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Terminología de transporte neumático

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES

Densidad aparente suelta

La densidad aparente suelta (a veces llamada densidad aparente vertida) de un material a granel es el peso por unidad de volumen (generalmente libras por pie cúbico) que se ha medido cuando la muestra está suelta, no compactada o vertida. La densidad aparente suelta puede estar cerca de la densidad aparente "tal como se transporta" y se prefiere a los efectos del diseño del sistema de transporte neumático.

Densidad aparente empacada

La densidad aparente empacada de un material a granel es el peso por unidad de volumen (generalmente libras por pie cúbico) que se ha medido cuando la muestra se ha empacado o compactado, por ejemplo, en un silo o contenedor o después del transporte en contenedores. La densidad aparente empaquetada no se compara con las condiciones que se encontrarían en un sistema de transporte neumático. Es por esta razón que se prefiere la densidad aparente suelta a los efectos del diseño del sistema de transporte.

Densidad aparente fluidizada

La densidad aparente fluidizada es la densidad aparente aparente de un material en su estado fluidizado.

Por lo general, es menor que la densidad aparente empaquetada o suelta debido al aire absorbido en los vacíos.

Densidad de particula

La masa de una partícula dividida por su volumen. Para un material a granel, se usa la densidad de partículas promedio, que se encuentra dividiendo la masa del material por su volumen, excluyendo los vacíos.

Distribución de tamaño de partícula

La distribución del tamaño de partícula de un material a granel es una tabulación del porcentaje de partículas por masa en cada rango de tamaño de partícula. El porcentaje descrito es el que pasa o el que se retiene en un tamaño de pantalla específico. En los Estados Unidos, las pantallas utilizadas son "Pantallas estándar de EE. UU." o "Pantallas de prueba de Tyler".

Pueden utilizarse otros métodos de análisis de tamaño, particularmente en el caso de polvos muy finos y/o cohesivos. Estos métodos incluyen la fotosedimentación, la microscopía óptica, las técnicas de zona de detección eléctrica (como el contador Coulter) y la espectrometría de difracción láser.

Tamaño máximo de partícula

El tamaño máximo de partícula es la dimensión máxima en pulgadas (en el caso de materiales grumosos) o el tamaño máximo del tamiz (en el caso de polvos y gránulos) del bulto o partícula más grande del material a granel. El tamaño máximo de partícula puede ser crítico en el diseño de sistemas de transporte neumático.

Tamaño medio de partícula

El tamaño medio o el punto medio de la distribución del tamaño de las partículas.

Forma de partícula

La forma y la forma de las partículas de un material a granel pueden variar considerablemente. Las siguientes definiciones describen específicamente la forma de partícula individual solamente y no el material a granel como un todo.

como una aguja - Largo, delgado, rígido, recto y puntiagudo.

Angular - Con bordes afilados o con una forma irregular de múltiples caras.

cristalino – De forma geométrica o de forma regular multifacética.

dendrítico – Tener una forma ramificada, cristalina con las ramas que se extienden desde las caras del cuerpo.

fibroso - Hilo regular o irregular como con una estructura flexible.

escamosa - Tipo plato.

esférico – En forma de globo.

Fuera de ronda - Similar a esférico pero algo deformado o alargado.

Aglomerado – Varias partículas individuales unidas

Composición de material a granel

Las siguientes definiciones describen las composiciones generales que se pueden encontrar en un material a granel.

Uniforme - Un solo material a granel cuyas partículas poseen el mismo tamaño y forma.

No Uniforme - Un solo material a granel cuyo tamaño de partícula y forma pueden variar.

Granular – Un material a granel compuesto por partículas individuales que pueden distinguirse visiblemente.

Polvo - Un material a granel compuesto de partículas individuales que no se pueden discernir visiblemente.

Mezclado - Dos o más materiales a granel diferentes que se han combinado.

Fluidez

La fluidez es la facilidad con la que un material a granel fluye únicamente bajo la influencia de la gravedad.

La cohesión

La cohesión describe la tendencia de un material a adherirse a sí mismo. La cohesión de un material sólido a granel puede deberse a cualquiera y, a veces, a varios factores. Estos incluyen carga electrostática, efectos de tensión superficial y entrelazamiento de ciertas formas de partículas, particularmente tipos de materiales fibrosos. La cohesión en los sólidos a granel provoca un flujo errático de los contenedores, problemas de alimentación de tuberías y efectos adversos en ciertos tipos de válvulas.

Viscosidad

La adhesividad se puede describir como "cohesividad externa", es decir, la capacidad de un material para adherirse a otras superficies.

Fluidizado

Fluidizado describe el estado que alcanzan algunos materiales a granel cuando un gas ha sido arrastrado a los espacios vacíos entre las partículas del material. El material en un estado altamente fluidizado tiende a comportarse más como un fluido (como implica el término) que como un material sólido a granel.

Aireación

La acción de introducir aire (o gas) a un material a granel por cualquier medio. La aireación puede hacer que el material se vuelva fluido o se agite.

Angulo de reposo

El ángulo de reposo de un material a granel es el ángulo entre la superficie horizontal y la pendiente de un montón del material que se ha dejado formar naturalmente sin ningún tipo de acondicionamiento, normalmente por flujo por gravedad desde un embudo u otro dispositivo similar.

Dureza

Una propiedad de un material sólido que contribuye a su abrasividad general. Cuanto más duro es un material, generalmente, mayor es la erosión para una velocidad dada en una tubería. La dureza es difícil de cuantificar y es algo subjetiva cuando se describe. La escala de dureza de Moh se utiliza para describir los materiales al diseñar sistemas de transporte neumático.

Abrasividad

La abrasividad de un material está determinada por su factor de dureza y la forma de sus partículas. Un material que tenga, por ejemplo, un alto factor de dureza de Moh y partículas afiladas de forma angular se considerará altamente abrasivo.

Temperatura material

Generalmente, la mayoría de los materiales a granel se manipulan en condiciones de temperatura ambiente. Sin embargo, en algunos casos, el material puede estar a una temperatura elevada. La temperatura elevada puede afectar tanto la condición del material en sí como su entorno, particularmente el equipo que se utiliza para transportarlo. Al considerar materiales de alta temperatura, se debe tener cuidado de que el rango de temperatura se establezca de manera clara y precisa, y se debe anotar cualquier efecto sobre el material (particularmente sus características de manejo).

La temperatura del material a granel, medida en °F. o °C., para propósitos de diseño de transporte neumático, es la temperatura del material tomada en el punto de entrada al sistema.

Sensibilidad a la temperatura del material

La temperatura a la cual un material a granel cambia sus características.

Higroscopicidad

La capacidad de un material para absorber la humedad de su entorno. La humedad puede absorberse del aire ambiente (especialmente en condiciones de alta humedad) o del aire de transporte del sistema neumático.

Explosividad

En determinadas condiciones, algunos materiales a granel pueden formar mezclas potencialmente explosivas cuando se combinan con el aire. Estas condiciones dependen de (a) la naturaleza del material mismo, que incluiría su temperatura de ignición, su reacción química con el oxígeno, la distribución del tamaño de sus partículas, etc.; y (b) la naturaleza de la operación que involucra el material. Los detalles sobre el riesgo de explosión, la reactividad y el peligro de incendio ahora están obligados por ley en la mayoría de los estados de los EE. UU. a incluirse en la hoja de datos de seguridad del material (MSDS). La MSDS debe acompañar cualquier material que se transporte, almacene o pruebe.

En todos los casos que involucren materiales explosivos, se debe hacer referencia a las clasificaciones de la NFPA.

Corrosividad

Algunos materiales tienen propiedades químicas que, cuando se combinan con otros materiales como la humedad y el aire, provocan el deterioro químico de los materiales de construcción.

Friabilidad

La friabilidad describe un material a granel donde las partículas se desmoronan o pulverizan fácilmente.

Permeabilidad

La permeabilidad de un material a granel es el grado en que el aire (u otro gas) puede pasar a través de los espacios vacíos entre las partículas del material.

Retención de aire

La retención de aire es la capacidad de un material para retener aire (u otro gas) en los espacios vacíos del material después de que se haya terminado el suministro de aire (o gas). La capacidad de retención de aire puede variar entre casi cero y varios días, dependiendo de otras características físicas del material.

TÉRMINOS Y DEFINICIONES BÁSICOS

Tasa de flujo másico de materiales

La masa de material transportado durante un período de tiempo específico, generalmente expresada en toneladas/hora o libras/minuto. La tasa de flujo másico del material también se denomina tasa de transporte o capacidad del sistema.

Velocidad real del gas

La velocidad real del gas es el caudal volumétrico en condiciones de presión y temperatura por unidad de área transversal de la tubería vacía, normalmente expresada en distancia/tiempo. La velocidad real del gas varía a lo largo de toda la tubería.

Velocidad de saltación

La velocidad de saltación de un material es la velocidad real del gas en una tubería horizontal a la cual las partículas en una mezcla homogénea con el gas de transporte comenzarán a caer fuera de la corriente de gas.

Velocidad de asfixia

La velocidad de estrangulamiento de un material es la velocidad real del gas en una tubería vertical a la que las partículas en una mezcla homogénea con el gas de transporte se asientan fuera de la corriente de gas.

Velocidad mínima de transporte

La velocidad de transporte mínima es la velocidad de gas más baja que se puede utilizar para asegurar condiciones de transporte estables. Dado que la velocidad de transporte mínima se produce en el punto de alimentación del material en el sistema, también se conoce como velocidad de "recogida". Estos términos se aplican generalmente a sistemas de fase diluida.

Velocidad terminal del gas

La velocidad terminal del gas en un sistema de transporte neumático es la velocidad del gas cuando sale del sistema. También se conoce como velocidad final del gas y velocidad de salida de la línea de transporte.

Velocidad promedio de gas

La velocidad de gas promedio (también llamada media) de un sistema generalmente se define como la media de la velocidad de gas inicial (o captación) y la velocidad de gas final.

Velocidad de materiales

La velocidad del material es la velocidad del material mismo, que es algo menor que la velocidad del gas. La velocidad del material generalmente se especifica como velocidad promedio (o media) o velocidad terminal.

En la actualidad, no existen medios confiables para medir la velocidad real del material, y solo se puede hacer una estimación.

Flujo volumétrico de gas

El usuario debe tener en cuenta que se utilizan varios términos diferentes al considerar el flujo volumétrico de gas. La tasa volumétrica de gas durante el transporte se expresa como "aire libre entregado" o FAD. La mayoría de los motores de aire, como sopladores y compresores, se especifican en términos de FAD, medido en pies cúbicos estándar por minuto (SCFM).

FAD es el flujo de gas volumétrico en el puerto de succión de un soplador o compresor de presión positiva o en el puerto de descarga de un soplador o bomba de vacío. SCFM es la tasa de flujo volumétrico de gas en condiciones atmosféricas estándar (es decir, presión barométrica al nivel del mar, 68°F y 36% de humedad relativa).

Pies cúbicos reales por minuto (ACFM) o pies cúbicos de entrada por minuto (ICFM) es el flujo de gas volumétrico en las condiciones reales que se experimentarán donde se ubica el compresor o el soplador. El ACFM o ICFM debe calcularse a partir del SCFM, teniendo en cuenta la elevación de la ubicación y las condiciones ambientales máximas de verano.

En el caso de los sistemas de vacío, también se debe tener en cuenta la caída de presión del sistema al calcular el flujo de gas en la entrada del soplante.

Presión de transporte

La presión de transporte para cualquier sistema es la requerida para superar las resistencias en el sistema causadas por interacciones entre el gas de transporte, el material transportado, la tubería y otros componentes del sistema. También se conoce como “caída de presión”.

La presión de transporte es la diferencia medida entre el principio y el final del sistema neumático y es aplicable tanto a sistemas de presión positiva como de vacío (presión negativa).

Flujo de dos fases

Todos los sistemas de transporte neumático de materiales sólidos a granel funcionan según un principio de flujo de dos fases. Es decir, una fase sólida (los materiales que se transportan) y la fase gaseosa (el gas que se transporta).

Transporte en fase diluida

Un sistema de fase diluida es cualquier sistema de transporte neumático en el que la velocidad del gas de transporte es generalmente igual o superior a la velocidad de saltación del material que se transporta.

Transporte de fase densa

Un sistema de fase densa es cualquier sistema de transporte neumático en el que la velocidad del gas de transporte es generalmente inferior a la velocidad de saltación del material que se transporta.

Relación de material a aire

Un parámetro utilizado por los diseñadores de sistemas neumáticos. Es la relación entre la masa de material transportado y la masa de gas de transporte utilizado. También se conoce como "densidad de fase", "relación de carga de sólidos" y "relación de flujo másico".

Velocidad de flotación

La velocidad de flotación es la velocidad a la que el material se suspenderá en el aire. Conocer la velocidad de flotación es fundamental para determinar la "velocidad del recinto", que es la velocidad ascendente del gas en un receptor de filtro o ventilación de depósito. Este término se usa típicamente en el diseño de cámaras de filtros y sistemas de recolección de polvo.

Glosario de bolsillo de términos de transporte neumático Norma CEMA n.º 805