Armazenamento e Beneficiamento de Grãos

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Armazenamento e
Beneficiamento de Grãos
Transportadores de Grãos
Maurício Augusto Leite
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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.
Propriedades físicas dos grãos que
afetam a capacidade dos equipamentos
n Teor de água ou umidade
n Ângulo de repouso
n Peso específico
Tipos de transporte
n Gravidade
Queda livre
Planos inclinados,
Calhas ou dutos
n Transportadores
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
Ângulo mínimo de inclinação dos
tubos
Produto
Inclinação (graus)
Grãos secos
35
Grãos úmidos
45
Café
60
Ângulo com o eixo horizontal
Mário José MIlman
Capacidade de transporte das tubulações
Capac. Transporte (t/h)
Diâmetro (mm)
20 a 40
150
80 a 150
250
200 a 400
400
600 a 750
600
800 a 1500
1000
Mário José MIlman
COACAVO
Tipos de transportadores
n Elevador de caçamba
n Transportador de correia
n Rosca transportadora
n Pneumático
n Corrente transportadora – “Redler”
Elevador de caçamba
n Elevar os grãos a uma altura suficiente para
despejá-los em algum ponto pré-determinado
através das tubulações.
n Composição:
Correia ou corrente sem fim
n Caçambas ou canecas
n Polias
n
n Equipamentos de vida útil elevada (manutenção)
n Baixa potência por volume transportado
Componentes do elevador
Caçamba
Cabeça do
elevador
Corpo
Pé
Prof. Juarez - UFV
Elevador de caçamba
Pé do
Elevador
Porta de
Limpeza
Prof. Juarez - UFV
Polia inferior
Pé do elevador
Prof. Juarez - UFV
n Porta de
manutenção
Prof. Juarez - UFV
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.
Prof. Juarez - UFV
Caçamba
Co m
en
prim
to
Altura
Prof. Juarez - UFV
Pr
oj
eç
ão
Altura do elevador
Mário José MIlman
ESTIMATIVA DA CAPACIDADE E POTÊNCIA
PARÂMETROS PARA CÁLCULOS:
Rotação mínima para descarga centrífuga:
N = 30 / Re½
N = RPM da polia motora
Re = raio efetivo (m)
Re
OBS: O raio efetivo é a
distância entre o centro da
polia e o centro geométrico
da caçamba.
Prof. Juarez - UFV
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)
Comprimento da correia
L = 2.h + 2πr
h = altura de elevação do produto (m)
r = raio da polia (m)
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)
Elevador em funcionamento
Prof. Juarez - UFV
Prof. Juarez - UFV
Coacavo 2011
Coacavo 2011
n Vídeos COACAVO
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
Correia transportadora
n Realiza o transporte horizontal dos grãos
n Inclinação máxima de 15º
n Composto por:
Moega de alimentação
n Correia sem fim
n Polias (roletes)
n Esticador de correia
n Longarina
n Cavaletes (fixação das polias)
n
Correia transportadora
Correia
Sem fim
cavaletes
Prof. Juarez - UFV
Pontos positivos da Correia Transportadora
Alta eficiência mecânica
Elevada capacidade de transporte
Baixo danos mecânicos
Baixa poluição sonora
Permite descarga em qualquer ponto
Corte transversal da Correia
Prof. Juarez - UFV
Correia
n Correias planas, dimensionadas e especificadas nos
manuais dos fabricantes
n Velocidades recomendadas - granel
Largura
Vel.
linear
Pol.
14
16
18
20
22
24
30
mm
350
400
450
500
550
600
750
m/s
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,5
Grãos ensacados – vel. (0,25 e 0,55 m/s)
Mário José Milman
Capacidade de transporte em função
da largura
Largura da correia
Capacidade de transporte
Polegadas
mm
Toneladas/h
14
350
30
16
400
60
20
500
120
24
610
210
Mário José Milman
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)
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=v/π.D
n Diâmetro da polia (m)
n v= vel. (m/min)
n
Potência para movimentar a correia (P1)
n P1 = v.L.1,292[0,015+(0,000328.C)]/100
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)
n
Potência para movimentar a carga de
grãos (P2)
n P2 = Q[0,48+(0,0099.C)]/100
P2 = potência absorvida pela correia horizontal (cv)
n C = distância entre eixos da correia(m)
n Q = capacidade da correia (t/h)
n
Potência para vencer o desnível (P3)
n P3 = 3,33.h.Q/100
P3 = potência para vencer o desnível
n h = desnível vertical (m)
n
n
POTÊNCIA TOTAL ABSORVIDA
n
P= P1+P2+P3
Exemplo
n Uma correia transportadora apresenta as
seguintes características:
Comprimento = 40 m
n Carga = arroz (γ=750kgf/m3)
n Capacidade correia = 80t/h
n Correia com desnível de 1,0 m
n
n Determinar:
Largura e velocidade da correia
n Potência absorvida
n
Tabela
Largura
Vel.
linear
Pol.
14
16
18
30
35
mm
350
400
450
750
900
m/s
2,0
2,2
2,3
3,5
4,0
Mário José MIlman
n http://www.youtube.com/watch?v=YWNcXD7
g5yg&feature=related
n http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=MS
bhH8iXlBk
Transportador Helicoidal (rosca transportadora)
n Transporte horizontal ou inclinado
n Transporte por arraste
n Sentido – função do sentido de rotação
n Componentes
Tubo ou calha
n Helicóide
n Eixo e mancais
n
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).
Prof. Juarez - UFV
Prof. Juarez - UFV
Bases de um transportador helicoidal
Prof. Juarez - UFV
Tipos de Helicóides
a – padrão (transporte
horizontal)
c – recortado (transportadormisturador)
Prof. Juarez - UFV
b – transporte inclinado
d – fita (produtos viscosos
ou picados)
Detalhe do transportador
CALHA EM “U”
HELICOIDE OU ROSCA
Prof. Juarez - UFV
Condutor do helicóide
n CALHA EM “U”:
rações e farinhas
n transporte horizontal (inclinação até 20°)
n
n CONDUTOR CILÍNDRICO:
utilização ampla;
n qualquer inclinação;
n espaço de 1 a 10 mm entre condutor e helicóide
n
Fatores de carga
Prof. Juarez - UFV
Conversão de distâncias para ângulo e
distância inclinada
Prof. Juarez - UFV
Transportador pneumático
n Grãos são levados por corrente de ar com
alta velocidade em dutos fechados
n Vantagens:
Percurso de transporte único ou ramificado
n Facilidade de variação da trajetória
n Facilidade de montagem
n Alta capacidade de transporte
n
n Desvantagens
n Elevada potência instalada
n Danos mecânicos grãos
n Projetista para granes volumes de transporte
Três sistemas
n Sucção
n Pressão
n Misto
Sucção
n Pressão negativa (abaixo da atmosférica)
n Descarga de navios, trens e caminhões
n Material de baixa fluidez (passagem pelas
válvulas rotativas, ventiladores).
CLASSIFICAÇÃO DO SISTEMA
PNEUMÁTICO
Sucção
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o produto é transportado
com pressões abaixo da
pressão atmosférica, onde
os equipamentos de vácuo
estão colocados após a
descarga do material.
Pressão
n Pressão acima da atmosférica
n Mais utilizado em Unidades Beneficiadoras
PNEUMÁTICO
Pressão
Prof. Juarez - UFV
pressões são acima da pressão
atmosférica. Para este caso, o
equipamento de sopro, deverá
ser colocado antes do ponto de
carga do produto.
PNEUMÁTICO
Misto
Prof. Juarez - UFV
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
PNEUMÁTICO
Misto
Prof. Juarez - UFV
PNEUMÁTICO
n Misto
Prof. Juarez - UFV
Corrente Transportadora “ Redler”
n Transporte horizontal ou inclinado de grãos
n Com carga e descarga em vários pontos
n Componentes
Corrente
n Raspadores
n Prancheta de deslizamento
n Caixa metálica fechada
n http://www.youtube.com/watch?v=Kig4yMlDb0
8&feature=related
n
“Redler”
GSI Brasil
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)
Redler
Tampa
Corrente
H
A
Grãos
Caixa
B
Corrente
C
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)
Trilho
Quando inclinadas
n Qi=Q.υ
Qi= capacidade de transporte inclinado (t/h)
n Q=capacidade de transporte na horizontal (t/h)
n υ=fator redutor da capacidade
n
Inclinação em graus
5
10
15
20
30
υ
0,95
0,90
0,70
0,55
0,30
Redler
n Dimensionar uma corrente transportadora (redler) com as
n
n
n
n
características abaixo:
Comprimento de 35 metros
Produto: soja (γ=750 kgf/m3)
Capacidade do redler: 60 t/h
Redler horizontal
n Velocidade do Redler (0,5m/s)
n E se ocorrer uma inclinação de 20º , qual a nova
capacidade de transporte?
Informação no mundo atual

Armazenamento e Beneficiamento de Grãos

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