistema de pesagem e distribuição Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 88 Fig. 74 – Descarreg. de silos de estocagem para conjunto de silos diários Fig. 75 – Sistema de despoeiramento com rosca transportadora existente Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 89 Fig. 76 – Descarregamento de vagões e distribuição interna Fig. 77 – Sistema de despoeiramento sem rosca transportadora Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 90 Fig. 78 – Sistema de descarga de vagões e distribuição interna Fig. 79 – Descarregamento de vagões por vácuo em fases diluída e densa Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 91 Fig. 80 – Sistema de mistura e pesagem Fig. 81 – Transporte e pesagem por lotes Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 92 Fig. 82 – Sistema de distribuição interna Fig. 83 – Sistema de distribuição interna e reator pressurizado Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 93 Fig. 84 – Silo misturador com sistema de distribuição interna Fig. 85 – Sistema de distribuição continuo 8.5 - Projeto de um Transportador Pneumático O Transporte Pneumático se refere ao movimento de sólidos suspensos em (ou forçado por) um fluxo de gás através de tubos horizontais e/ou verticais. É Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 94 um dos métodos mais populares para deslocar sólidos na indústria química, em curtas distâncias. Os transportadores pneumáticos podem ser usados para partículas que variam de pós finos a pelotas, com densidades aparentes de 16 a 3200 kg/m3 (1 a 200 lb/ft3). a)Transportar em regime de fase diluída ou fase densa ? O engenheiro projetista tem quatro escolhas típicas para especificação de um sistema de transporte pneumático. 1. Operação de fase diluída a vácuo 2. Operação de fase diluída sob pressão 3. Operação de fase diluída a vácuo-pressão 4. Operação em regime de fase densa sob pressão Os sistemas à vácuo permitem a admissão de múltiplos produtos, pelo uso de válvulas desviadoras simples. Porém, fica caro ter destinos múltiplos porque cada um tem que ter seu próprio filtro receptor com capacidade de vácuo parcial. Sistemas de vácuo também são mais “sensíveis a distâncias” que os sistemas de pressão, devido ao diferencial máximo de pressão ser de 5,5 a 6,0 Psi. Já os sistemas de fase diluída sob pressão, podem alcançar um diferencial de pressão de 12 Psi facilmente. A operação utilizando ambos os métodos (pressão-vácuo) às vezes é ideal para uma determinada instalação. Uma aplicação muito comum é a descarga de um vagão-de-trem padrão. Considerando que os carros não podem ser pressurizados, o ar é puxado do exterior, através do carro (levando sólidos com ele) para um filtro. Então depois do filtro, um soprador pode ser usado para enviar os sólidos para o receptor final. A escolha entre operar em regime de fase diluída ou densa, depende tipicamente das propriedades dos sólidos. Por exemplo, a operação a uma velocidade de mistura mais baixa é comum para os produtos altamente abrasivos ou para aqueles que degradam facilmente. Este método é popular, por exemplo, no transporte de caulim. b)Variantes de operação para o transporte pneumático em regime de fase diluída: Fig. 86 – Fase diluída: operação sob pressão Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 95 Fig. 87 – Fase Diluída: operação a vácuo Fig. 88 – Fase Diluída: operação vácuo - pressão 8.6 - Projetando um sistema para operar com fase diluída Admita um sistema com os seguintes parâmetros: • Comprimento: 200 pés de tubo reto • Acessórios: 2 cotovelos de 90 graus • Densidade aparente: 60 lb/ft3 (960 kg/m3) • Capacidade do sistema: 25.000 lb/h (cerca de 11.340 kg/h) As informações de projeto usadas aqui assumem que o ar é o gás de arraste, mas para um projeto preliminar, estas cartas serão suficientes para outros gases, como nitrogênio. Esteja atento ao usar ar como gás de arraste pois alguns pós, quando são misturados com oxigênio, formam uma mistura explosiva! Os nomografos mostrados adiante, juntamente com as tabelas adicionais, podem ser usados para um projeto inicial. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 96 Etapa - 1: Determine o comprimento equivalente da tubulação para o sistema Para este tipo de cálculo, cotovelos de 90 graus têm um comprimento equivalente de 25 pés (7.6 m) enquanto cotovelos de 45 graus têm um comprimento equivalente de 15 ft (4.6 m). Então, para o nosso exemplo: Comprimento equivalente = 200 ft + 2 (25 ft) = 250 ft Etapa - 2: Escolha uma velocidade de gás inicial para mover as partículas Usando a tabela abaixo, nós escolhemos nossa velocidade inicial de gás. Para nosso sistema, nós temos uma velocidade inicialde gás de 7.150 ft/min (2.179 m/min). Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 97 Etapa - 3: Assuma um diâmetro de tubo e leia o volume de ar exigido Na Carta 1, trace uma linha reta da velocidade inicial para o diâmetro de tubo assumido e prolongue a linha para encontrar o volume de ar. Para nosso sistema, nós começaremos com um tubo comum de 4 polegadas de diâmetro. Este procedimento resulta um volume de ar inicial de 610 ft3/min. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 98 Etapa - 4: Encontre a relação de sólidos Na Carta 2 trace uma linha conectando o volume de ar da Etapa - 3 e a capacidade requerida do sistema. Esta linha cruzará a linha de relação de sólidos no centro. Registre este valor. Para nosso sistema, nós temos uma relação de sólidos de cerca de 9.5. Se a relação de sólidos estiver acima de 15, retorne à Etapa - 3 e assuma um tamanho de linha maior. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 99 Etapa - 5: Determine o fator de projeto para o seu sistema Na Carta 3, tire uma linha do diâmetro do tubo para o volume de gás e leia o fator de projeto na linha central. Para nosso sistema, isto dá um fator de projeto igual a 90. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 100 Etapa - 6: Determine a perda de pressão no sistema Na Carta 4, tire uma linha do comprimento equivalente do sistema para o fator de projeto e estenda esta linha para a linha no centro do quadro. Agora, conecte o ponto de interseção entre a primeira linha e a linha do centro com a relação de sólidos no extremo direito. Leia a perda de pressão do sistema no ponto de interseção com esta linha. Para nosso sistema, é aproximadamente 12.5 Psi (86 kPa). Se a perda de pressão for maior que 12 Psi para sistemas de pressão ou 5 Psi para sistemas de vácuo, assume um tamanho de linha menor e volte para a Etapa - 3. Embora nosso exemplo tenha uma queda de pressão que provavelmente é muito alta, nós continuaremos para a Etapa -7. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 101 Etapa - 7: Determine a potência requerida pelo sistema Na Carta 5, conecte a perda de pressão do sistema com o volume de gás e leia as exigências de potência na linha central. Para nosso sistema, este valor seria 70 HP. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 102 CAPITULO 9 - TRANSPORTADOR HELICOIDAL (TH) Da análise das características dos transportadores mecânicos podemos encontrar um aspecto de diferenciação entre eles, no que se refere ao movimento relativo. O transportador helicoidal é um dos que apresentam movimento relativo entre o material e sua estrutura. Utilizado para pequenas vazões em pequenas distâncias, o transportador helicoidal pode ter a função agregada de misturador ou de separador dos materiais transportados. Pode ser utilizado também para aquecimento ou resfriamento destes materiais, inclusive para amenizar impactos em um sistema integrado. Em uma configuração básica, podemos determinar os seguintes componentes de um TH, além do conjunto de acionamento: Fig. 89 – Partes do TH A – Hélice ou helicóide; B – Componentes de travamento e segurança; C – Mancais intermediários; D – Tampas de fechamento; E – Calha limitadora de carga (carcaça) e boca de entrada; F – Flange de fixação; G – Boca de descarga; H – Suporte de fixação; Sua configuração varia muito de acordo com o tipo de material e sua função no sistema integrado. Podemos determinar que a taxa de ocupação de material em seu interior não deve ultrapassar 50 % do volume do transportador. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 103 Fig. 90 – TH tubular 9.1 - Partes do TH 9.1.1 - Carcaça Pode ser classificada como sendo aberta ou fechada e dentre estes as seguintes características: Carcaça com jaquetamento – é utilizada nos transportadores onde seja necessário o resfriamento ou aquecimento do material transportado, através da passagem de fluidos em uma câmara intermediária na carcaça; Fig. 91 – Carcaça com jaqueteamento Carcaça com chuveiro – é utilizada onde seja necessário agregar líquido ao material. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 104 9.1.2 - Hélice (helicóide) Pode ser encontrado em diferentes formatos a depender da utilização do transportador e da necessidade de atuar sobre o material transportado. Deve-se analisar o sentido de giro do transportador se anti-horário ou horário e determinar uma folga entre 3 e 8 mm entre a carcaça e o helicóide. Fig. 92 – Hélice do TH Deste modo, encontramos os seguintes tipos principais: Hélice simples – pode ser encontrado em passos diferentes a depender do fluxo de material desejado; Fig. 93 – Hélice simples Hélice com dentes – utilizado para transporte onde seja necessário principalmente desagregar os componentes do material transportado, como a remoção de detritos e partículas que são movidos junto a grãos de cereais; Fig. 94 - Hélice com dentes Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 105 Hélice com pás – utilizado para transporte onde seja necessário misturar os materiais transportados, podendo-se regular o trabalho das pás, para obter vários graus diferentes de mistura; Fig. 95 - Hélice com pás Hélice em fita simples ou múltiplas – utilizado para transporte de materiais que apresentem características viscosas ou pegajosas, com a tendência de aderir às paredes do transportador; Fig. 96 - Hélice fita Fig. 97 - Hélice fita 9.2 - Dimensionamento do TH. O Transportador helicoidal geralmente é montado na horizontal ou com inclinação máxima de 20º com a horizontal. No entanto existem TH montados Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 106 também na vertical, porem nesses casos existem algumas restrições para, como por exemplo: o tamanho e o tipo de material a ser transportado. 9.2.1 – Determinação do diâmetro da hélice ntDK ntD KQ ××××××= × × × ××××= 2 4 47 604 3600 γλ π γλ nK Q D ×××× = γλ47 3 Onde: λ - Peso especifico do material; K – Fator de correção do ângulo de inclinação do TH; N – Velocidade do eixo (Rpm) - Arbitrado γ - Fator de correção do volume ocupado. Onde: γ = fator de correção para volume ocupado pelo material na hélice 0,125 – pesados e abrasivos 0,250 – pesados e pouco abrasivos 0,350 – leves e pouco abrasivos 0,40 – leves e não abrasivos K = Fator de correção do ângulo de inclinação do TH β = inclinação do transportador β 0º 5º 10º 15º 20º K 1 0,9 0,8 0,7 0,6 9.2.2 – Determinação da área ocupada pelo material no transportador 4 2D S γπ = 9.2.3 – Determinação do numero de hélices do transportador t L N Helice o = Onde: L – comprimento do TH; t – passo da hélice; Sendo este determinado como: t=D – Não abrasivo t=0,5D – Pouco abrasivo t=0,7D – Abrasivo t=0,5D – Muito abrasivo Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 107 9.2.4 - Dimensionamento das chapas do transportador helicoidal Quantidade de chapas da carcaça (C): ( ) + ++ +× ×= 32 1 2 2 2 2 2 ff DfD LC π Onde: L – Comprimento do TH; D – diâmetro da hélice; f1 - folga 1; f2 - folga 2; f3 - folga 3. Quantidade de chapas necessária para a tampa (T): ( )5431 2222 ffffDLT ++++×= Onde: L – Comprimento do TH D – diâmetro da hélice; f1 - folga 1; f3 - folga 3; f4 - folga 4 f5 - folga 5. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 108 9.2.5 - Velocidade de deslocamento no interior do transportador: 60 .Nt V = Onde: t = passo da hélice N = nº de rotações por minuto (arbitrado) 0,2 = V = 0,4 – condição de trabalho se V for maior que 0,4m/s, diminuir n se V for menor que 0,2m/s, aumentar n 9.2.7 - Potência requerida pelo TH( ) 367367 lQ C HQ KwN o × ×+ × = Onde: Q(t/h), H(m), Co (adimensional), L(m). OBS: Para Transp. Horizontal H = 0 e )( 367 KW LxQ xCN o= Onde: Co = Coeficiente de resistência de acordo com o material 1,2 – pó-granuloso 1,6 – 2,5 – 4,0 – Pedaços OBS: A cada giro do eixo, o material avança o passo (t). O material ocupa 40% do espaço útil da carcaça (inferior). 1KW = 1,34 HP Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 109 9.3 - Alguns arranjos para TH Fig. 98 – Arranjos de TH 9.4 - Funcionamento Sentido de rotação da hélice Abraçamento da hélice sobre o eixo Motor \ Hélice DIREITA ESQUERDA SENTIDO HORÁRIO SENTIDO ANTI-HORÁRIO Rosca à direita: movimento segue regra da mão direita. Rosca à esquerda: não segue regra da mão direita Permite ser apoiado no teto quanto no solo. Uso de mancais intermediários p/ eixo L> 3m 9.5 - Exercício de transportador helicoidal Para facilitar o aprendizado do cálculo desse tipo de transportador consideramos somente dois tipos de materiais. Todos os exercícios são pára encontrar D (diâmetro da hélice) e N (potência do motor) Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 110 1) MAT: MILHO γ = 0,9t/m3 Q = 72t/h L = 15m C35N C – Granular < ½” 3 – Escoamento médio 5 – Não abrasivo N – Contém poeira explosiva t=D material não abrasivo Co = 2,5 K = 1, pois β = 0º. λ = 0,4 leve e não abrasivo n = 40 (como é um valor arbitrado, pode-se começar chutando 60rpm, mas neste caso, sendo esse número, o valor de V vai ultrapassar 0,4m/s assim tive que escolher um valor menor). Obs: 0,2= V = 0,4 – condição de trabalho m nK Q D 8,0 47 3 = ×××× = λγ sm nt V /31,0 60 = × = Verificamos que o valor calculado da velocidade esta dentro do possível. Calculando a potência: KwN 35,7 367 155,2 72 = × ×= Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 111 2) MAT: MILHO γ = 0,9t/m3 Q = 72t/h L = 15m C35N C – Granular < ½” 3 – Escoamento médio 5 – Não abrasivo N – Contém poeira explosiva β = 20º K = 0,6 λ = 0,4 leve e não abrasivo n = 40rpm t=D material não abrasivo Co = 2,5 m nK Q D 56,0 47 3 = ×××× = λγ sm nt V /37,0 60 = × = Cálculo da potência: KwN 36,8 367 155,2 72 367 13,5 72 = × ×+×= Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 112 3) Soja Integral γ = 0,8t/m3 Q = 40/h Lt = 15m (L1=L2) C27NW C- Granular < ½” 2 – Escoamento fácil 7 – muito abrasivo N – contém poeira explosiva t=0,5D material muito abrasivo Co = 2,5 β = 0º à K = 1 λ = 0,223 (média aritmética entre “leve e pouco abrasiva” e “pesado e abrasivo”) n = 40rpm D3 = Q/ 23,5. λ.γ.k. n = 0,68m V = t.n /60 = 0,34m/s (ok) KwNNN t 2 367 5,75,2 20 367 5,75,2 2021 = × ×+ × ×=+= 9.6 - Questão complementar Esquematize um drive de motorização que não seja co-axial ao eixo do transportador e onde o motor elétrico esteja posicionado sob o TH. VISTA SUPERIOR VISTA LATERAL Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 113 CAPITULO 10 - SISTEMAS INTEGRADOS De acordo com os estudos efetuados sobre transportadores contínuos de granéis sólidos, podemos determinar que eles atuem de modo individual ou integrado com outros transportadores do mesmo tipo ou de tipos diferentes. Quando da necessidade de utilização de mais de um transportador numa planta, temos os Sistemas Integrados de Transporte que tem o objetivo de efetuar o transporte de materiais de maneira mais econômica, suprindo as necessidades técnicas das indústrias, se adequando ao seu layout e de seus equipamentos de modo mais eficaz. Dentro de um sistema integrado podem ser encontrados: • Diversos transportadores; • Elementos de ligação (moegas, tremonhas, calhas, chutes); • Elementos de armazenamento (silos, pilhas); • Elementos de controle de estocagem (empilhadoras, pás carregadeiras, recuperadoras); • Estações de controle e de força. Para o projeto de um sistema integrado, devemos determinar os seguintes itens: • Desenhos (plantas, vistas e isométricos) da indústria; • Desenhos animados, isométricos e diagramas unifilares da instalação de transporte; • Memorial de cálculo dos transportadores e dos equipamentos anexos ao sistema (equipamentos elétricos e instalações físicas); • Memorial descritivo; • Especificações; • Lista de materiais. 10.1 – Itens a serem avaliados num sistema integrado Uma correta avaliação do sistema integrado é fundamental para um bom projeto. Por isso a escolha de cada equipamento deve ser baseada na analise de alguns parâmetros como: • Investimento; • Manutenção; • Tempo de vida do projeto; • Ociosidade dos equipamentos; • Capacidade de Ampliação; • Lay out da planta; • Potência consumida; • Capacidade de atender as necessidades do projeto. Pode-se utilizar um sistema de notas ponderadas para cada item analisado e ou final verificar qual a configuração de equipamentos que melhor se enquadra nas necessidades e possibilidades do cliente. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 114 No item de manutenibilidade é interessante observar que existem três tipos de manutenção a serem considerados: • Manutenção corretiva – efetuada para reparo de instalações ou equipamento já danificados; • Manutenção preventiva – efetuada a partir de parâmetros pré- determinados dos equipamentos, que definem um cronograma para antecipação de ações que evitem a falha do equipamento; • Manutenção preditiva – baseada em inspeções (parâmetros / procedimentos), que geram registros (gráficos e tabelas) para análises dos pontos de avaliação estatística das possíveis falhas dos equipamentos, que podem levar a uma reavaliação das operações corretivas ou preventivas nas instalações industriais. 10.2 – Aplicações de sistemas integrados. Como exemplo de sistemas integrados podemos visualizar tanto instalações industriais como equipamentos que utilizem sistemas integrados de transporte, como por exemplo as colheitadeiras agrícolas. Fig. 99 – Vista em corte de uma colheitadeira com sistemas integrados Em uma colheitadeira podemos encontrar tipos diferentes de transportadores para deslocar os grãos colhidos até o reservatório, para descarga posterior. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 115 Fig. 100 – Lay out de uma colheitadeira com sistemas integrados 10.3 – Diagrama unifilar É a representação tridimensional dos elementos contidos em um sistema integrado. E tem por objetivo facilitar a visualização dos equipamentos na planta, dando noção de espaço nos sentidos norte-sul, leste-oeste e de altura. A representação é feita através de linhas e pontos, onde as linhas representam os equipamentos e os pontos os locais de carga e descarga. O diagrama deve ser feito em papel milimetrado isométrico, ou seja com a utilização dos 3 eixos (X, Y, Z) de coordenadas. Onde : Eixo X à Cotas no sentido Leste Oeste Eixo Y à Cotas no sentido Norte Sul Eixo Z à Altura Deve-se observar a necessidade de utilizar escalas diferentes entre os eixos X e Y do eixo Z para que se tenha uma melhor noção de altura dos elementos. O diagrama unifilar pode também ser feito em programas de CAD (Desenho assistido por computador), para isso é necessário a entrada das coordenadas (X, Y, Z) Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 116 10.4 – Exercícios 1 – Apresentar o encaminhamento, o memorial de calculo e o diagrama unifilar dos equipamentos necessários para transportar o material dos silo 1 e 2 até o misturador da fabrica de ração abaixo apresentada PREMISSAS: 1 – Silo de Milho (SMo = +15 m; SMx = +5 m) 2 – Silo de Soja (SSo = +15 m;SSx = +5 m) 3 – Moedor (MDo = +6 m; MDx = +3 m) 4 – Misturador (MTo = +5 m; MTx = +2 m) 5 – Misturador (ENo = +8 m) Q = 185 ton/h Proporção: (Milho: Soja) ⇒ (2 : 1) TC SSo SSx SMo SMx TC1 1 2 TC2 x y z MDo MDx ENo MTo MTx TH1 TH2 EC3o EC3x Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 117 COORDENADAS (x; y; z): SMo (+7,5 m; +20 m; +15m) SMx (+7,5 m; +20 m; +5m) SSo (+20 m; +20 m; +15m) SSx (+20 m; +20 m; +5m) MDo (+6 m; +7,5 m; +6 m) MDx (+13 m; +6,5 m; +2 m) MTo (+20 m; +7,5 m; +5 m) MTx (+25 m; +7,5 m; +8 m) ENo (+31 m; +6,5 m; +8 m) RESOLUÇÃO: Divisão da Vazão: ( ) h ton h ton QMilho h ton h ton QSoja h ton Q h ton Q 33,12367,612: 67,6167,611: 67,61 12 185 ' 185 =⋅= =⋅= = + = = Descrição do material: 1 – Milho (C35N) γ = 0,9 t/m3; Granular abaixo de ½”; Ângulo de Repouso 39º Não Abrasivo; Com poeira explosiva; 2 – Soja (C35Y) γ= 0,4 t/m3; Granular abaixo de ½”; Ângulo de Repouso 39º Não Abrasivo; Leve e fofo; Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 118 • Cálculo de Elevador de Canecas para alimentação do Silo de Milho: 1 – Material: Grão de milho 2 – Transportador escolhido (Tab. 4.04) ⇒ SB – Centrífugo de correia 3 – Velocidade da caneca (Tab. 4.01) ⇒ v = 1,52m/s 4 – Vazão de carregamento: 58,6 ton/h ⇒ Série E-6000 A máxima vazão do EC é menor que a metade da vazão de saída. O que fazer? 5 – Distância entre centros dos tambores (L): H = 15 m M = 700 mm Q = 500 mm mQMHL 475,16275,05,07,015275,0 =+++=+++= 6 – Características dos componentes: Caixa (AxB) mm Nº Bitola Largur a da correia Passo da canec a (mm) Diâmetro dos tambores (mm) Velocidad e (m/s) RPM Capacidade da caneca (dm3) D1 D2 XX YY 580x122 0 10 18” 460 600 450 1,3 41 6,0 9,6 7 – Cálculo da potência do motor: ( ) ( ) HP DHPv N 94,4 9,075 45,012475,16 46,0 1069,01000 3,1 75 212 3 = ⋅ ⋅+⋅ ⋅⋅⋅ ⋅ = ⋅ ⋅+⋅⋅ = − η 8 – Escolha do conjunto de Acionamento (Pág. 4-11): Para motor = 5,0 HP Nº do conjunto de acionamento: Nº 03 Nº do redutor: R-90 9 – Capacidade do Elevador: h ton Q 93,54 46,0 9,03,11063600 3 = ⋅⋅⋅⋅ = − Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 119 10 – Cálculo das tensões na correia (Pág. 4 -12): a) Tensão efetiva: ( ) ( ) kgf C qcDH Te 79,256 46,0 10009,010645,01475,161000212 3 = ⋅⋅⋅⋅⋅+ = ⋅⋅⋅⋅+ = −γ b) Tensão máxima da correia (Pág. 4-13): kgfTeT 88,50579,256)97,01()97,01(1 =⋅+=⋅+= • Cálculo de Elevador de Canecas para alimentação do Silo de Soja: 1 – Material: Soja integral 2 – Transportador escolhido (Tab. 4.04) ⇒ SB – Centrífugo de correia 3 – Velocidade da caneca (Tab. 4.01) ⇒ v = 1,52m/s 4 – Vazão de carregamento: 58,6 ton/h ⇒ Série E-6000 5 – Distância entre centros dos tambores (L): H = 15 m M = 700 mm Q = 500 mm mQMHL 475,16275,05,07,015275,0 =+++=+++= 6 – Características dos componentes: Caixa (AxB) mm Nº Bitola Largur a da correia Passo da canec a (mm) Diâmetro dos tambores (mm) Velocidad e (m/s) RPM Capacidade da caneca (dm3) D1 D2 XX YY 580x122 0 10 18” 460 600 450 1,3 41 6,0 9,6 7 – Cálculo da potência do motor: ( ) ( ) HP DHPv N 19,2 9,075 45,012475,16 46,0 1064,01000 3,1 75 212 3 = ⋅ ⋅+⋅ ⋅⋅⋅ ⋅ = ⋅ ⋅+⋅⋅ = − η 8 – Escolha do conjunto de Acionamento (Pág. 4-11): Para motor = 3,0 HP Nº do conjunto de acionamento: Nº 02 Nº do redutor: R-60 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 120 9 – Capacidade do Elevador: h ton Q 41,24 46,0 4,03,11063600 3 = ⋅⋅⋅⋅ = − (Devido ao baixo peso específico a capacidade de transporte cai mais que a metade) • Cálculo do Transportador de Correia (TC1) do Silo de Soja para Silo de Milho: Material: Soja em flocos; γ = 0,4 t/m3; Vazão = 62 t/h Comprimento: L = 15 m 1º Hipótese: Velocidade da Correia: Largura da correia = 20” Velocidade : v =3,0m/s Vazão volumétrica: Transportador horizontal (α=0º) ⇒ K = 1,00 h m Kv Q Ct 3 66,51 4,00,10,3 62 = ⋅⋅ = ⋅⋅ = γ Limitações do ângulo: ARD = ARE –15º = 29º – 15º = 14º Capacidade Ociosa (OC = 70%): h m OC 3 81,73 7,0 67,51 == Conclusão: Utilizar correia de 20” com 2 rolos iguais de 20º; ângulo de acomodação de 5º; Ct = 55 m3/h a 1,0 m/s Cálculo da Potência do TC1: ( ) ( ) ( ) ( ) HPNe NhN Q NgNvvNe 83,4063,0 100 62 93,055,00,3 1 100 =+++= ±⋅++⋅= Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 121 Para um rendimento de 90% ⇒ Potência fornecida = 5,36 HP Cálculo do Transportador de Correia (TC2) do Silo de Milho até o EC1: Material: milho (124 ton/h) + soja (62 ton/h) = 186 ton/h ; h ton 733,0 3 14,029,0 = ⋅+⋅ =γ Comprimento: L = 15 m Configuração do Transportador de Correia (TC2): 1º Hipótese: Observação: se colocar uma moega de 2,0 m. acima de Mdo ⇒ α =24,91º. O que não serve pela limitação da inclinação. TC1 15 m Silo de Milho SSii lloo de Soja chute 2 m TC2 tremonha Vista MDo TC2o 15,07 m 5 m α =18,35º Planta SMx MDo 1,5 m 15 m 15,07 m Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 122 2º Hipótese: Velocidade da Correia: Largura da correia = 20” Velocidade: v =3,0m/s Vazão volumétrica: Transportador horizontal (α=0º) ⇒ K = 1,00 h m Kv Q Ct 3 47,84 73,00,10,3 185 = ⋅⋅ = ⋅⋅ = γ Limitações do ângulo: ARD = ARE –15º = 29º – 15º = 14º capacidade Ociosa (OC = 70%): h m OC 3 67,120 7,0 47,84 == Velocidade da Correia: Largura da correia = 24” Velocidade: v =3,0m/s 3º Hipótese: Vazão volumétrica: Transportador horizontal (α=0º) ⇒ K = 1,00 h m Kv Q Ct 3 47,84 73,00,10,3 185 = ⋅⋅ = ⋅⋅ = γ Limitações do ângulo: ARD = ARE –15º = 29º – 15º = 14º Capacidade Ociosa (OC = 70%): h m OC 3 67,120 7,0 47,84 == Largura da correia 24” com 3 rolos iguais de β = 35º; ângulo de acomodação 5º e capacidade 103 m3/h para 1,0 m/s Planta SMx EC3o 1 m 9 m 9,12 m EC3 2,0 m TC2 = 9,12 m SMx EC3o Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 123 Cálculo da Potência do TC2: ( ) ( ) ( ) ( ) HPNe NhN Q NgNvvNe 43,4050,0 100 186 60,057,00,3 1 100 =+++= ±⋅++⋅= • Cálculo do Elevador de Canecas para elevar a “mistura” do TC2 até o moedor: mtgT T tg 45,1204 4 =⋅=⇒=α 1 – Material: Mistura 2 – Transportador escolhido (Tab. 4.04) ⇒ SB – Centrífugo de correia 3 – Velocidade da caneca (Tab. 4.01) ⇒ v = 1,52m/s 4 – Vazão de carregamento: 58,6 ton/h ⇒ Série E-6000 5 – Distância entre centros dos tambores (L): H = 10,5 m M = 700 mm Q = 500 mm mQMHL 0,12975,11275,05,07,05,10275,0 ≈=+++=+++= 6 – Características dos componentes: Caixa (AxB) mm Nº Bitola Largur a da correia Passo da canec a (mm) Diâmetro dos tambores (mm) Velocidad e (m/s) RPM Capacidade da caneca (dm3) D1 D2 XX YY 580x122 0 10 18” 460 600 450 1,3 41 6,0 9,6 7 – Cálculo da potência do motor: ( ) ( ) HP DHPv N 74,4 9,075 45,01212 46,0 106733,01000 3,1 75 212 3 = ⋅ ⋅+⋅ ⋅⋅⋅ ⋅ = ⋅ ⋅+⋅⋅ = − η 8 – Capacidade do Elevador: h ton Q 74,44 46,0 733,03,11063600 3 = ⋅⋅⋅⋅ = − MDo EC3x T = ?? 4,0 m Bica 1 α > 14º Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 124 Seram necessários 05 elevadores SB, Série E-6000 colocados lado a lado. Cada um terá capacidade de 58,6 ton/h e serão alimentadas por uma moega com 05 saídas umas para cada EC. A entrada no moinho também terá uma moega para cada entrada dos produtos proveniente de cada bica que sai do EC. • Cálculo do TH1 para transportar mistura do moedor para o misturador: Q = 185 ton/h Inclinação: 15º ⇒ K = 0,7 Produto leve e não abrasivo ⇒ λ = 0,4Material não abrasivo ⇒ t = D λ = 0,35 ⇒ Leves e pouco abrasivo 1º Hipótese (n = 60 rpm): m nK Q D 68,0 607,04,073,047 185 47 33 = ⋅⋅⋅⋅ = ⋅⋅⋅⋅ = λγ (não serve) 2º Hipótese (n = 40 rpm): s mnt v m nK Q D 52,0 60 4078,0 60 78,0 407,04,073,047 185 47 33 = ⋅ = ⋅ = = ⋅⋅⋅⋅ = ⋅⋅⋅⋅ = λγ (não serve) 3º Hipótese (n = 30 rpm): s mnt v m nK Q D 43,0 60 3086,0 60 86,0 307,04,073,047 185 47 33 = ⋅ = ⋅ = = ⋅⋅⋅⋅ = ⋅⋅⋅⋅ = λγ (não serve) MDx MTo 1,0 m 8,0 m 8,06 m Planta MDx MTo 2,0 m 8,06 m 8,24 m α = 14º Vista Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 125 4º Hipótese (n = 20 rpm): HPkWN s mnt v m nK Q D 95,543,4 367 24,85,272 367 272 32,0 60 2098,0 60 98,0 207,04,073,047 185 47 33 == ⋅⋅ + + = = ⋅ = ⋅ = = ⋅⋅⋅⋅ = ⋅⋅⋅⋅ = λγ Onde Pontos (X, Y, Z): A à Saída do silo de soja – (+20;+20;+5) Bà Saída do silo de milho – (+7,5;+20;+5) Cà Entrada do TC1 – (+20;+20;+3) D à Descarga do TC1 – (+7,5;+20;+2) Eà Entrada do TC2 – (+7,5;+20;0) Fà Descarga do TC2 – (+7,5;+12,5;+2,6) Gà Entrada do EC1 – (+7,5;+12,5;+0,6) Hà Descarga do EC1 – (+5,5;+12,5;+8) I à Entrada do Misturador – (+6,0;+7,5;+6) Jà Entrada do TH1 - (+13; +6,5;+2) L à Descarga do TH1 – (+20;+7,5;+5) Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 126 2 - UNIDADE DE PRODUÇÃO DE CONCRETO PREMISSAS: A – Pilha de Brita B – Pilha de Brita C – Pilha de Areia D – Silo Cimento Portanlad (Do = +20 m; Dx = +5 m) E – Misturador (Eo = + 9 m; Ex = + 4 m) F – Betoneira (Fo = +8 m) Q = 108 t/h de concreto seco com 2% de perdas no processo (de A, B e C) para (D) Estoque para 3 dias de produção (10 h / dia) Constituição do Concreto: (Cimento; Areia; Brita) ⇒ (2; 3; 5) RUA A B C F Fo E Ex Eo D TC1 x y z TC2 TC3 TH1 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 127 COORDENADAS (x; y; z): Ax (+100 m; +100 m; 0m) Bx (+100 m; +60 m; 0m) Cx (+100 m; +20 m; 0 m) Do (+65 m; +15 m; +20 m) Dx (+65 m; +15 m; +5 m) Eo (+ 45 m; +42,5 m; +9 m) Ex (+ 45 m; +67,5 m; +4 m) Fo (+ 47,5 m; +95 m; +8 m) RESOLUÇÃO: Divisão da Vazão: ( ) h ton h ton QBrita h ton h ton QCimento h ton h ton QAreia h ton Q h ton Q 6,218,102: 548,105: 4,328,103: 8,10 532 108 ' 108 =⋅= =⋅= =⋅= = ++ = = Cálculo do volume da pilha: 2 2 hR V ⋅⋅ = π ton dia h h ton brita ton dia h h ton h ton areia ton dia h h ton h ton cimento 06,1653 98,0 1 1038,105 84,991 98,0 1 1034,328,103 22,661 98,0 1 0,6481036,218,102 =⋅⋅⋅⋅= =⋅⋅⋅=⋅= =⋅=⋅⋅=⋅= Peso especifico: Cimento (2) = 1,6 ton/m3 ; A36M; ARE = 45º Areia (3) = 1,8 ton/m3 ; ARE = 45º Brita (5) = 2,3 ton/m3 ; ARE = 30º mhhhRVSilo mV VV M Cimento 26,5526,413: 26,413 22,661 6,1: 22 3 =⇒⋅⋅=⇒⋅⋅= =⇒=⇒= ππ γ Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 128 mh hhR VPilha mV VV M Areia 26,5 3 10 02,551 3 : 02,551 84,991 8,1: 22 3 =⇒ ⋅⋅ =⇒ ⋅⋅ = =⇒=⇒= ππ γ )2(43,3 3 10 36,359 3 : 36,359 53,826 3,2: 22 3 pilhasmh hhR VPilha mV VV M Brita ⋅=⇒ ⋅⋅ =⇒ ⋅⋅ = =⇒=⇒= ππ γ Alturas Máximas: Ha = 10. tg 45º = 10 m (Areia) Hb = 10. tg 30º = 5,77 m (Brita) • Cálculo do TH para levar o cimento do Silo D até o TC2: Material: cimento A26N ⇒ Peso especifico 1,6 ton/m3 Q = 21,6 ton/h Comprimento (L) = 10 m Inclinação: 0º ⇒ K = 1 ARE = 30º Muito Fino ⇒ Co = 1,2 Abrasivo ⇒ t = 0,8D λ = 0,35 ⇒ Leves e pouco abrasivo 1º Hipótese (n = 40 rpm): 14,0 60 4022,0 60 27,0 40135,06,147 6,21 47 33 = ⋅ = ⋅ = = ⋅⋅⋅⋅ = ⋅⋅⋅⋅ = nt v m nK Q D λγ (não serve) Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 129 2º Hipótese (n = 60 rpm): HPkWN nt v m nK Q D 94,0706,0 367 102,16,21 24,0 60 6024,0 60 239,0 60135,06,147 6,21 47 33 == ⋅⋅ = = ⋅ = ⋅ = = ⋅⋅⋅⋅ = ⋅⋅⋅⋅ = λγ • Cálculo do TC3 que recebe material do TC2 e leva para o misturador: Eo = + 9m + 2m (tremonha) = 11m )(15 38 10 )(29 18 10 servetg nãotg o o == == α α Material: 3 produtos ⇒ γ = 2,0 ton/m3 Cimento: ARE = 45º Areia: ARE = 30º ⇒ Mistura: 30º Brita: ARE = 30º Velocidade da Correia: Largura da correia = 16” Velocidade : v =1,6m/s Vazão volumétrica: Transportador inclinado (α=15º) ⇒ K = 0,95 h m Kv Q Ct 3 52,35 0,295,06,1 108 = ⋅⋅ = ⋅⋅ = γ Limitações do ângulo: ARD = ARE –15º = 30º – 15º = 15º Capacidade Ociosa (OC = 70%): h m OC 3 74,50 7,0 72,24 == Conclusão: Utilizar correia de 16” com 2 rolos iguais de 20º; ângulo de acomodação de 5º; Ct = 40 m3/h a 1,0 m/s 9m Vista α 38m Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 130 Cálculo da Potência do TC3: ( ) ( ) ( ) ( ) HPNe NhN Q NgNvvNe 07,87,31,1 100 8,10 0,18,06,1 1 100 =+++= ±⋅++⋅= • Cálculo do TC2 que recebe material do TC1 e TH, e leva para o TC3: Material: 3 produtos ⇒ γ = 2,0 ton/m3 Cimento: ARE = 45º Areia: ARE = 30º ⇒ Mistura: 30º Brita: ARE = 30º ARD (mistura) = 15º Velocidade da Correia: Largura da correia = 16” Velocidade : v =1,6m/s Vazão volumétrica: Transportador horizontal ⇒ K = 1,0 h m Kv Q Ct 3 75,33 0,20,16,1 108 = ⋅⋅ = ⋅⋅ = γ Limitações do ângulo: ARD = ARE –15º = 30º – 15º = 15º Capacidade Ociosa (OC = 70%): h m OC 3 21,48 7,0 75,33 == Conclusão: Utilizar correia de 16” com 2 rolos iguais de 20º; ângulo de acomodação de 5º; Ct = 40 m3/h a 1,0 m/s Cálculo da Potência do TC2: ( ) ( ) ( ) ( ) HPNe NhN Q NgNvvNe 09,411,1 100 8,10 0,18,06,1 1 100 =⋅++⋅= ±⋅++⋅= 4m Vista 40m TC1 TH1 TC3 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 131 • Cálculo do TC1 que recebe materiais das três pilhas e descarrega em TC2: Mesma configuração do TC2 e TC3, transportador na horizontal e a vazão Q =35m3/h. Cálculo da Potência do TC1: ( ) ( ) ( ) ( ) HPNe NhN Q NgNvvNe 78,782,1 100 4,86 52,236,16,1 1 100 =⋅++⋅= ±⋅++⋅= Observação: Pás carregadeira têm que: § Levantar material até 5 m; § Comprimento de 5 m; § Pode se movimentar até 5 m; Diagrama Unifilar A à Pilha Brita – (+100;+100;0) Bà Pilha Brita – (+100;+60;0) Cà Pilha de areia – (+100;+20;0) D à Entrada do TC1 (ponto de carga da pilha A)– (+85;+100;+8) Eà Ponto de carga de brita da pilha B– (+85;+60;+8) Fà Ponto de carga de areia da pilha C – (+85;+20;+8) Gà Descarga de TC1 – (+85;+5;+8) Hà Entrada de TC2 – (+85;+5;+6) I à Descarga de TC2 – (+45;+5;+6) Jà Entrada do TC3 - (+45; +5;+4) L à Entrada do TH1 – (+65;+15;+5) Mà Saída de TH1 – (+65;+5;+5) N à Entrada de cimento no TC2 (+65;+5;+6) Oà Descarga do TC3 (+45;+42,5;+11) 5 m Vista 95 m TC2 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 132 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 133 3 – Apresentar o encaminhamento, o memorial de calculo e o diagrama unifilar dos equipamentos necessários para transportar o material das pilhas A e B e do silo C até o misturador E PREMISSAS: A / B – Pilha de Areia C – Silo de cimento; Cx = + 5m D – ADM (Administração) e MAN (Manutenção); Pé direito = + 5 m E – Misturador; Eo = + 9 m; Ex = + 4 m F – Embalagem; Fo = + 7 m Q = 160 ton/h (Vazão) Proporção: Areia : Cimento = 3:1 Altura da Rua = 5m RUA ADM MAN A B C F Eo E Ex Fx Fo x y z Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 134 COORDENADAS (x; y; z): Ax (+20 m; +100 m; 0m) Bx (+50 m; +100 m; 0m) Cx (+90 m; +100 m; +5 m) Eo (+ 35 m; +42,5 m; +9 m) Ex (+ 60 m; +10 m; +4 m) Fo (+ 70 m; +40 m; +7 m) RESOLUÇÃO: Divisão da Vazão: ( ) h ton h ton QCimento h ton h ton QAreia h ton Q h ton Q 40401: 120403: 40 13 160 ' 160 =⋅= =⋅= = + = = Especificaçãodos materiais: Cimento: Abrasivo; γ = 1,6 t/m3 ARE = 30º Q = 40 ton/h Areia: γ = 1,8 t/m3 ARE = 45º Q = 120 ton/h Cálculo do volume da pilha de areia: 3 22 19,1047 2 10100 2 m hR V = ⋅⋅ = ⋅⋅ = ππ Altura Máxima: H = 10. tg 45º = 10 m (Areia) Nº de dias: 57,1 1060 95,188495,1884 º = ⋅ = ⋅ = horaQ n 1,57 dias para 01 pilha 3,00 dias para 02 pilhas Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 135 • Cálculo do TC do Silo de cimento para Eo: Material: cimento ⇒ γ = 1,6 ton/m3 ARE = 30º TC1: Velocidade da Correia: Largura da correia = 16” Velocidade: v =1,6m/s Vazão volumétrica: Transportador inclinado (α = 11º) ⇒ K = 0,94 h m Kv Q Ct 3 77,14 8,194,06,1 40 = ⋅⋅ = ⋅⋅ = γ Limitações do ângulo: ARD = ARE –15º = 30º – 15º = 15º Correia de 16” com rolos planos ⇒ V = 15 m3/h para v = 1,0 m/s Cálculo da Potência do TC1: ( ) ( ) ( ) ( ) HPNe NhN Q NgNvvNe 14,534,3217,1 100 40 20,187,06,1 1 100 =+++⋅= ±⋅++⋅= TC2: Velocidade da Correia: Largura da correia = 16” Velocidade: v =1,6m/s Vazão volumétrica: Transportador inclinado (α=0) ⇒ K = 1,0 TC1 TC2 11 m 2 m Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 136 h m Kv Q Ct 3 88,13 8,10,16,1 40 = ⋅⋅ = ⋅⋅ = γ Limitações do ângulo: ARD = ARE –15º = 30º – 15º = 15º Correia de 16” com rolos planos ⇒ V = 15 m3/h para v = 1,0 m/s Cálculo da Potência do TC2: ( ) ( ) ( ) ( ) HPNe NhN Q NgNvvNe 78,297,0 100 40 77,073,06,1 1 100 =++⋅= ±⋅++⋅= Potência Total: N = 5,14 HP + 2,78 HP = 7,92 HP • Cálculo do EC que recebe material das pilhas e leva para o misturador: Material: Areia Transportador escolhido (Tab. 4.04) ⇒ SB – Centrífugo de correia Velocidade da caneca (Tab. 4.01) ⇒ v = 1,52m/s Vazão de carregamento: Q / γ = 120 / 1,8 = 66,6 ton/h ⇒ Série E-6000 Distância entre centros dos tambores (L): H = 13 m M = 700 mm Q = 500 mm 3,0 m 2,0 m 13,0 m TC3 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 137 mQMHL 475,14275,05,07,013275,0 =+++=+++= Características dos componentes: Caixa (AxB) mm Nº Bitola Largur a da correia Passo da canec a (mm) Diâmetro dos tambores (mm) Velocidad e (m/s) RPM Capacidade da caneca (dm3) D1 D2 XX YY 580x122 0 10 18” 460 600 450 1,3 41 6,0 9,6 Cálculo da potência do motor: ( ) ( ) HP DHPv N 98,8 9,075 45,012475,14 46,0 1068,11000 3,1 75 212 3 = ⋅ ⋅+⋅ ⋅⋅⋅ ⋅ = ⋅ ⋅+⋅⋅ = − η Diagrama Unifilar Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 138 Onde os Pontos (X,Y,Z): Aà Pilha A (+20;+100;0) Bà Pilha B (+50;+100;0) Cà Saída do Silo C (+90;+100;+5) Dà Entrada do TC1 (+90;+100;+5) E=Fà Fim do TC1(+55;+70;+11) G=Là Descarga do TC2 (+35;+43;+11) Hà Entrada do EC1(+35;+90;+3) I à Saída do EC1 (+35;+88;+12,5) Jà Entrada do TC 3 (+35;+88;+11) M à Entrada do misturador (+35;+43;+9) Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 141 ANEXO 2 – PROCEDIMENTO PARA EXPERIMENTO DE CÁLCULO DO ARE E ARD EXPERIMENTO EM SALA DE AULA 1 – Objetivo: Análise do comportamento de alguns materiais na formação de uma grelha, verificando a sua fluidez, ângulo de acomodação e outras características referentes ao movimento dos materiais. 2 – Material Necessário: § Folhas de jornal para forrar a mesa; § 01 garrafa Pet (2 litros – formato cilíndrico): cortar as duas extremidades de modo a permanecer o formato 100% cilíndrico; § 02 réguas de 30 cm para realizar as medições; § Materiais a serem analisados (ver tabela abaixo); § Água; Equipes A B C D E F G H I J L Material Ferro Esponja Feijão Areia Seca Confete (outro) Gesso Isopor (outro) Brita Arroz Areia Úmida Farinha de Mandioca Cimento 3 – Conceitos: Ângulo de acomodação estático: ARE – ângulo formado quando o material “assenta-se” sobre o transportador Ângulo de acomodação dinâmico: ARD – ângulo formado quando o material “assentado” sofre o efeito da vibração do transportador em movimento 4 – Experimento: 4.1 – 1º Fase: Cálculo do ângulo de repouso estático: § Forrar a mesa com jornal; § Posicionar e manter uma distância dos cilindros (garrafa cortada) sobre a mesa de maneira que ao serem retirados as pilhas não se toquem; § Acomodar os materiais no interior do cilindro, deixar 2 cm do topo livre; Observação: Não se deve pressionar o material ou mexer no cilindro para que ocorra uma melhor conformação. § Segurando o cilindro com as duas mãos, ir levantando lentamente, até que o material esteja totalmente livre. § Observar a pilha formada: ver uniformidade da pilha, medir a altura máxima da pilha (h) (utilizando 2 réguas em perpendicular) e medir o diâmetro da pilha (medir em várias posições e tirar a medida entre o maior e o menor valor encontrado). Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 142 α h D/2 = R § Calcular o ângulo de repouso estático (ARE) R h tg =α 4.2 – 2º Fase: Cálculo do ângulo de repouso dinâmico: § Com ajuda de 02 pessoas, trepidar a mesa, simulando uma situação de movimento; § Observar as alterações nas pilhas e medir os novos diâmetros (tirar a média entre o maior e o menor valores encontrados) e altura e calcular o ângulo de repouso dinâmico (ARD); 4.3 – 3º Fase: Umedecido e compressão: § Serão escolhidos alguns materiais de acordo com o Professor, para estes serem umedecidos com um pouco de água ou pressionados para existir uma compactação; § Recolhe se todo os materiais para os cilindros, e de acordo com a escolha do professor, umedecer um pouco ainda contido no cilindro, ou pressionar bastante ainda contido no cilindro; § Depois levante as garrafas cilíndricas e analise o comportamento do material no momento que sai do recipiente e a forma que se acomoda; § Novamente efetue os cálculos de altura e diâmetro médio das novas pilhas; 4.4 – 4º Fase: Mistura § Nesta fase, será escolhida pelo Professor, a integração de materiais de forma analisar o comportamento da mistura; § Mistura parcelas iguais dos materiais escolhido pelo Professor; § Coloca a mistura no recipiente e levanta o recipiente com cuidado e analise o comportamento da mistura. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 143 4.5 – 5º Fase: Limpeza Depois de executado todos os experimentos recolher os materiais nos sacos e limpar a mesa e o chão. 5 - Conclusão: Ao final de todo o experimento, todas as equipes devem preencher a tabela abaixo e analisar o comportamento de todos materiais, em todas as suas situações, (no estado estático, no estado dinâmico, umedecido, compactado e na situação de aglomeração com outros materiais). Depois devem ser respondidas as perguntas do questionário. Equipes A B C D E F G H I J L Material Ferro Esponja Feijão Areia Seca Confete Gesso Isopor Brita Arroz Areia Úmida Farinha de Mandioca Cimento A.R.E A.R.D Diferença Diferença(%) Questionário 1) Que material apresentou maior e menor queda do ângulo A.R.E. para o A.R.D. e porque isso ocorreu? 2) Fazer uma analise comparativa dos produtos dentro da mesma família. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 144 ANEXO 3 – LISTAS DE EXERCÍCIOS Lista de exercício de transporte mecânico n°1 1) O que diferencia um material classificado como granel sólido de um outro enquadrado como carga unitária? R] O acondicionamento. O material classificado como carga unitária é limitado por uma embalagem e o classificado como a granel é sem embalagem sobre o transportador. 2) Dê exemplo de um material conhecido que possa ser transportado opcionalmente, na condição de carga unitária e carga a granel. R] Podemos citar o arroz, que por sua vez transportado no naviopoderá ser embarcado sem embalagem (a granel) e no mercado estará armazenado em sacos com uma quantidade especificada (a carga unitária). 3) Por que ao estudarmos um problema de movimentação, também temos que nos preocupar com as questões relacionadas com armazenagem? R] Todo material que é transportado tem que ser armazenado, sendo por pequenos ou grandes períodos e se os locais de armazenamento não forem bem planejados levando-se em conta a características do material e a quantidade a ser armazenada o sistema poderá entrar em colapso. Não se consegue sistemas contínuos de forma a só ter movimentação sem haver a preocupação com o processo, pois cada material sugere suas próprias características de armazenagem. 4) O que se entende por “Paradoxo do Estudo de Transportes”? R] Quanto mais estudamos o transporte mecânico menos usamos, pois o transportador não agrega valor. 5) Quanto ao local onde se desenvolve a atividade de transporte, como podem ser classificados os tipos de operações de movimentação? R] transportes internos e externos. 6) Como podem ser designadas de forma simples as operações que acontecem numa unidade industrial? R] Chegada do material por meio de navios, trens ou caminhões; descarregamento, que pode ser feito sobre um transportador de correias, ou por transportadores de cabos ou por aspiradores; envios para o silo de estocagem; beneficiamento; utilização no processo produtivo ( o material a granel passa por diversas fases até se obter o produto final). 7) Quais os dados de entrada considerados imprescindíveis para se iniciar a solução de um problema de MAM? R] O tipo de material a ser utilizado, a vazão mássica (t/h) e Layout dos pontos de carga e descarga. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 145 8) Enumere as diferenças mais significativas entre investimento e custo operacional de um empreendimento industrial para MAM. R] O investimento tem como objetivo angariar recursos financeiros para implantar ou ampliar uma instalação. O custo operacional mantém uma quantidade mínima de recursos financeiros de forma a garantir que a instalação opere. 9) O que se entende por orçamentação? R] Determinação de valores totais ou parciais de orçamento para implantação de um investimento ou manutenção da operacionalidade. 10) Quais os elementos a serem considerados na orçamentação de investimento ou do custo operacional referido no item 8? R] Pessoal, instalações físicas, maquinário, materiais de aplicação, materiais de consumo despesas administrativas e financeiras. 11) O que diferencia os transportadores com movimento relativo, dos que não têm movimento relativo? R] No transportador sem movimento relativo, o material não se desloca em relação ao transportador. Já no transportador com movimento relativo, o material se desloca (provocando desgaste) em relação ao transportador. 12) Cite as formas mais usuais de armazenamento nos sistemas de movimentação de granéis sólidos. R] Silo, em pilhas, baias ou containeres se caso este último for utilizado para armazenar e não para transportar. 13) Defina os sistemas de transportadores contínuos integrados R] Conjunto de transportadores funcionando de forma sincronizada e otimizada principalmente no que diz respeito à vazão. 14) Quais as fases da vida útil de um empreendimento industrial de movimentação de materiais a granel? R] Projeto, suprimento e fabricação, construção civil, montagem(instalação), partida, operação e manutenção. 15) Como se pode definir um projeto de um empreendimento industrial? R] Conjunto de informações organizadas de um maneira lógica que permite a realização e o entendimento das fases subseqüentes de um empreendimento industrial. 16) Que itens devem integrar o projeto mencionado no quesito 15? R] Memorial descritivo, memória de cálculo, desenho, lista de material e especificação. 17) O que são e para que servem os princípios básicos de MAM? R] Recomendações e parâmetros utilizados para fazer intervenções em qualquer fase do empreendimento. Segurança, Meio Ambiente, flexibilidade, versatilidade, terceira dimensão e uso da gravidade. 18) Quais as diferenças fundamentais entre os princípios de versatilidade e flexibilidade? Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 146 R] A flexibilidade atua no Layout do sistema e a versatilidade implica na aplicação do transportador em relação ao uso. 19) Como situar a responsabilidade social de Engenheiro Mecânico frente ao princípio de segurança e meio-ambiente? R] É a figura que mais participa do projeto e da vida do empreendimento. É quem tem condições de perceber as dimensões do grau de insegurança que o mesmo pode gerar. 20) Como contornar eventuais deficiências de conhecimento em técnicas de segurança ao avaliar aspectos de projeto, montagem, operação ou manutenção de um sistema de movimentação de grandes sólidos? R] O primeiro passo é saber quais serão os riscos envolvidos na atividade; se o material é tóxico, explosivo, quais são seus efeitos no meio ambiente, que tipos de danos o material pode causar aos equipamentos, e a partir desses dados tentar fazer a operação o mais seguro possível destacando equipamentos de combate a incêndio e equipamentos de proteção individual(óculos, luvas , capacete, máscaras, roupas especiais, etc) proteger as partes dos equipamentos mais sujeitos ao desgaste e efetuar um programa de inspeção dos equipamentos de forma permanente para detectar possíveis problemas em meu equipamento. 21) Entre na página do CRA-Centro de Recursos Ambientais e enumere, a partir da consulta, os tipos de licenças ambientais a serem obtidas pelos empreendimentos industriais, com suas respectivas finalidades e prazos de validade. R] O licenciamento de uma atividade requer um estudo de processos envolvidos no empreendimento, bem como dos parâmetros ambientais estabelecidos para o local. Além disso, os relatórios e pareceres técnicos também levam em consideração os aspectos sócio-econômico e humano da localidade. Os instrumentos usados são os descritos abaixo: I - Licenciamento Ambiental: ato administrativo pelo qual o CRA ou o CEPRAM, avaliam o empreendimento e estabelecem as condições, restrições e medidas de controle ambiental que deverão ser obedecidas pelo empreendedor, pessoa física ou jurídica, de respeito público ou privado, para localizar, instalar, alterar e operar empreendimentos ou atividades efetivas ou potencialmente poluidoras; II - Autorização Ambiental: ato administrativo pelo qual o CRA estabelece as condições para realização ou operação de empreendimentos, atividades, pesquisas e serviços de caráter temporário ou para a execução de obras que não impliquem em instalações permanentes; III - Manifestação Prévia: opinativo técnico emanado do CRA, com caráter de orientação, referente à consulta feita pelo interessado sobre os aspectos técnicos e formais relativos à implantação, operação, alteração ou regularização de um determinado empreendimento ou atividade. 22) Expresse sua opinião sobre a importância e o impacto do princípio do uso da gravidade no custo operacional dos sistemas integrados de transporte de granéis. R] O uso da gravidade pode ser considerado como um fator de economia no qual se refere ao custo de energia elétrica em motores e sistema auxiliares para sistemas de transportadores mecânicos. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 147 23) Analise resumidamente a correlação entre o princípio da 3ª dimensão e o fluxo de movimentação em uma instalação industrial que possua transportadores contínuos. R] Pode-se com auxílio desses princípios garantir uma melhor utilização dos espaços disponíveis numa instalação, pois a partir deles iremos arrumar de forma mais lógica e eficaz nosso layout. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 148 Lista de exercício de transporte mecânico n°2 1) Por que é importanteconhecer as características dos materiais a granel? R] Para conciliar os diversos tipos de material com seus respectivos equipamentos de transporte e armazenagem. 2) Quais as diferenças entre as características primárias e secundárias? R] As características primárias existem em qualquer tipo de material, mas as secundárias somente em alguns. 3) Quais as características primárias? R] Peso específico, granulométrica , abrasividade e fluidez. 4) Que impactos as características primárias podem ter sobre os sistemas de movimentação? R] Podem atuar principalmente no dimensionamento, na configuração e layout do sistema de transporte. 5) Quais são as características secundárias? R] Poeirento, combina-se com o ar, contém poeira explosiva,contaminável, desagregável, higroscópico,pegajoso e temperatura elevada. 6) Que cuidados adotar para evitar que os impactos das características secundárias prejudiquem os sistema de movimentação? R] Analisar a versatilidade dos equipamentos e sistemas. 7) Explique a diferença de comportamento dos materiais em sistemas com e sem movimento relativo. R] Os materiais com movimento relativo causam um maior desgaste devido ao atrito enquanto que os sem movimento relativo. 8) Como é calculado o peso específico dos materiais a granel? R] Pesando o mesmo num recipiente de 1 metro cúbico e dando o desconto da recipiente. 9) Explique resumidamente o método de determinação da granulométrica. R] Coloca-se o material num equipamento próprio para peneirar, onde as peneiras estão dispostas numa seqüência com mesh crescente, ao passar pelas mesmas partes o material é relido, com isso teremos quantidades parciais em cada base do peneiramento. 10)O que é mesh? R] É a unidade de medida para a granulométrica que tem sua origem na malha de peneiras. Esta medida corresponde a uma análise percentual furos / cm2. O n° de mesh define o tamanho do grão. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 149 11)Explique a relação entre fluidez e ângulo de repouso R] Quanto maior a fluidez, menor o ângulo de repouso 12) O que é abrasividade? R] Capacidade de um material desgastar outro quando sujeitar ao atrito. 13) Em que condições a abrasividade dos materiais pode ser aumentada ou reduzida? R] Se submetermos o material algum processo como, por exemplo, resfriar, aquecer, triturar e etc. 14) É possível estabelecer um método de medida da abrasividade? Explique. R]Sim. Quantidade de (Kg) de material em movimento retilíneo alternado com velocidade de v(m/s) sobre superfícies padronizadas, por tempo t(min). O desgaste Z(9mm) pode ser dividido e uma escala pode ser criada. 15) Que características ou propriedades podem influenciar a abrasividade? R] Dureza e geometria do material. Porque são fatores que podem desgastar de forma prematura a correi de um transportador. 16) Como evitar o efeito nocivo da abrasividade nas curvas das tubulações? R] São criados cotovelos na curvas com o objetivo de minimizar esse desgaste. 17) Delimite a partir da granulométrica a possibilidade de utilização dos transportadores, citados a seguir, na movimentação de granéis sólidos: TC, TH, TP, Redler e TV. R] Em minha opinião a granulométrica tem a ver com a adaptações nos transportadores e não exclui nenhum tipo. 18) O que fazer quando a granulométrica está acima da faixa recomendada para uso num determinado transportador? R] Passar por um processo de peneiramento 19) Responder a questão 17, considerando a granulométrica e o peso específico, em conjunto. R] Em relação à granulométrica a resposta é similar. O peso específico tem a ver com a dimensão dos componentes 20) Existem 2 grandes grupos de materiais considerados mais facilmente contamináveis. Quais são? Relacionar esses materiais utilizando a tabela de características. R] Os materiais cirúrgicos e os alimentos são duas classes de materiais que necessitam de cuidados especiais. Ver tabela. Açúcar refinado, granuloso seco......................................................................B35PU Café solúvel.......................................................................................................B45PQ Café torrado.......................................................................................................C25PQU Farinha ..............................................................................................................A45PN Farinha de Glúten..............................................................................................B25P Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 150 Gama laca em pó ou granulada .........................................................................B35PY Lactose ..............................................................................................................A35PX Leite em pó(seco) ..............................................................................................B45P Leite em pó integral...........................................................................................B35PUXY Flocos secos de leite.........................................................................................B35MPY Bolo de linhaça..................................................................................................B25P Poliestireno .......................................................................................................B25PQ Poliestireno em bolinha .....................................................................................B25PQ Farinha de trigo .................................................................................................A45PN 21) Que cuidados adotar para mover materiais do quesito 20, através de transportadores contínuos? R] Utilizar revestimento e cobertura para isolamento. Um transportador helicoidal ou pneumático é uma boa idéia. 22) O que é codificação dos materiais? R] Associação de letras e números às características dos materiais 23)Como funciona a definição de um código para determinado material? R] primeira letra – tamanho Primeiro número – escoamento Segundo número - abrasividade Segunda, terceira .... letra – características secundárias 24) Qual das características não é abrangida pela codificação? R] Peso específico 25) Como podem ser agrupados os materiais tendo como base a granulométrica? R] Muito fino, fino, granular, em pedaços e irregular 26) Entre no site da ABNT e informe o que há sobre normas relacionadas com as características dos materiais. R] Para ter acesso as normas precisa ser assinante. Ex : norma para pedra britada, pedrisco e pó-de-pedra para base de macadame hidráulico - nº NBR 7174EB72 27) Idem para o IPT ( Instituto de Pesquisas Tecnológicas) – Governo do Estado de são Paulo). R] não foi encontrado nada referente ao assunto supracitado. 28) O que fazer quando não encontramos na tabela de características um material a ser movimentado? R] Devemos procurar o seu fabricante, investigar suas características, consultar norma técnica ou adotar características de materiais similares 29) Que área é demandada para formação de uma pilha de minério de ferro para o qual dispõe de uma altura livre de até 16m? R]minério de ferro θ = 39° tgθ = 16/x x = 16/ tgθ = 19,76m γ = 3,2t/m3 área = [π.(2x)2 ] / 4 = 1226 m3 Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 151 30) Quantas pilhas serão necessárias para estocar material suficiente para 2h de suprimentos dos equipamentos a jusante do sistema de transporte, que movimenta 194t/h nas condições do quesito 29? R] 194x2 = 388t / 3,2t/m3 ÷ Vol pirâmide = número de pilhas V= π x R3 x H / 3 = 6542 m3 Resolve com uma pilha 31) O que é ângulo de repouso dinâmico? R] É uma característica do material quando está em movimento no transportador, sendo 10 a 15° menor que seu ângulo de repousoestático 32) Quais as características secundárias que mais influenciam a fluidez? R] Viscosidade e compactação 33) Quais os componentes básicos de um silo? R] bocais de entrada e saída e cilindro de armazenamento 34) Que cuidados tomar no projeto de silos para armazenar materiais de baixo escoamento? R] Na saída do cilindro de armazenamento deixar a descida mais inclinada e o bocal de saída ser grande. 35) Que recursos adicionais podem ser especificados para melhorar a descarga em silos de materiais de baixo escoamento? R] Pode-se criar dispositivos mecânicos ( pás, hélices) para auxiliar a descarga em silos. 36) Como dimensionar o tamanho e a quantidade de bocais de descarga num silo de armazenagem de granéis sólidos? R] levando em consideração a vazão que chega no silo e sua capacidade de armazenamento (volume). Tamanho dos bocais Q = V x A 37) Idem, para os bocais de alimentação. R] Vazão de alimentação do silo. 38) Que materiais podem ser empregados para a construção de silos para granéis sólidos? R] Materiais resistentes a agentes corrosivos existentes em ambientais específicos, internamente deve ser considerado o material armazenado 39) Indique as formas de medir a quantidade de material num silo. R] Pesando ou medindo a vazão t/h 40) Que cuidados tomar para resguardar a segurança de equipes de manutenção e limpeza dos silos? R] Ter um planejamento preventivo, efetuando paradas e agindo sempre com os silos vazios Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 152 Lista de exercício de transporte mecânico n°3 1) Explique o que se entende por “Paradoxo” do estudo dos transportadores mecânicos. R] Quanto mais estudamos o transporte mecânico menos usamos, pois o transportador não agrega valor. 2) Qual a diferença entre os princípios da versatilidade e flexibilidade? R] A flexibilidade atua no Layout do sistema e a versatilidade implica na aplicação do transportador em relação ao seu uso. 3) Que cuidados tomar para garantir a correta aplicação do princípio de segurança na implantação de um sistema de transporte a granel R] Conhecer propriedades primárias e secundárias abaixo: Caract. Prim. = granulométrica e abrasividade Caract. Séc. = toxidade, temperatura, poeira explosiva e corrosiva. Apesar disso deve-se considerar perfil do transportador (layout), capacidade desejada, condições de operação e impactos ao meio ambiente. 4) Em que situações se pode empregar o princípio da gravidade? R] Quando se deseja o deslocamento de carga de um nível mais alto para um nível mais baixo(ou seja, quando a carga pode “cair” ou “subir” de uma altura “H”) 5) Além do transportador, que outras partes de um sistema de transporte podem ser avaliadas utilizando-se o princípio da terceira dimensão? R] Os pontos de carga e descarga do material. 6) O que é mesh? R] É a unidade de medida para a granulométrica que tem sua origem na malha de peneiras. Esta medida corresponde a uma análise percentual furos/cm2. O n° de mesh define o tamanho do grão. 7) Como se mede o tamanho de um grão de material a granel? R] A partir da maior diagonal possível. 8) Que outras características ou propriedades influenciam a fluidez dos materiais? R] Vazão, compactação e granulométrica e ângulo de repouso. 9) Indique as alterações de projeto que um transportador helicoidal deve sofrer quando se altera o material a ser transportado de granulométrica menor para maior, forma homogênea para heterogênea e dureza menor para maior? R] • Granulométrica menor para maior – cresce o diâmetro do parafuso [D ≥ 12d(diagonal do grão)] • Dureza menor para maior – cresce a espessura da chapa de hélice Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 153 • Homogênea para heterogênea – diminuir a velocidade do transportador 10) Como o projeto de um silo pode ser afetado pelas características do material a ser armazenado? R] Devido a características secundárias como contaminável, corrosividade, temperatura, compactibilidade, toxidade etc. , o material no silo pode ser afetado pela abrasão com o material, pela granulométrica ( entupimento) e fluidez do material 11) Quais os dados de entrada a serem disponibilizados antes que se comece a resolver qualquer problema de projeto de sistemas de movimentação a granel? R] Vazão, layout carga/descarga e material. 12) Que situações podem influenciar o projeto de um espaço de estocagem de material a granel a céu aberto? R] Umidade do ar, vento, chuva , insolação, mistura e formação de poeira explosiva 13) Como funcionam os códigos que classificam os materiais a granel? R] C25N C - Granulométrica 2 – Escoamento 5 – Abrasividade N – Características secundárias 14) Quais as vantagens de utilização de uma tabela de códigos para os materiais a granel? R] É possível classificar os materiais em grupos distintos e utilizam dados comuns ao grupo, quando não dispomos de dados específicos - facilidade de consulta, normalização. 15) Qual a diferença entre as características primárias e secundárias? R] As características primárias existem em qualquer tipo de material, mas as secundárias somente em alguns. 16) Que cuidados tomar quando transporta materiais com as seguintes características: R] Higroscópico – controlar a umidade do ar Contém poeira explosiva – Evitam surgimento de faíscas e altas temperaturas Toxidade elevada – Evitar transbordamento e exposição ao meio ambiente (confinamento) Corrosivo – Usar materiais não-mergentes 17) Em que grandes grupos podem ser divididos os materiais a granel? R] Pós, minérios, cereais, farinhas e areias. 18) Que características dos materiais a granel podem limitar a utilização de transportadores pneumáticos? Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 154 R] A granulométrica e o peso específico. Carregadores pneumáticos funcionam basicamente com areias e pós. 19) Diferencie Ângulo de repouso dinâmico e estático. R] ARE – ângulo formado quando o material “assenta-se” sobre o transportador ARD – ângulo formado quando o material “assentado” sofre o efeito da vibração do transportador em movimento. 20) Explique a relação entre o peso específico e vazão de um transportador de sólidos a granel? R] C = Q/γ = capacidade volumétrica (t/m3 ) – determina a quantidade de material quando todos vêm transportado em um volume unitário padrão do transportador 21) Os TCs podem ser utilizados para carga unitária a granel? Explique. R] Sim. Na verdade são os mais indicados, e utilizados, e determinados com o conhecimento do perfil do transportador, condições de operação e características do material a ser transportado. 22) Em que aplicações os TC superam com larga vantagem outros tipos comuns de transportadores? R] Quando a utilização do transportador é contínuo ( não temporário) e o material Poe ser transformado a céu aberto ( ou com simples cobertura) e o material possuir ângulo de repouso inferior, ou próximo, a 40° ( α = 40°, o manual faço considera como difícil escoamento) 23) Um mesmo TC pode ter trechos horizontais e verticais? Explique. R] Não. Não se utiliza em trechos verticais, mas apenas em trechos horizontais, inclinados e curvos. Nos trechos inclinados é aceitável no mínimo um ângulo de 20° de inclinação. 24) Que cuidados tomar com transporte de material fino em TC a céu aberto? R] Caso o material seja carregável pelo vento, utiliza-se cobertura. 25) Comente os cuidados a serem tomados com movimentação de material pesado e de elevada granulométrica em TC. R] Observar o ângulo de acomodação do material. O material não se distribuiu uniformemente – não utilização de roletes planos (α = 0) Tem atenção especial com roletes de impacto e tensão da correia Auxiliar desgaste por abrasividade de correia Chute muito alto provoca exageradas vibrações no TC Observar a 3ª dimensão. Quanto à questãode segurança ( risco de queda de acidentes) 26) Compare os esticadores de parafuso com os de gravidade. R] Esticador por parafuso : é construído em uma só estrutura, junto com o tambor de retorno ajustado manualmente, é utilizado em TCs Com até 35m de comprimento Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 155 Esticador por gravidade : Contra-pesos, fabricados em placas de concreto de 100kgfm. 28) Quais as alternativas para ampliar os espaços de estocagem que atendam à descarga de TC? R] Utilizar transportadores móveis e / ou trippers pode-se utilizar também empilhadoras 30) O que é um Tripper? R] Conjunto móvel utilizado para descarregamento de material em qualquer ponto intermediário de um TC. Aplica-se em casos onde os pontos de descarga estão separados entre si. Aplica-se também em casos onde os pontos se tornam necessário, ou em casos onde a descarga deve ser feita continuamente ao longo do transportador. 31) Como classificar os roletes quanto ao arranjo dos rolos? R] espiral, catenária, plano, duplo e triplo. 32) Quanto À posição, como classificar os roletes? Explique. R] • Rolete de carga: Conjunto de rolos no qual se apóia o carregado da correia. • Rolete de impacto: Conjunto de rolos nos pontos de carregamento, destinado a absorver o choque resultante do impacto sobre a correia. • Rolete auto-alinhador: Controla o deslocamento lateral da correia. Posiciona-se tanto no trecho carregado quanto no retorno • Rolete de transição: Possui rolos laterais e ângulo variável, para guiar e auxiliar a transação da correia entre roletes e tambor localizados no trecho carregado, próximo aos tensores terminais 33) Como monitorar problemas de desgaste em correias de TC? R] Deve-se evitar a formação da flecha excessiva na correia: a) Diminuindo o espaçamento entre roletes b) Aumentando a tensão da correia com esticadores por parafuso ou contra peso. Uma boa prática é limitar a flecha máxima em 2% de distância entre roletes de carga. Além disso, deve-se selecionar a correia adequadamente, de acordo com o tipo de serviço e o revestimento, de acordo com o tipo de serviço e as características do material. A seleção de correia é feita com base nos seguintes fatores. a) Característica do material b) Condições de serviço c) Inclinação dos roletes d) Largura da correia e) Tensão máxima da correia f) Tempo de percurso completo da correia g) Temperatura do material 34) O que é e para que serve um raspador? Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 156 R] O raspador é um equipamento de limpeza posicionado apo´s o tambor de descarga, ele raspa os resíduos agrupados à esteira, que caem na calha de descarga, evitando dano aos tambores de desvio e roletes de retorno. 35) Qual a finalidade dos limpadores? R] São utilizados em contato com o ramo limpo da correia, antes dos tambores de esticamento e de retorno, para evitar que o material cria neste lado de correia e danifique os tambores, os roletes de carga e a própria correia. 36) O que pode acontecer a um TC que opere sem chute de alimentação? R] a) Transbordamento do material, na zona de carregamento b) Vibrações excessivas no TC 37) Qual a função dos freios contra-recuo? R] Evitar o retorno da correia carregada, em transportadores inclinados, devido ação da projeção tangencial da força peso, quando o TC for desligada. 38) O que deve ser feito quando o equipamento alimentado por um TC sofre uma paralisação imprevista? R] Deve-se acionar os freios, para impedir o movimento da correia e impedir o afogamento das moegas e tremonhas ( caso de TCs em seqüência) 39) Qual a diferença entre uma tremonha e uma moega? R] Moega : lança material entre transportadores. Tremonha: além de lançar, serve para aumentar material. 40) Um plano de preventiva para um TC deve considerar a verificação periódica de que atributos e variáveis? R] Avaliação de tambores e rolamentos Avaliação dos raspadores e limpadores Avaliação de motor e redutor Verificação e limpeza dos rolos / roletes Verificação da correia Exame do conjunto-esticador Verificação da estrutura, guias laterais e tremonhas 41) Um TC pode movimentar materiais na vertical? Como? R] Não. Apenas em direções horizontal, inclinados(< 20°) e curvos. 42) Que diferenças de especificação da correia existem quando se movimenta alimento e produtos farmacêuticos a granel? R] Utilizar correias com revestimento para materiais oleaginosos, químicos ou corrosivos. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 157 Lista de exercício de transporte mecânico n°4 1) Os TH são transportadores com ou sem movimento relativo? Explique. R] São transportadores com movimento relativo. Porque o material movimenta em relação a estrutura do transportador. 2) Por que se pode afirmar que os TH são transportadores dos mais flexíveis e versáteis? R] Versáteis: além de transportar eles podem misturar, triturar, aquecer, evitar impactos e resfriar. Flexíveis : Podemos usá-los nas direções horizontal, vertical, inclinado até 20° em sentidos contrários, com vários bocais de alimentação e descarga. 3) Como se deve fazer para evitar empenamento do conjunto helicóide- eixo em transportadores com grandes comprimentos? R] Colocar mancais intermediários a cada 3m. 4) Ainda em transportadores para grandes comprimentos, quais os cuidados a serem tomados no projeto e na fabricação para evitar problemas no transporte e montagem do equipamento? R] Ao transportar o importante é que o equipamento seja dividido em vários pedaços de no máximo 5m, pois facilita para quem vai carregar com a diminuição do peso e também no momento de montar fica mais prático. Esse tamanho evita também que o componente fique com uma parte fora da área do veículo transportador. 5) Como pode ser o controle de vazão nos bocais de entrada e saída? R] Através de uma calha limitadora de carga ou uma guilhotina 6) Por que a tampa dos TH deve ser sempre aparafusada a carcaça? R] Para evitar entradas de poeira, evitar contato do meio externo com o interno, dar sustentação e robustez à estrutura. 7) Cite os tipos de hélice e suas finalidade. R] Hélice cheia ou simples – transporta materiais de pequena granulométrica Hélice em dentes – além de transportar, tritura o material. Hélice em pás – além de transportar, mistura materiais de alta granulométrica Hélice em fitas (simples, dupla e tripla) – além de transportar, mistura materiais de pequena granulométrica com características principalmente viscosas e pegajosas. 8) Em termos de inclinação, quais as limitações a que estão sujeitos os TH? R] Os transportadores helicoidais só podem inclinar até 20° e ficar na vertical em pequenas alturas substituindo um elevador de canecas. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 158 9) Por que o uso de TH não é indicado para aplicações em grandes trajetos? R] Porque o custo de investimento e de manutenção desses transportadores são elevados. Para distâncias até 20m sua aplicação é mais economicamente viável. 10) Explique resumidamente os procedimentos de fabricação da hélice. R] • Desenha dois discos numa chapa ( um disco representa o diâmetro da helicóide e outro representa o diâmetro do eixo) • Corta o disco menor fazendo um furo no disco maior. • Recorta o disco maior da chapa. • Faz um talho no disco maior criando duas pontas soltas. • Uma das pontas liga a extremidade de outros discos do mesmo formato até chegar numa quantidade suficiente. • Quando terminar puxar com o esticador de cabo de aço a seqüência de hélices interligadas. Esticar e deixar as hélices no passo desejado. • Dar o ponto de solda em cada hélice no eixo. 11) O TH pode ser utilizado em trajetos com mais de uma direção? Explique. R] Não. Porque para o transportador helicoidal os cálculos de potência seriam alterados e também sua forma construtiva não permiteuma inclinação do eixo. 12) Através de que modelo construtivo se consegue fabricar carcaças para grandes trajetos? R] O transportador pode ser construído com partes de comprimento de 5m deixando para fazer a montagem no campo. 13) Que tipos de motorização podem ser especificados para um TH? R] Co-axial e não co-axial. 14) O que fazer para resfriar ou aquecer um material transportado em um TH durante a movimentação? R] A Carcaça com jaquetamento permite a circulação do fluido entre a carcaça . A depender da situação serve para resfriar ou aquecer. 15) Que possibilidades de aplicações da automação oferecem um TH? R] Serve para controlar a vazão, sensores para indicar o fim da vazão, devido algum problema no equipamento ou no processo, interlocando o motor . São problemas que são indicados no painel de controle. 16) Demonstre passo a passo a equação da vazão do TH. R] (π.D2/4) . t = Volume Volume . γ = Carga . λ v = t . n /60 n (m/s) Q = 3600 . λ . γ . k . (π.D2/4) . t . n /60 (t/h) λ = fator de enchimento (depende do material –tabelado) K= fator de inclinação – tabelado γ = peso específico (t/m3) Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 159 Q= vazão (t/h) t = passo (m) 17) Que vantagem(ns) pode oferecer um TH quando especificado para atender a movimentação de materiais do tipo alimento e medicamento? R] Cobertura para evitar contato com meio externo e revestimento para evitar a corrosão no transportador. 18) O TH pode ser utilizado para trajetos verticais? Explique. R] Sim. Somente para pequenas alturas substituindo o elevador de canecas. 19) Que critério adotar no posicionamento de mancais intermediários? R] Colocá-los a cada 3m ao longo do transportador helicoidal. 20) Esquematize um TH horizontal com uma entrada central e duas saídas na extremidade. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 160 Exercícios para Aprimorar o Conhecimento I. Faça um diagrama esquemático (planta, vistas e cortes) de TH para materiais que não se misturam, senão na saída, comprimento de 5m, hélice em dentes e motorização não co-axial com transmissão corrente – roda dentada. II. Indique 3 diferenças operacionais entre os elevadores de canecas contínuas e os de canecas espaçadas. III. Explique com diagramas e análise de fórmulas a relação entre peso do conjunto caneca material transportado, velocidade do EC e tipo de descarga. IV. Cite 3 situações em que convém utilizar TH de carcaça tubular. V. Como minimizar os riscos na utilização de EC para movimentar materiais com poeira explosiva. VI. Indique 3 diferenças construtivas entre elevadores de canecas que utilizam correias e correntes. VII. Enumere as principais etapas de montagem de um elevador de canecas, na seqüência em que elas devem ocorrer na prática. VIII. Esquematize com cortes, vistas ou planta baixa os detalhes de instalação de mancais intermediários de um transportador helicoidal. IX. Para que serve o diagrama unifilar de sistemas integrados de transportadores contínuos? X. Qual o tipo de motor elétrico mais utilizado em transportadores de granéis sólidos? Por que? XI. Um TH de 13m, inclinado 9º, é usado na movimentação (aclive) e mistura 2 materiais. A alimentação se dá através de bocais independentes localizados na extremidade inferior, enquanto que o descarregamento se faz por um único bocal no lado oposto. A carga deverá ser desumidificada durante a movimentação. O equipamento tem suportação aérea e se encontra instalado num espaço entre 2 lajes com pé direito de 5m. Devido a limitações de operação a manutenção, o drive de motorização, composto de motor e redutor não pode ser instalado co-axial ao eixo do transportador. Esquematize com cortes, vistas e planta baixa do TH, mostrando seus principais componentes. XII. Os cereais são materiais geralmente classificados como não abrasivos. Na prática, vários componentes de transportadores que Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 161 movimentam cereais, furam por efeito da abrasividade. Explique esta situação? XIII. Por que o parafuso helicoidal é considerado o transportador de melhor versatilidade? XIV. Demonstre a relação entre a vazão e área da seção transversal da pilha de um transportador de correia. XV. O que são e em que situação é empregados os freios contra-recuo? XVI. Esquematize detalhadamente com desenhos de plantas, vistas e cortes, os roletes auto-alinhante. XVII. Quais as diferenças entre custo operacional e investimento em um empreendimento industrial de movimentação de granéis sólidos? XVIII. Represente esquematicamente através de planta baixa, vistas e cortes os detalhes construtivos dos tambores de desvio de um triper. XIX. Explique resumidamente a classificação dos transportadores contínuos no que s refere a “movimento relativo”, dando exemplo de transportadores para cada item da classificação. XX. Compare a fluidez dos cereais com a dos minérios, indicando pelo menos 3 fatores que influenciam o comportamento dessa característica nos materiais citados. XXI. Para que serve e como funciona a codificação dos materiais a granel? XXII. Que itens considerar na determinação do peso a ser suportado por um transportador de correia com apoios do tipo Y, instalado a uma altura de 18m? XXIII. Explicite as vantagens e desvantagens na utilização de esticadores de parafuso e de gravidade. XXIV. Esboce através de desenhos esquemáticos (cortes, vistas e planta baixa), um dispositivo que permita descarregamento ao longo das duas laterais de um transportador de correia. XXV. Indique 5 problemas que podem afetar o Meio 0 Ambiente, provenientes da operação de um transportador mecânico de granéis sólidos. XXVI. Explique as diferenças entre potência fornecida e requerida, indicando a finalidade de cada uma delas no cálculo e especificação de correia. Transportadores Contínuos para Granéis Sólidos 162 XXVII. Explique a importância da noção de movimento relativo entre material transportado e transportador, no estudo do manuseio dos granéis sólidos. XXVIII. Por que a especificação de esticadores de contra-peso para transportadores de correia subterrâneos e para transportadores de correia muito elevados, deve ser evitada? XXIX. Quais as diferenças e semelhanças de finalidade existentes entre os roletes de impacto, os chutes e suas moegas de alimentação, num TC? XXX. Indique e soluções alternativas para o problema da acumulação de material transportado sobre a face superior do lado descarregado da correia e compare as vantagens / desvantagens na adoção de cada uma delas. XXXI. Como fazer para aproveitar espaços laterais para estocagem de materiais a granel movimentado por um transportador de correia horizontal, de modo que as pilhas formadas possam alcançar alturas superiores à do transportador? XXXII. Esquematize com cortes, vistas ou planta baixa o carregamento de um transportador de correia alimentado por caminhão graneleiro e que se utiliza de uma tremonha com 2 compartimentos e saída única. TABELA CONVERSÃO MESH Mesh (peneira) Abertura in Abertura mm Mesh (peneira) Abertura in Abertura mm 1 1,00 25,4 18 0,0394 1,00 7/8 0,875 22,6 20 0,0331 0,841 3/4 0,750 19,0 25 0,0278 0,707 5/8 0,625 16,0 30 0,0234 0,595 0,530 0,530 13,5 35 0,0197 0,500 1/2 0,500 12,7 40 0,0165 0,420 7/16 0,438 11,2 45 0,0139 0,354 3/8 0,375 9,51 50 0,0117 0,297 5/16 0,312 8,00 60 0,0098 0,250 0,265 0,265 6,73 70 0,0083 0,210 1/4 0,250 6,35 80 0,0070 0,177 3 1/2 0,223 5,66 100 0,0059 0,149 4 0,187 4,76 120 0,0049 0,125 5 0,157 4,00 140 0,0041 0,105 6 0,132 3,36 170 0,0035 0,088 7 0,111 2,83 200 0,0029 0,074 8 0,0937 2,38 230 0,0025 0,063 10 0,0787 2,00 270 0,0021 0,053 12 0,0661 1,68 325 0,0017 0,044 14 0,0555 1,41 400 0,0015 0,03716 0,0469 1,19 Observações: Algumas vezes é usada a convenção de "-" para passagem e "+" para bloqueio. Exemplo: um material granulado -10+100 significa que passa tudo através de uma peneira de 10 mesh (partículas menores que 2 mm) e nada passa através de uma de 100 mesh (partículas maiores que 0,149 mm). Armazenamento e Beneficiamento de Grãos Transportadores de Grãos Maurício Augusto Leite PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Movimentação de grãos n Transferência de massa de grãos de um ponto a outro, em qualquer direção, com o menor dano possível. n Capacidade de uma UBG pode ser prejudicada quando equipamentos forem sub-dimensionados ou selecionados inadequadamente. PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Propriedades físicas dos grãos que afetam a capacidade dos equipamentos n Teor de água ou umidade n Ângulo de repouso n Peso específico PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Tipos de transporte n Gravidade Queda livre Planos inclinados, Calhas ou dutos n Transportadores PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Fatores que influenciam no transporte n Ângulo de repouso dos grãos: menor ângulo de repouso, maior fluxo n Inclinação dos tubos: maior inclinação, maior fluxo n Material dos tubos: superfície mais lisa, maior fluxo n Vibração da tubulação: maior vibração, maior fluxo PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Ângulo mínimo de inclinação dos tubos 60Café 45Grãos úmidos 35Grãos secos Inclinação (graus)Produto Ângulo com o eixo horizontal Mário José MIlman PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Capacidade de transporte das tubulações 1000800 a 1500 600600 a 750 400200 a 400 25080 a 150 15020 a 40 Diâmetro (mm)Capac. Transporte (t/h) Mário José MIlman PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com COACAVO PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Tipos de transportadores n Elevador de caçamba n Transportador de correia n Rosca transportadora n Pneumático n Corrente transportadora – “Redler” PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Elevador de caçamba n Elevar os grãos a uma altura suficiente para despejá-los em algum ponto pré-determinado através das tubulações. n Composição: n Correia ou corrente sem fim n Caçambas ou canecas n Polias n Equipamentos de vida útil elevada (manutenção) n Baixa potência por volume transportado PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Componentes do elevador Corpo Cabeça do elevador Caçamba Pé Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Elevador de caçamba PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Pé do Elevador Porta de Limpeza Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Polia inferior Pé do elevador Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com n Porta de manutenção Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Classificação n Centrífugos (convencional): n Elevadores de correias que possuem caçambas espaçadas de 15 a 30 cm e realizam a descarga por ação da força centrífuga. n Contínuos n Caçambas sem fundo muito próximas umas das outras. De 8 em 8, uma possui fundo. PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Caçamba Altura Comprimento Projeção Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Altura do elevador Mário José MIlman PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com PARÂMETROS PARA CÁLCULOS: Rotação mínima para descarga centrífuga: N = 30 / Re½ N = RPM da polia motora Re = raio efetivo (m) ESTIMATIVA DA CAPACIDADE E POTÊNCIA OBS: O raio efetivo é a distância entre o centro da polia e o centro geométrico da caçamba. Prof. Juarez - UFV Re PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Parâmetros para cálculo Velocidade linear das caçambas (m/min) v = 2.π.Re.N v=velocidade (m/min) Re = raio efetivo da polia N= rotação (RPM) Capacidade do transportador (m3/h) Q = 60.Cc.v.µ Ec Q = capacidade de transporte da caçamba (m3/h) Cc = capacidade da caçamba (m3) v = velocidade linear da correia (m/min) Ec = espaçamento entre as caçambas (m) µ=fator de enchimento das caçambas (0,75 a 1) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Comprimento da correia L = 2.h + 2πr h = altura de elevação do produto (m) r = raio da polia (m) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Parâmetros para cálculo Potência absorvida pelo elevador P = 1,15.v.q. (H+C)/4500 P = potência absorvida (cv) v = velocidade linear da correia (m/min) q = carga por metro em (kgf/m) q= 1/Ec. γ.Cc Cc = Capacidade da caçamba (m3) Ec = espaçamento entre as caçambas (m) γ=peso específico do grão (kgf/m3) H = altura entre eixos do elevador (m) C = D.12 D = diâmetro da polia interna do pé (m) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Elevador em funcionamento Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Coacavo 2011 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Coacavo 2011 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com n Vídeos COACAVO PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Exercício Deseja-se elevar grãos de milho a uma altura de 30 m utilizando um transportador de caçambas cuja polia tem raio efetivo de 0,30 m (raio da polia 0,25 m). A distância entre as caçambas deve ser de 22 cm, sendo que as mesmas possuem capacidade individual de 0,75 kg, fixadas na correia. Considerando que a descarga será feita por centrifugação e que a massa específica do milho é 737,0 kg/m3, calcular: a) O número de caçambas do elevador: b) A capacidade do transportador em m3/h; c) A potência absorvida pelo elevador; n Fator de enchimento=0,8 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Correia transportadora n Realiza o transporte horizontal dos grãos n Inclinação máxima de 15º n Composto por: n Moega de alimentação n Correia sem fim n Polias (roletes) n Esticador de correia nLongarina n Cavaletes (fixação das polias) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Correia transportadora cavaletes Correia Sem fim Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Pontos positivos da Correia Transportadora Alta eficiência mecânica Elevada capacidade de transporte Baixo danos mecânicos Baixa poluição sonora Permite descarga em qualquer ponto PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Corte transversal da Correia Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Correia n Correias planas, dimensionadas e especificadas nos manuais dos fabricantes n Velocidades recomendadas - granel 2,8 550 22 2,6 500 20 2,4 450 18 3,53,02,22,0m/sVel. linear 750600400350mm 30241614Pol.Largura Mário José MilmanGrãos ensacados – vel. (0,25 e 0,55 m/s) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Capacidade de transporte em função da largura 21061024 12050020 6040016 3035014 Toneladas/hmmPolegadas Capacidade de transporteLargura da correia Mário José Milman PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Capacidade de carga n Q=400 (0,9B – 0,05)2.v. γ n Q = capacidade (t/h) n B = largura da correia (m) n v = Velocidade da correia (m/s) n γ= peso específico dos grãos (t/m3) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Potência absorvida n Somatório da: n Potência para movimentar a correia (P1) n Potência para movimentar a carga de grãos (P2) n Potência para vencer o desnível (P3) n Pa = P1+P2+P3 n Rotações por minuto n N=v/π.D n Diâmetro da polia (m) n v= vel. (m/min) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Potência para movimentar a correia (P1) n P1 = v.L.1,292[0,015+(0,000328.C)]/100 n P1 = potência absorvida pela correia horizontal (cv) n v = velocidade linear (m/min) n C = distância entre eixos da correia(m) n L= largura da correia (cm) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Potência para movimentar a carga de grãos (P2) n P2 = Q[0,48+(0,0099.C)]/100 n P2 = potência absorvida pela correia horizontal (cv) n C = distância entre eixos da correia(m) n Q = capacidade da correia (t/h) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Potência para vencer o desnível (P3) n P3 = 3,33.h.Q/100 n P3 = potência para vencer o desnível n h = desnível vertical (m) n POTÊNCIA TOTAL ABSORVIDA n P= P1+P2+P3 PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Exemplo n Uma correia transportadora apresenta as seguintes características: n Comprimento = 40 m n Carga = arroz (γ=750kgf/m3) n Capacidade correia = 80t/h n Correia com desnível de 1,0 m n Determinar: n Largura e velocidade da correia n Potência absorvida PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Tabela 4,03,52,32,22,0m/sVel. linear 900750450400350mm 3530181614Pol.Largura Mário José MIlman PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com n http://www.youtube.com/watch?v=YWNcXD7 g5yg&feature=related n http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=MS bhH8iXlBk PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.youtube.com/watch?v=YWNcXD7 http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=MS http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Transportador Helicoidal (rosca transportadora) n Transporte horizontal ou inclinado n Transporte por arraste n Sentido – função do sentido de rotação n Componentes n Tubo ou calha n Helicóide n Eixo e mancais PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Transportador Helicoidal • Transporte de materiais granulares e farelos • Permite fazer a mistura de diferentes materiais durante o transporte Funcionamento: produto → abertura de recebimento do condutor fixo → movimento de rotação do helicóide → registro de descarga (posição variável). PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Bases de um transportador helicoidal Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Tipos de Helicóides a – padrão (transporte horizontal) b – transporte inclinado c – recortado (transportador- misturador) d – fita (produtos viscosos ou picados) Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Detalhe do transportador HELICOIDE OU ROSCA CALHA EM “U” Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Condutor do helicóide n CALHA EM “U”: n rações e farinhas n transporte horizontal (inclinação até 20°) n CONDUTOR CILÍNDRICO: n utilização ampla; n qualquer inclinação; n espaço de 1 a 10 mm entre condutor e helicóide PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Fatores de carga Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Conversão de distâncias para ângulo e distância inclinada Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Transportador pneumático n Grãos são levados por corrente de ar com alta velocidade em dutos fechados n Vantagens: n Percurso de transporte único ou ramificado n Facilidade de variação da trajetória n Facilidade de montagem n Alta capacidade de transporte n Desvantagens n Elevada potência instalada n Danos mecânicos grãos n Projetista para granes volumes de transporte PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Três sistemas n Sucção n Pressão n Misto PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Sucção n Pressão negativa (abaixo da atmosférica) n Descarga de navios, trens e caminhões n Material de baixa fluidez (passagem pelas válvulas rotativas, ventiladores). PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com CLASSIFICAÇÃO DO SISTEMA PNEUMÁTICO Sucção o produto é transportado com pressões abaixo da pressão atmosférica, onde os equipamentos de vácuo estão colocados após a descarga do material.Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Pressão n Pressão acima da atmosférica n Mais utilizado em Unidades Beneficiadoras PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com CLASSIFICAÇÃO DO SISTEMA PNEUMÁTICO Pressão pressões são acima da pressão atmosférica. Para este caso, o equipamento de sopro, deverá ser colocadoantes do ponto de carga do produto. Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com CLASSIFICAÇÃO DO SISTEMA PNEUMÁTICO Misto Estes tipos de transportadores são muito usados para descarregar navios, onde o ponto de sucção fica no navio e o ponto de pressão na descarga, sendo geralmente o conjunto bomba/ciclone instalado sobre rodas e colocado entre os pontos de sucção e descarga Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com CLASSIFICAÇÃO DO SISTEMA PNEUMÁTICO Misto Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com CLASSIFICAÇÃO DO SISTEMA PNEUMÁTICO nMisto Prof. Juarez - UFV PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Corrente Transportadora “ Redler” n Transporte horizontal ou inclinado de grãos n Com carga e descarga em vários pontos n Componentes n Corrente n Raspadores n Prancheta de deslizamento n Caixa metálica fechada n http://www.youtube.com/watch?v=Kig4yMlDb0 8&feature=related PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.youtube.com/watch?v=Kig4yMlDb0 http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com “Redler” PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com GSI Brasil PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Cálculo da capacidade do “redler” n Q=3600.A.B.v. γ n Q = capacidade transporte (t/h) n A = altura de grãos (m) = B n B = largura de arraste da correia (m) n v = Velocidade da correia (m/s) n γ= peso específico dos grãos (t/m3) PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Redler Grãos Tampa Corrente Caixa Corrente Trilho H A B B = largura de arraste da corrente A = altura de grãos = B (quando trabalhando com grãos) H = altura da caixa (A + 20 cm) C = largura da caixa (B +10 cm) C PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Quando inclinadas n Qi=Q.υ n Qi= capacidade de transporte inclinado (t/h) n Q=capacidade de transporte na horizontal (t/h) n υ=fator redutor da capacidade 0,3030 0,5520 0,7015 0,9010 0,955 υInclinação em graus PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Redler n Dimensionar uma corrente transportadora (redler) com as características abaixo: n Comprimento de 35 metros n Produto: soja (γ=750 kgf/m3) n Capacidade do redler: 60 t/h n Redler horizontal n Velocidade do Redler (0,5m/s) n E se ocorrer uma inclinação de 20º , qual a nova capacidade de transporte? PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com Informação no mundo atual PDF created with pdfFactory trial version www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com http://www.pdffactory.com