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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.3.2008.tde-01102008-102051
Documento
Autor
Nome completo
Marlene Silva de Moraes
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2008
Orientador
Banca examinadora
Lima, José Renato Baptista de (Presidente)
Chaves, Arthur Pinto
Santos, Aldo Ramos
Título em português
Técnica experimental para quantificar a eficiência de distribuidores de líquidos industriais do tipo tubos perfurados paralelos.
Palavras-chave em português
Equipamentos de mineração (otimização)
Processamento mineral
Qualidade do processo
Rejeitos de mineração (controle; mitigação)
Resumo em português
O presente texto descreve um método experimental simples para comparar a eficiência de distribuidores de líquido empregados nas indústrias de tratamento de minérios em lavadores, classificadores e moinhos e nas indústrias de processos químicos. A técnica consiste basicamente em analisar a dispersão pelo desvio padrão da massa do líquido coletado em tubos verticais dispostos em arranjo quadrático colocados abaixo do distribuidor. Como exemplo de aplicação, empregouse para a coleta da massa de líquido uma unidade piloto, montada no Laboratório de Engenharia Química da Universidade Santa Cecília em Santos, com um banco de 21 tubos verticais de 52 mm de diâmetro interno e 800 mm de comprimento. Uma manta acrílica que não dispersa o líquido com 50 mm de espessura foi fixada entre o distribuidor e o banco de tubos para evitar respingos. Foram realizados ensaios com nove distribuidores do tipo espinha de peixe de 4 tubos paralelos cada, para uma coluna piloto com 400 mm de diâmetro. A literatura é discordante no que concerne aos parâmetros de projeto e eficiência destes distribuidores. Variaram-se o número (n) de orifícios (95, 127 e 159 furos/m2, 12, 16 e 20 furos por distribuidor) o diâmetro (d) dos orifícios (2, 3 e 4 mm) e as vazões de entrada indicadas por rotâmetro nos distribuidores (q) de 1,2; 1,4 e 1,6 m3/h. A melhor eficiência de espalhamento pelo menor desvio padrão (0,302) foi obtida com n de 159 furos/m2, d de 2 mm e q de 1,4 m3/h indicando as limitações dos parâmetros de projeto da literatura. A pressão (p), na entrada do distribuidor para esta condição, foi de apenas 0,51 kgf/cm2. A relação adimensional entre a área da seção do tubo de alimentação e a somatória da área dos furos foi de 5,81, a vazão volumétrica total por unidade de área da seção da coluna para esta melhor condição foi de 11,32 m3/(h.m2) e a velocidade média (v) em cada orifício foi de 6,31 m/s. Portanto, o método proposto permite comparar e quantificar a eficiência de distribuidores além de demonstrar a não validade de alguns parâmetros de projeto recomendados pela literatura.
Título em inglês
Liquid aspersion effuciency quantification experiment: application in ladder type distributors.
Palavras-chave em inglês
Dust dry cleaner
Fisch spine
Gas washer
Ladder pipe distributors
Liquid aspersion device
Liquid distributor
Log washer
Ore classifiers
Ore washer
Washer distributor
Wet mills
Wet scrubber
Resumo em inglês
The current text describes a simple experimental method in order to compare the efficiency of the liquid distributors applied at the ore treatment industries in washers, classifiers and mills as well as at the chemical processing industries. The technique basically consist of analyzing the dispersion through the standard deviation of the liquid mass which was collected in vertical pipes placed in a square way under the distributor. As an example of us usage, it has been applied a pilot scale for collecting the liquid mass, installed at the Santa Cecília Universitys Chemical Engineering Laboratory in Santos, with a setting of 21 vertical tubes measuring 52 mm in internal diameter and 800 mm in length. A 50 mm thick acrylic blanket was fixed between the distributor and the pipe setting in order to avoid splashes. Some experiments have been made with a ladder-tipe distributors containing 4 parallel tubes each, for a pilot column of 400 mm in diameter. The literature shows disagreement regarding the characteristics of the project and the efficiency of the distributors. The number of holes has varied (n) 95, 127 and 159 holes/m2; 12, 16 and 20 holes for distributor, the diameter of the holes (d) 2, 3 and 4 mm and the flow of entrance in the distributors (q) of 1,2; 1,4 and 1,6 m3/h. The best efficiency of splashing of the lowest deviation pattern (0,302) was achieved with n of 159 holes/m2, d of 2 mm and q of 1,4 m3/h showing the limitation of characteristics of the project literature. The pressure (p), for this condition in the distributor entrance, was only 0,51 kgf/cm2. The measuring relation between the area of the section of the feeding pipe and the addition of the area of the roles was 5,81, the total volume of the out flow for unit of the area of the column section for this better condition was 11,32 m3/(h m2) and the average speed (v), in each hole was 6,31 m/s. Finally, the indicated method permits the comparison and quantification of the efficiency of the distributors, besides showing that some of the project concepts are not valid and the literature does not recommend them.
 
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Data de Publicação
2009-08-25
 
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