Caída de Presión en el Transporte Neumático de Materiales Poliméricos

PIÑA, JULIANA; BERTIN, DIEGO E.; WALTER, MARIANA

São Paulo

Congreso; XXIV Jornadas de Jóvenes Investigadores; 2016

Universidade Estadual Paulista

Una variable fundamental involucrada en el diseño y/o evaluación de un sistema de transporte neumático es la caída de presión en la línea de transporte. A pesar del uso generalizado de sistemas de transporte neumático en las plantas industriales, existe aún necesidad de ganar entendimiento del comportamiento de los sólidos y el gas, su interacción entre ellos y con los componentes del sistema. Actualmente, las condiciones operativas de los sistemas de transporte, que permiten obtener operaciones eficientes, se definen por prueba y error. Por lo tanto, se reconoce la necesidad de generar conocimiento en los procedimientos de diseño y operación de los mismos.Los objetivos del presente trabajo es formular una correlación semiempírica para el factor de fricción que permita predecir correctamente la caída de presión. Además de parámetros geométricos asociados a la cañería, del caudal de sólidos y de las propiedades físicas de las partículas, el factor de fricción suele depender de variables no medibles -o muy difíciles de medir-, tales como la fracción volumétrica de sólidos y la velocidad intersticial de las partículas. En este trabajo se realizará la caracterización morfológica de distintas clases de pellets de polietileno comerciales mediante un análisis de imágenes digitales (AID). En partículas irregulares, una tendencia común para cuantificar el tamaño y la forma de las partículas consiste en aproximarlas a cuerpos ideales y determinar las dimensiones de interés a partir de los descriptores de tamaño y forma mediante definiciones geométricas. Sin embargo, no existe una regla general para realizar este procedimiento. Por lo tanto, uno de los aportes de este trabajo consiste en identificar los descriptores de tamaño y forma más confiables para ser utilizados en el cálculo del tamaño y la forma de las partículas, así como en proponer y validar un procedimiento confiable para calcular el diámetro equivalente en volumen de las partículas en función de dichos descriptores de tamaño y forma.El segundo objetivo de este trabajo reside en simular el transporte neumático de partículas mediante técnicas de fluidodinámica computacional (CFD), y posteriormente, testear los resultados con los obtenidos mediante el uso de correlaciones disponibles en la literatura para el cálculo de la caída de presión en una cañería con flujo de aire y partículas poliméricas.En cuanto a la evaluación morfológica de las partículas, se demuestra que estas pueden ser dimensionadas mediante el AID siempre que su morfología se aproxime a la de un cilindro ideal. Los valores de área y relación de aspecto de las partículas que proporciona el procesamiento de imágenes pueden combinarse para obtener resultados confiables de los diámetros equivalentes en volumen de las mismas.