transporte de sólidos- operações unitárias

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Sumário
1. INTRODUÇÃO	2
2. TRANSPORTADORES PNEUMÁTICOS	3
2.1. Classificação	5
2.1.1. Pressão	5
2.1.2 Vácuo	5
2.1.3 Pressão- Vácuo	5
2.1.4 Fluidização	6
2.1.5 Tanque de sopro	6
3.TRANSPORTADORES VIBRATÓRIOS E OSCILATÓRIOS	7
3.1 Classificação	9
4.TRANSPORTADOR DE FLUXO CONTINUO	9
4.1 Transportador de cinto fechado	10
4.2 Transportado de Correia fechada	10
4.3 Transportador de Voo	10
CONCLUSÃO	11
REFERENCIAS	11
1. INTRODUÇÃO
A escolha de um transportador adequado para um material específico depende de inúmeros fatores que devem ser considerados. A análise da capacidade é um fator primordial na seleção do transportador. O tempo de transporte é limitado para certos tipos de transportadores (PERRY,2008).
O tipo do equipamento a ser empregado para o transporte de materiais sólidos deve, basicamente, levar em consideração o tipo de material a ser transportado, as distâncias e os desníveis entre o ponto de carga e descarga e a capacidade do equipamento. Os conhecimentos práticos sobre este transporte é de extrema importância, devido representar uma grande parte dos custos de operação (DENADAI,2013). 
O emprego do ar para a movimentação desses materiais representa muitas vantagens a este processo quando comparado à movimentação mecânica por oferecer maior segurança ao produto, onde o ar como fluido possibilita o seu escoamento até o local desejado 
(http://abgtecalim.yolasite.com/resources/Transporte%20Pneum%C3%A1tico%20no%20Processamento%20de%20Alimentos.pdf).
O transporte pneumático, um dos métodos mais populares para deslocar sólidos na indústria química em curtas distâncias, foi aplicado industrialmente no século XX por apresentar vantagens como o baixo custo para manutenção e operação, variabilidade de produtos transportados, grande flexibilidade dos projetos e diversos sistemas de alimentação de sólidos. 
 (http://www.transportedegraneis.ufba.br/Apostila/CAP8_TP.pdf). É útil em indústrias químicas e alimentícias, na mineração de carvão e de ferro, em fundições, siderurgias e usinas termoelétricas (CREMASCO).
Os sistemas de transporte pneumáticos em contextos agrícolas, são utilizados no transporte de grãos de milho e outros grãos para dentro ou fora dos silos e tanques de armazenamento. Os transportadores pneumáticos também são muito usados em indústrias farmacêuticas, bem como na indústria de termoplásticos. Estes sistemas ajudam a transportar vários ingredientes para processamento de alimentos, sendo importantes também na fabricação de cosméticos e detergentes. Alguns produtores de energia dependem de um sistema de transporte pneumático para mover o óleo combustível e outros tipos de produtos (PERRY,2008).
Apesar das vantagens, este tipo de transportadores estão associados a uma série de inconvenientes potenciais. Eles possuem alto custo em relação a outros modelos de transportadores industriais, e muitas vezes sua manutenção é cara quanto é necessária a troca de peças e materiais desgastados. O projeto é também mais complexo, podendo requerer a intervenção de profissionais ou consultores a fim de criar um sistema de transporte eficaz. https://www.mecanicaindustrial.com.br/852-transportadores-pneumaticos/
Na indústria, as linhas de produção estão em constante mudança para se obter aumento da produtividade e redução dos custos. Uma melhoria na produção é devido ao transporte de peças ou parte de peças do estoque a linha de produção ou entre postos de trabalho de uma mesma linha. Um dos equipamentos que é bastante utilizado neste transporte é o transportador vibratório, seja ele circular, utilizado para seleção e orientação de peças, ou linear, muito utilizado no transporte de peças entre dois pontos. Tem-se notícia de que são utilizados desde o princípio do século em minas de carvão. http://www.abcm.org.br/anais/conem/2000/LC8724.pdf
Além disso, o transportador vibratório é muito usado na produção de mercadorias que não podem ter muito contato com operadores, tanto por questões higiênicas, quanto por riscos de contaminação. Simplificando, o transportador vibratório transporta matérias, ingredientes ou produtos finalizados para uma próxima etapa de um processo (PERRY,2008).
Este transporte é utilizado em grande escala para o transporte de diversos produtos a granel, em diversos seguimentos das industrias tais como mineradoras, siderúrgicas, indústrias químicas e farmacêuticas, indústria alimentícias, fundições, etc (PERRY,2008). 
http://www.vibramax.com.br/transportador-vibratorio
DESENVOLVIMENTO
2. TRANSPORTADORES PNEUMÁTICOS
Existem diversas formas de se transportar os sólidos pneumaticamente. Mas isso depende de diversas características físicas do material sólido e um certo entendimento a dinâmica do escoamento de uma mistura gás-sólido. Para ocorrer este tipo de transporte, deve-se ter uma quantidade de ar constante e controlável, dessa forma obtêm-se um fluxo contínuo onde o ar utilizado para o transporte dos sólidos esteja momentaneamente enclausurado. O volume, a velocidade e a pressão do ar são fatores importantes para alcançar um transporte eficiente. http://abgtecalim.yolasite.com/resources/Transporte%20Pneum%C3%A1tico%20no%20Processamento%20de%20Alimentos.pdf
Para se obter um projeto adequado para este tipo de transportador deve-se analisar o tipo de tubulação a ser utilizada, de acordo com o grau de abrasividade e corrosão que podem ser gerados devido a composição dos materiais. O estudo das quantidades e pesos dos materiais, bem como velocidades e pressões nos dutos são indispensáveis para o sucesso do funcionamento. (http://www.transportedegraneis.ufba.br/Apostila/CAP8_TP.pdf)
O transporte pneumático possui um sistema totalmente hermético, assim, minimiza o problema de controle de emissão de particulados. Este transporte é eficiente em consumo de energia e mão-de-obra e é flexível, permitindo instalações de sistemas em espaços bem reduzidos. Em contrapartida, um transportador pneumático possui alto custo de instalação e não pode transportar a longas distâncias e também possui limitação da distância no transporte de materiais frágeis. No transporte de materiais potencialmente explosivos, é usado um gás inerte ao invés do ar e é evitado fontes de ignição no interior da linha de transporte, aumentando os custos. http://www.profjuarezdenadai.yolasite.com/resources/Apostila%20Opera%C3%A7%C3%B5es%20I%201.pdf
A capacidade de transportadores pneumáticos depende do tamanho e forma de partículas, do conteúdo de energia do ar de transporte em todo o sistema, do diâmetro e comprimento equivalente da linha de transporte. A energia do ar de transporte deve ser suficiente para um movimento contínuo do produto através da linha de produção. Um aumento adicional da energia do ar evita uma possível paralisação, o que contribui para o seu coreto funcionamento (PERRY,2008).
2.1. Classificação 
Geralmente, os transportadores pneumáticos são classificados de acordo com cinco tipos básicos: pressão, vácuo, combinação pressão e vácuo, fluidização e o tanque de sopro (PERRY,2008). 
2.1.1. Pressão 
Nos sistemas de pressão, o sólido é lançado em uma corrente contínua de ar por um alimentador de bloqueio de ar rotativo. A velocidade do fluxo de ar conserva o material a granel em suspensão até chegar ao recipiente receptor, onde é separado do ar por meio de um filtro ou separador. Esses sistemas são favorecidos no caso de uma fonte fornecer vários receptores. O transporte de ar geralmente é fornecido por sopradores de deslocamento positivo (PERRY,2008). 
2.1.2 Vácuo 
O sistema de vácuo é caracterizado por material que se move em uma corrente de ar de pressão menor que a ambiente. Toda a energia de bombeamento é usada para mover o produto e este pode ser sugado para a linha do transportador sem a necessidade de um alimentador rotativo ou vedação entre o recipiente de armazenamento e o transportador. O sólido fica suspenso no fluxo de ar até atingir um receptor. Neste caso, um separador ou filtro de ciclone separa o material do ar (PERRY,2008). 
Esses sistemas são mais utilizados quando os fluxos não ultrapassamde 6800 kg / h, o comprimento do transportador equivalente é inferior a 305 m e inúmeros pontos devem ser fornecidos a partir de uma fonte. Eles são amplamente utilizados para materiais finamente divididos. São basicamente usados para transferir materiais a curtas distancias. O seu uso é amplamente aplicado em plásticos (PERRY,2008).
2.1.3 Pressão- Vácuo
Os sistemas de pressão-vácuo é uma combinação dos dois métodos anteriores. Um vácuo induz o material no transportador e o move a um separador. O ar passa por um filtro e no lado de sucção de um ventilador posicionado positivamente. O material é então alimentado por um alimentador rotativo na corrente de ar de pressão positiva do transportador, que é originado da descarga do ventilador. Este método tem uma aplicação muito flexível e muito utilizado no descarregamento e transferência do veículo a granel combinado para o armazenamento do produto (PERRY,2008).
2.1.4 Fluidização 
Os sistemas de fluidização geralmente transportam materiais pré-fluidizados, finamente divididos e não fluídos em curtas distâncias, como recipientes de armazenamento ou veículos de transporte até a entrada de um sistema de transporte principal. A fluidização é realizada por meio de uma câmara na qual o ar é passado através de uma membrana porosa formando o fundo do transportador, sobre o qual o material a ser transportado é depositado. Enquanto o ar está passando através dessa membrana, cada partícula é cercada por uma película de ar. No momento da fluidização iniciante, o material assume as características do fluxo livre. Assim, é possível que passe para uma corrente de ar do transportador por um alimentador rotativo (PERRY,2008).
A pré-fluidização reduz o volume necessário de ar que deve ser utilizado para o transporte, assim, é preciso menos energia. As características deste sistema são muito próximas às dos transportadores de pressão-vácuo ou de vácuo. Este transportador é muito aplicado no bem conhecido vagão ferroviário Airslide coberto com funil (PERRY,2008). 
2.1.5 Tanque de sopro
O tanque de sopro é um sistema no qual o seu funcionamento é devido a introdução de ar pressurizado em cima de um material contido em um recipiente de pressão. Se o material for livre, ele irá fluir através de uma válvula na parte inferior da câmara e se irá se deslocar através de uma linha de transporte curta. Um problema no uso desse sistema é as ondas de ar causadas pelo vazamento do tanque ou pelo ar que atravessa o produto (PERRY,2008).
O princípio do tanque de sopro pode ser usado para alimentar transportadores pneumáticos normais. O uso de um dispositivo de fluidização no fundo do tanque de sopro permite manusear materiais que não circulam livremente. Este sistema é muito utilizado em máquinas de bagagem de válvulas de tipo fluidizante de pressão (PERRY,2008). 
3.TRANSPORTADORES VIBRATÓRIOS E OSCILATÓRIOS 
Os transportadores vibratórios possuem baixo custo de operação, montagem e manutenção, e podem ser associados a outros processos durante o transporte. O transportador vibratório utiliza o movimento oscilatório, provocado por um excitador, para o transporte do material sobre a sua pista, onde o atrito entre a pista e o material é o responsável pela transmissão do movimento do equipamento aos produtos a serem transportados. Estes transportadores são principalmente constituídos de sistema de excitação, pista, elemento elástico e a base. http://www.abcm.org.br/anais/conem/2000/LC8724.pdf
O sistema de excitação é encarregado pela movimentação da pista, e pode constituir-se de diferentes tipos de acionadores. A pista pode ser fabricada de diferentes materiais e formas. Mas é normalmente utilizada a pista de aço, pois reduz-se o desgaste. Porém, pode-se utilizar outros metais e pistas revestidas com “pelos” que conferem variados valores de atrito nos dois sentidos de movimento. Para o elemento elástico utilizam-se normalmente molas de lâminas de aço ou materiais sintéticos. As molas sustentam a pista e conferem flexibilidade. Em alguns casos é utilizado molas helicoidais. Já a base tem a função de suportar todo o conjunto, ela reduz a vibração transmitida ao solo, impedindo que o transportador prejudique o funcionamento de equipamentos vizinhos. https://www.escavador.com/patentes/416518/sistema-de-acionamento-de-transportadores-vibratorios-por-pastilhas
Esses transportadores são muito utilizados no setor industrial para seleção e orientação de peças avulsas e também de material a granel. Sua eficiência é de acordo com a velocidade de transporte do material sobre a pista, que depende da inclinação da pista, do coeficiente de atrito entre o material e a pista e da forma de excitação. O movimento da peça sobre a pista ocorre devido à oscilação imposta à pista (PERRY,2008).
Quando a velocidade do movimento oscilatório é relativamente alta, a peça se desloca sobre a pista através de uma combinação dos seguintes movimentos: deslizamento para frente, deslizamento para trás, salto e repouso relativo. No deslizamento para frente, a peça desliza em relação à pista com velocidade maior que a da pista. No deslizamento para trás, a peça desliza em relação à pista com velocidade menor que a da pista. No repouso relativo a peça se movimenta com a mesma velocidade da pista e, no salto, a peça se afasta da pista, sendo o tipo de movimento em que a peça não mantém contato com a pista de transporte. https://www.escavador.com/patentes/416518/sistema-de-acionamento-de-transportadores-vibratorios-por-pastilhas
A grande maioria dos transportadores oscilatórios é uma unidade de impulso dirigido, constituída por um tabuleiro horizontal suportado por molas, posto a vibrar por um braço excêntrico. O movimento atribuído às partículas varia, mas o objetivo é lançar o material para cima e para a frente de modo que ele vá ao longo do caminho do transportador em uma sequência de saltos curtos (PERRY,2008).
Devido sua operação ser em uma frequência particular, os transportadores vibratórios não são adaptáveis a modificações de capacidade. A capacidade pode ir de quilogramas a toneladas (http://www.profjuarezdenadai.yolasite.com/resources/Apostila%20Opera%C3%A7%C3%B5es%20I%201.pdf). Ela é determinada por fatores como a magnitude do deslocamento da calha, frequência do deslocamento, ângulo de lançamento, inclinação da calha e habilidade do material para receber e transmitir através de sua massa o lance direcional da calha (PERRY,2008).
As variáveis que afetam o desempenho do transporte são muitas, dificultando a estimação da capacidade e potência necessária. Os dados existentes são oriundos da experiência e de equações empíricas. O comprimento da esteira vibratória pode chegar a 61 metros quando existem várias unidades motrizes, ou até 30,5 metros com uma só unidade (PERRY,2008).
O material que irá ser transportado é um dor fatores mais importante, já que para ser devidamente transmitido, deve ter um alto fator de atrito externo e interno para que a ação de transporte seja transmitida através de sua profundidade. Desse modo, as cargas profundas têm menor velocidade que as finas. Para diminuir a resistência do ar durante o movimento do sólido, o mesmo deve ser suficientemente denso, e não deve arejar (PERRY, 2008). 
As calhas de transporte simples de transportadores vibratórios possibilitam que inúmeras operações de processamento possam ser utilizadas nesses transportadores devido a facilidade de modificação das calhas. Elas podem ser fornecidas em uma grande variedade de formas e materiais e são facilmente seladas para evitar a contaminação ou para operação sob pressão positiva ou negativa. É um dos transportadores mais adaptáveis à solução de problemas de processamento (PERRY, 2008).
3.1 Classificação
Um transportador vibratório pode ser classificado de acordo com a trajetória do material transportado e quanto à fonte de excitação. Analisando a trajetória desenvolvida pelo material transportado, os transportadores são divididos em transportadores lineares e transportadores circulares. Os transportadores circularessão muito utilizados para elevação e orientação de peças e, se necessário, possibilita o resfriamento das mesmas. Já os lineares são basicamente utilizados para transportar peças entre estações de trabalho.    https://www.escavador.com/patentes/416518/sistema-de-acionamento-de-transportadores-vibratorios-por-pastilhas
Já a classificação quando à fonte de excitação pode ser considerada a mais importante devido que ela determina a maior parte das características construtivas e a maior porcentagem dos custos de fabricação e manutenção do equipamento. https://www.escavador.com/patentes/416518/sistema-de-acionamento-de-transportadores-vibratorios-por-pastilhas
Os transportadores ainda podem ser classificados segundo o tipo de movimento introduzido pelo sistema de excitação, como movimento senoidal, triangular, retangular, elipsoidal, etc. https://www.escavador.com/patentes/416518/sistema-de-acionamento-de-transportadores-vibratorios-por-pastilhas
4.TRANSPORTADOR DE FLUXO CONTINUO 
	Transportadores de fluxo contínuo partem do principio de que quando uma superficie é arrastada transversalvente sobre uma massa de material granulométrico, a placa carregara junto com ela uma quantidade do material maior que a sua propria área superficial . Os projetos dos transportadores de fluxo continuo variam conforme o tipo de fluxo a ser utilizado, pois os fluxos variam de superficies sólidas para projetos de esqueletos (PERRY,2008).
	As caracteristicas do material são muito importantes na escolha do transportador, sendo que o transportador de fluxo continuo de lado a lado pode descarregar e receber material em varios pontos diferentes. A capacidade do transportador dependera da particula a ser utilizada, sendo que a velocidade do transporte deve ser regulada conforme a especificação do fabricante (PERRY,2008).
	Devido ao ajuste de precisão dos elementos de transporte o transportador de fluxo continuo possui sempre o mesmo formato, ocupando pouco espaço e não necessitando de muito apoio, esse transportador possui uma autoalimentação podendo se alimentar e descarregar em qualquer ponto (PERRY,2008).
	Por ser facilmente adptavel a muitas operações de processameto, os transportadores de fluxo continuo são muito utilizados na industria química, pois há a necessidade de haver muitos pontos de alimentação e descarga.Os transportadores podem ser projetados para realizarem a auto-limpeza, podendo desta forma manipular diversos materiais sem que haja a contaminação(PERRY,2008). 
 Entre os transportadores de fluxo continuo podemos ter:
4.1 Transportador de cinto fechado
	Dispositivo com dentes em forma de ziper , utilizado no transporte de materiais frágeis que não podem sofrer degradação, o cinto é enrolado ao redor do material promovedo que o mesmo mova-se apenas se o cinto se movimentar, assim evitando o movimento interno do material. Esse transportador pode possuir varios pontos de alimentação e descarga sendo eles faceis de se organizar (PERRY,2008).
4.2 Transportador de Correia fechada
	Esse modelo de transportador não é comumente utilizado para transporte de materiais pegajosos e para materiais que são altamente suscetiveis a aeração há a necessidade de realizar-se modificações no projeto. Esse tipo de transportador esta disponivel em apenas um tamanho, desta forma sua capacidade é determinada pela velocidade da correia e pela área de seção transversal fixa.Posui um alto custo devido o valor da correia, porem se realizada a instalaçao adequada pode-se aumentar a vida útil da correia minimizando as trocas (PERRY,2008).
	A capacidade do transportador é dado pelo produto entre densidade aparente (lb/ft³) a velocidade (ft/min) e uma constante admensional de valor 0,0021 (PERRY,2008).
4.3 Transportador de tabuleiros 
	Possuindo uma variedade infinita esses dispositivos são utilizados em operações de transporte em bruto, aplicado à alimentação de material a taxas controladas. Seu designer resume-se a uma série de tabuleiros montadas entre dois fios de corrente de rolo, com tabuleiros sobrepostos para eliminar o dible. O designer da tabuleiro varia com os requisitos do material a ser transportado (PERRY,2008).
	A utilização do alimentado de tabuleiros variam de tabuleiros de aço de calibre leve até tabuleiros extremamente pesados que exigem a utilização de aço manganês. A capacidade dos transpotadores é calculada através da largura da superficie de transporte, da altura do transportador, da velocidade e densidade aparente do material.As velocidade dos transportadores de tabuleiro são geralmente de 0,25 a 0,38 m/s, se ele é utilizado como alimentador a velocidade deve ser reduzida para faixa entre 0,05 a 0,15 m/s (PERRY,2008).
CONCLUSÃO
REFERENCIAS
DENADAI; Juarez. Operações Unitárias I: Introdução e transporte de materiais. 2013. Disponível em: < http://www.profjuarezdenadai.yolasite.com/resources/Apostila%20Opera%C3%A7%C3%B5es%20I%201.pdf >. Acesso em: 03 mai. 2017. 
PERRY, R. H., BENSKOW, L. R., BEIMESCH, W. E., et al. Perry’s Chemical Engineers’ Handbook. 7ed. Nova Iorque: McGraw-Hill, 2008.