P1 - N2 Instalações Industriais - 2020 2 FTT

Prévia do material em texto

V-04 
 
Código: EAL P 533 
Disciplina: Instalações Industriais 
N2 | 2] bimestre| Curso: Engenharia de Alimentos | 
Turma: EAL5 
18 de novembro de 2020 - 10:35 
Prof.(ª): Leo Kunigk | Coord.: Márcia Edilamar Pulzatto 
 
Aluno (a): Nº: RA: Nota: 
 
Orientações: 
• Esta atividade deve ser feita em grupos de 5 alunos. Não podendo ter de forma 
alguma, número maior de alunos; 
• Caso o grupo não seja composto da forma estabelecida será atribuída nota zero; 
• Caso tenham atividades iguais, ambas terão nota zero; 
• A nota da atividade será a nota de N2 do 2º bimestre; 
• A atividade deverá ser postada no Moodle, na disciplina Instalações Industriais, 
apenas por um integrante do grupo e deverá conter o nome completo e RA de 
todos os componentes; 
• A atividade a ser entregue deverá ser postada, IMPRETERÍVELMENTE, até, no 
máximo, dia 23/11, segunda-feira às 12h15min. Após este horário e data, o Moodle 
estará travado para receber as atividades e a nota será zero; 
• A não realização da atividade fará com que o aluno tenha nota zero na N2 do 
2º bimestre; 
• Qualquer dúvida sobre problemas na postagem, entre em contato com o Professor, 
por e-mail (utilizando o e-mail Institucional do Aluno e do Professor), imediatamente, 
por isso, teste antes do dia 23/11; 
. 
Data da vista da prova: 30 / 11 / 2020 - horário: 10 h 35. 
Declaro estar de acordo com a nota e com a revisão e correção realizada pelo professor. 
O não comparecimento do aluno na vista dos instrumentos avaliativos, na data 
prevista, significa a concordância tácita com as notas atribuídas, desobrigando a instituição de 
deferir eventuais pedidos de revisão de notas (após a divulgação de notas no portal do aluno, 
dentro do semestre letivo ou em situações futuras). 
Rubrica do aluno: 
 
Projeto 1 
 
 
Uma indústria de alimentos utiliza na composição de seu produto, açúcar mascavo que é recebido todas as 
segundas-feiras. Esse material chega à indústria em big-bags como os ilustrados na Figura 1. 
 
Para descarregar esse material presente nestas embalagens, estas poderão ser elevadas em uma plataforma e 
então o material será descarregado em um tanque pulmão com capacidade 3 m3 o qual estará associado a um 
transportador helicoidal como ilustrado na Figura 2. Esse transportador encaminhará essa matéria prima para 
uma peneira industrial para segregar as partículas com um diâmetro igual ou superior a 1,0 mm, sendo que estas 
(partículas grossas) deverão ser estocadas em um silo com capacidade de 25 toneladas. 
 
Quando 5 carretas transportando cinco big-bags com capacidade de 0,45 m3 cada um, chegarem à indústria elas 
precisarão ser descarregadas em um tempo máximo de 1,25 hora. Desta forma, a indústria deseja adquirir um 
desses sistemas ilustrados na Figura 2 para agilizar o processo de recebimento da matéria prima, mas precisa ter 
uma ideia das dimensões dos equipamentos e das vazões de produto envolvidas nesse processo. Pede-se: 
 
 
 
V-04 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 1 - Exemplos de big-bag para transporte e estocagem de matérias primas diversas. 
 
 
 
 
Figura 2 - Exemplos de associação do big-bag com um transportador helicoidal. 
 
 
a) A partir das análises granulométricas apresentadas nas Tabela 1 e 2, determinar o diâmetro médio das 
partículas recebidas, das partículas que saem da corrente de grossos e da corrente de finos. 
b) Ainda a partir dessas análises, verificar as eficiências de recuperação de partículas finas, de partículas 
grossas e do processo de classificação. E determinar a massa de material com um diâmetro superior ao 
diâmetro de corte que não entrará no silo diariamente. 
c) Projetar o silo para estocagem desse material do material oriundo da corrente de grossos, sabendo 
que por questões de escoamento o ângulo do cone inferior desse silo deve ser de 60° e que o ângulo 
de repouso deste material vale 40°. Verificar se é possível atender à exigência com relação à altura do 
silo. Por razões de limitações técnicas, o silo não deve ter uma altura superior a 10 m. 
 
 
V-04 
Tabela 1 – Análise granulométrica da 
corrente das partículas após o 
processo de moagem. 
Mesh 
Abertura 
tela (mm) 
Massa retida 
na tela (g) 
8 2,362 17,50 
10 1,651 21,00 
14 1,168 32,10 
20 0,833 81,27 
28 0,589 46,00 
35 0,417 21,64 
48 0,295 9,48 
65 0,208 4,06 
100 0,147 2,71 
150 0,104 2,71 
200 0,074 1,35 
bandeja 
 
0 
Abertura da tela 6 mesh = 3,327 mm 
Tabela 2 – Análises granulométricas das 
correntes de partículas grossas e de partículas 
finas após o processo de separação. 
Mesh 
Abertura 
tela (mm) 
Massa retida na tela 
(g) 
grossos finos 
8 2,362 71,1 
10 1,651 90,06 
14 1,168 52,14 4,86 
20 0,833 16,59 17,01 
28 0,589 4,74 21,87 
35 0,417 2,37 38,88 
48 0,295 0,00 68,04 
65 0,208 70,47 
100 0,147 14,58 
150 0,104 4,86 
200 0,074 2,43 
bandeja 
 
 0 
 
 
d) Quantos dias serão necessários para encher o silo? 
e) Projetar o transportador helicoidal que deverá transportar o material da estrutura que descarrega o 
big-bag até a peneira, sabendo que ele deve vencer um desnível de 10 m e a uma distância de 17,5 m 
além do que, a cada 5 m haverá a necessidade de se instalar um suporte para segurar o eixo do 
helicoide cuja bucha será feita com material polimérico. A eficiência na transmissão de trabalho vale 
0,8. Sabe-se também que esse material, depois de passar um processo de classificação por peneiras, 
não apresentará fragmentos. 
f) Como há a possibilidade de utilizar também um transportador helicoidal verificar do ponto de vista 
energético qual será mais vantajoso sabendo que este último, para funcionar adequadamente, deve 
possuir duas curvas de 90 ° R=5D e uma curva a 180°. Admita que a pressão de admissão do ar seja 85 
kPa e a temperatura do ar igual a 25 °C e a sua densidade vale 1,19 kg/m3. Ao final da linha há um 
ciclone de alta eficiência que provoca uma queda de pressão igual a 150 mm c.a. 
 
Além do memorial de cálculo, para auxiliá-los e evitar que esqueçam de algo, elaborei um quadro 
que é apresentado a seguir, no qual as respostas finais devem ser inseridas. Este quadro deve ser 
entregue juntamente com a resolução da prova. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
V-04 
 
Quadro de Respostas 
Caracterizção das partículas: 
 
 
 
 
 
 
Frações acumuladas: 
φG = 
φA = 
φF = 
 
Eficiências: 
EG = 
EF = 
E = 
 
Vazões 
Densidade utilizada = 
vazão mássica = 
vazão de grossos = 
vazão de finos = 
massa de grossos que deverá ser estocada por dia = 
volume de grossos que deverá ser estocada por dia = 
tempo para encher o silo = 
massa de partículas grossos que é "perdida" diariamente = 
 
Silo 
diâmetro do silo 
altura do cone superior = 
altura do cone inferior = 
altura da parte cilíndrica = 
 
Transportador helicoidal 
Capacidade equivalente = 
Diâmetro do helicóde = 
Rotação de trabalho = 
Comprimento da calha = 
Tempo de residência = 
Potência do motor = 
Transportador pneumático 
Velocidade de transporte = 
Dduto = 
war = 
X = 
L total = 
ΔPatrito = 
ΔPaceler = 
ΔPtotal = 
P =