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Av. Hidalgo 935, Colonia Centro, C.P. 44100, Guadalajara, Jalisco, México bibliotecadigital@redudg.udg.mx - Tel. 31 34 22 77 ext. 11959 UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA COORDINACIÓN GENERAL ACADÉMICA Coordinación de Bibliotecas Biblioteca Digital La presente tesis es publicada a texto completo en virtud de que el autor ha dado su autorización por escrito para la incorporación del documento a la Biblioteca Digital y al Repositorio Institucional de la Universidad de Guadalajara, esto sin sufrir menoscabo sobre sus derechos como autor de la obra y los usos que posteriormente quiera darle a la misma. UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA CENTRO UNIVERSITARIO DE LA CIÉNEGA DIVISIÓN DE DESARROLLO BIOTECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS COORDINACIÓN DE ING. INDUSTRIAL E ING. QUÍMICA Proyecto de Tesis para obtener el título de Ingeniero Químico “Rediseño y Construcción de un Transportador Neumático” PRESENTAN González Salazar Laura Guadalupe Gutiérrez Moreno Gabriela DIRECTOR Mtro. González Tapia Enrique ASESOR Mtro. Alejandre Sánchez Eliezer OCOTLÁN JALISCO A MARZO 2021 2 Contenido 1. Introducción ................................................................................................................ 4 2. Planteamiento del problema ................................................................................... 5 3. Justificación ................................................................................................................ 5 4. Objetivos ...................................................................................................................... 6 4.1. Objetivo general .................................................................................................. 6 4.2. Objetivos específicos ........................................................................................ 6 5. Marco teórico .............................................................................................................. 7 5.1. Transportadores Neumáticos .......................................................................... 7 5.1.1. Definición ....................................................................................................... 7 5.1.2. Características .............................................................................................. 7 5.1.3. Ventajas .......................................................................................................... 8 5.1.4. Desventajas ................................................................................................... 8 5.2. Tipos de sistemas ............................................................................................... 8 5.2.1. Sistema de presión (presión positiva) ................................................... 8 5.2.2. Sistema de vacío (presión negativa) ...................................................... 9 5.2.3. Sistema de presión-vacío ........................................................................10 5.3. Tolvas ...................................................................................................................10 5.4. Válvulas ...............................................................................................................12 5.4.1. Válvula de bola ...........................................................................................12 5.5. Materiales ............................................................................................................13 6. Cálculos......................................................................................................................15 6.1. Transportador ....................................................................................................15 6.2. Tolvas ...................................................................................................................17 6.2.1. Tolva de alimentación...............................................................................17 6.2.2. Tolvas de descarga ...................................................................................17 7. Diseños .......................................................................................................................21 7.1. Diseño del transportador neumático. ..........................................................21 7.2. Diseño de tolva de descarga..........................................................................22 7.3. Diseño de montaje ............................................................................................23 7.3.1. Montaje de las tolvas ................................................................................23 7.3.2. Montaje de la tubería .................................................................................24 3 8. Resultados .................................................................................................................25 9. Manual de uso y propuesta de práctica. ..............................................................29 9.1. Manual de uso .......................................................................................................29 9.2. Propuesta de Práctica ......................................................................................34 10. Conclusiones ............................................................................................................40 11. Bibliografía ...............................................................................................................41 Apéndices ..........................................................................................................................42 4 1. Introducción Una de las técnicas más importantes de manejo de materiales en la industria química es el desplazamiento de materiales suspendidos en una corriente de aire para distancias horizontales y verticales (Perry, 2003) El transporte neumático de sólidos se ha practicado por más de un siglo en el mundo y hoy se pueden encontrar sistemas de este tipo en las más variadas industrias: la minería, industria del cemento y construcción, química y farmacéutica, plásticos, de alimentos, papel, vidrio, energía, etc. (Cabrejo, Jofré , & Rojas , 2004) Los sistemas de transporte neumático se utilizan para transportar materiales secos, finos y a granel; porque son muy versátiles y eficientes para una amplia variedad de procesos, ya que se pueden construir desde pequeñas a grandes distancias y considerar una o ambos flujos de presión, con caídas o elevaciones. El Laboratorio de Operaciones Unitarias cuenta con un transportador neumático el cual se va a rediseñar para poder ser reconstruido para optimizar los espacios, pueda utilizar una presión positiva o negativa, una mayor distancia de descarga y el transporte de partículas de material de mayores diámetros a los actuales. 5 2. Planteamiento del problema El transportador neumático existente en el laboratorio de Operaciones Unitarias no opera con presión positiva, solo negativa (vacío) a una distancia corta por lo cual no se puede apreciar a detalle el transporte de materiales, así mismo, el tipo de estructura en el que se encuentra el sistema no está en las mejores condiciones ya que interfiere con la optimización de los espacios de dicho laboratorio. El equipo cuenta con un alimentador tipo helicoidal, aunado a que la presión con la que opera no nos permite el manejo de partículas más grandes, lo que reduce las opciones de materiales a transportar. Además, tiene un número limitado de control manual. Por la anterior problemática se ve en la necesidad de realizar un rediseño del equipo. 3. Justificación Con el mejoramiento del equipo de transporte neumático, los alumnos de ingeniería química que cursan la materiade manejo y separación mecánica de materiales (I5826) y el laboratorio de manejo y separación mecánica de materiales (I5827), podrán realizar una práctica más completa observando los dos tipos de sistemas neumáticos existentes. Se puede demostrar la eficiencia de trabajar a una mayor distancia, amplia variedad de materiales a transportar y con un flujo a presión positiva. Así como también, el aprovechamiento de los espacios del mismo laboratorio. 6 4. Objetivos 4.1. Objetivo general Rediseñar y construir un transportador neumático ya existente. 4.2. Objetivos específicos Rediseñar un transportador neumático existente Construir un trasportador neumático capaz de trabajar a presión y a vacío. Ampliar la gama de materiales a transportar Optimizar espacios en el Laboratorio de Operaciones Unitarias 7 5. Marco teórico 5.1. Transportadores Neumáticos 5.1.1. Definición El objetivo principal de un sistema de transporte neumático es transportar materiales sólidos a granel desde un punto a otro por medio de un flujo de gas a presión, ya sea positiva o negativa, a través de una cañería (Cabrejo, Jofré , & Rojas , 2004). El volumen y presión de aire necesarios se calculan en cada caso, en función de la distancia a recorrer y de la naturaleza del producto a transportar. 5.1.2. Caracter ísticas El manejo de materiales con respecto al tamaño de la partícula va desde polvos finos hasta gránulos de 6.55mm, y una densidad global desde 16 hasta más de 3200 kg/m3 (McCabe W, 2007). Son ampliamente usados para transportar material seco pulverizado y granular. (Maynard, 1987). La tubería a utilizar será determinada por el material y en base a las necesidades se otorgará la distancia, son muy prácticos y pueden ocupar espacios antes muertos y dejar el mayor espacio libre. Cuando la velocidad del fluido a través de los sólidos se vuelve suficientemente grande, todas las partículas son arrastradas por el fluido y transportadas con él. (McCabe W, 2007). La capacidad de un sistema neumático de transporte depende de (Perry, 2003): 1) La densidad aparente del producto (y hasta cierto punto de la forma y el tamaño de las partículas). 2) El contenido de energía del aire de transporte a lo largo de todo el sistema. 8 3) El diámetro de la línea de transporte. 4) La longitud equivalente de la línea de transporte. 5.1.3. Ventajas La principal ventaja del transporte neumático de sólidos a granel es que los sistemas son cerrados, por lo tanto, no contaminantes. El material transportado se “encierra” totalmente dentro de la tubería, lo cual protege al producto del medio ambiente y viceversa (Cabrejo, Jofré , & Rojas , 2004). Ayuda a realizar mezcla de materiales durante el transporte, así como a entregarlo en las mejores condiciones para el proceso siguiente. Son virtualmente silenciosos en funcionamiento, son rápidos y limpios y requieren muy poco mantenimiento y espacio. (Maynard, 1987). 5.1.4. Desventajas No es posible transportar todos los materiales, así como: -Gránulos mayores a 6.35mm - Materiales frágiles pueden presentar una excesiva erosión y materiales abrasivos pueden causar desgaste en cañerías y codos (Cabrejo, Jofré , & Rojas , 2004). 5.2. Tipos de sistemas (Perry, 2003) clasifica cinco tipos de transportadores neumáticos básicos, de los cuales en este proyecto se verán más a detalle tres de ellos. 5.2.1. Sistema de presión (presión positiva) En los sistemas de presión (Figura 5.2.1) se alimenta el material en una corriente de gas (comúnmente aire) mediante un dispositivo de almacenamiento y una 9 válvula. La velocidad de la corriente mantiene al sólido en suspensión hasta que llega al recipiente receptor donde filtra el gas. Se usan sistemas de presión para materiales de flujo libre de casi todos los tamaños de partículas, hasta gránulos de 6.35 mm (1/4 in) cuando se necesitan velocidades de flujo de más de 151 kg/min (20 000 lb/h) y cuando las pérdidas de presión en el sistema sean de aproximadamente 305 mm Hg (12 in de Hg). El aire de transporte se proporciona por lo común mediante ventiladores de desplazamiento positivo (Perry, 2003). Figura 5.2.1. Transportador neumático a presión, (Perry, 2003). 5.2.2. Sistema de vacío (presión negativa) Útiles en la transferencia de sólidos desde múltiples puntos de entrada a un solo punto de entrega (McCabe W, 2007). Su principal ventaja es que puede absorber todo el material sin la necesidad de un alimentador y además usa toda la energía para el transporte. Como se muestra en la (Figura 5.2.2), una bomba de vacío (E) genera un vacío centralizado o descentralizado. Esto hace que el material sea aspirado (C) por el suministro de material (tubo de succión, sonda de succión) y transportado al cargador de material (B). Allí el aire de vacío se separa del material (A). El aire de vacío llega a la bomba de vacío (E) a través de un filtro (D) y se devuelve al aire ambiente (Corner, s.f.). 10 Figura 5.2.2 Transportador neumático de vacío (Corner, s.f.). 5.2.3. Sistema de presión-vacío Los sistemas de presión-vacío (Figura 5.2.3) son una combinación de lo mejor de los métodos de presión y vacío. Se usa el vacío para inducir al material a entrar al transportador y desplazarse a una corta distancia hasta un separador. El aire pasa por un filtro por el lado de succión de un ventilador de desplazamiento positivo. A continuación, se alimenta el material a la corriente de aire de presión positiva del transportador, que sale del lado de descarga del ventilador (Perry, 2003). Figura 5.2.3. Transportador neumático presión-vacío (Perry, 2003). 5.3. Tolvas La tolva es un recipiente de almacenamiento de materiales con forma parecida a un embudo; útiles tanto para alimentar un a transportador neumático como para la llegada o descarga de dichos materiales 11 Dos de las definiciones más importantes de las características de flujo en un recipiente de almacenamiento son el flujo de masa, que significa que todos los materiales en el recipiente se desplazan cuando se retira una parte y el flujo de embudo, que se produce cuando fluye solo una porción del material (Perry, 2003). Como se muestra en las Figuras 5.3.1 y 5.3.2. Figura 5.3.1. Tolva de flujo de masa (Perry, 2003). Figura 5.3.2. Tolva de flujo de embudo (Perry, 2003). Según (Perry, 2003) las características principales de tolvas de flujo de masa y flujo de embudo Se presentan en la Tabla 5.3. 12 Tabla 5.3. Tolvas de flujo de masa y embudo. (Perry, 2003) Tolvas de flujo de masa (Figura 5.3.1) Tolvas de flujo de embudo (Figura 5.3.2) 1.- Las partículas se segregan, pero se reúnen en la descarga 1.- Las partículas se segregan y permanecen segregadas 2.- Los polvos se desairean y no fluyen cuando se descarga el sistema 2.- La primera porción que entra es la última en salir 3.- El flujo es uniforme 3.- Pueden permanecer productos en puntos muertos hasta que se realiza la limpieza completa del sistema 4.- La densidad del flujo es constante 4.- Los productos tienden a formar puentes o arcos y luego a que se formen agujeros de rata durante la descarga 5.- Los indicadores de nivel funcionan adecuadamente 5.- El flujo es errático 6.- No quedan productos en zonas muertas donde puedan degradarse 6.- La densidad puede variar 7.- Se puede diseñar la tolva para tener un almacenamiento no segregado o para funcionar como mezcladora 7.- Los indicadores de nivel se deben situar en puntos clave, para que puedan funcionar adecuadamente 8.- Las tolvas funcionan bien con sólidos de partículas grandes y flujo libre 5.4. Válvulas 5.4.1. Válvula de bola Para el re-diseño del transportador es necesario incluir válvulas ya que se manejarán dos flujos (positivo y negativo),se optó por que sean válvulas de bola 13 puesto que se utilizará no solo aire si no también material sólido y así se podrá evitar atascamientos indeseados o demasiada pérdida de presión en el trayecto que se realizará hasta la descarga. Las válvulas de bola manuales se utilizan mejor para el servicio de encendido y apagado, así como en situaciones de aceleración moderada que requieren una precisión mínima. (Skousen, 2004) Tiene en su interior una esfera perforada que permite el paso del flujo sin interferencias, en su exterior cuenta con una manija como se muestra en la Figura 5.4.1. Se utilizan tanto en servicios líquidos como de gas, aunque el servicio debe ser de naturaleza no abrasiva. También se pueden usar en servicios de vacío y criogénicos. (Skousen, 2004) Figura 5.4.1. Válvula de bola. 5.5. Materiales Martin, s.f. clasifica los materiales y estas son algunas características (Tabla 5.5). Y conforme a esas características se seleccionaron los materiales representados en la Figura 5.5.1. los cuales tienen su código de material. 14 Tabla 5.5. Características de materiales. (Martin, s.f.). Figura 5.5.1. Materiales seleccionados y sus códigos. (Martin, s.f.) Clase Características del material Código Tamaño Fino (malla No.6 (0.132”) y menor Granular ½” y menor (malla 6”a ½”) B6 C1/2 Fluidez Fluido muy libre Fluido libre Fluido promedio 1 2 3 Abrasividad Media Moderada 5 6 Ajonjolí, semilla (B6-26) Mijo: sorgo en semilla (C1/2 -25) Mostaza, semilla (B6-15) Linaza, semilla (B6-35) 15 6. Cálculos 6.1. Transportador En el diseño del transportador debemos tomar en cuenta la densidad de los materiales solidos a utilizar (Tabla 6.1.) para poder calcular su velocidad del aire, así como el diámetro de la tubería, dichos datos de consultaron del manual de diseño de equipo (Martin, s.f.) Tabla 6.1. Densidad de los materiales. (Martin, s.f.) Material solido Densidad ( 𝒍𝒃 𝒇𝒕𝟑 ) Ajonjolí, semilla 27-41 Mijo 40-45 Mostaza 45 Linaza 43-45 Dado que se podrán utilizar varios materiales se tomará en cuenta la densidad más alta que es 45 𝒍𝒃 𝒇𝒕𝟑 , sin embargo optaremos por tomarla como la mínima requerida y la máxima será de 115.8 𝒍𝒃 𝒇𝒕𝟑 para tener un rango mayor y una variedad de materiales. Figura 6.1. Velocidades del aire que se requieren para transportar sólidos a varias densidades aparentes. Fuente: (Perry, 2003) 16 Según la Figura 6.1. Densidad ( 𝒍𝒃 𝒇𝒕𝟑 ) 45 Velocidad del aire mínima ( 𝒇𝒕 𝒎𝒊𝒏 ) 6,175 Densidad ( 𝒍𝒃 𝒇𝒕𝟑 ) 115.8 Velocidad del aire máxima ( 𝒇𝒕 𝒎𝒊𝒏 ) 10,000 Diámetro de Tubería (in) 3/4” Ahora se hace uso del nomograma 1 del apéndice para calcular el volumen del aire. A continuación, se requiere conocer la capacidad del sistema. Capacidad del sistema ( 𝒍𝒃 𝒉 ) 1000 Utilizando el volumen del aire (calculado en el nomograma 1) y la capacidad del sistema podemos calcular la relación de solidos con ayuda del nomograma 2 encontrado en el apéndice. Para calcular el factor de diseño se hace uso del diámetro de la tubería ya antes mencionado, el volumen del aire (calculado en el nomograma 1) y el nomograma 3 del apéndice. Después se debe calcular la Longitud del sistema: Longitud del sistema 40.35 Ft Ahora en el nomograma 4 del apéndice con dicha longitud del sistema y el factor de diseño (calculado en el nomograma 3) se hace una línea recta hasta la intersección que se encuentra en el centro del nomograma y de ahí se crea otra línea recta hasta la relación de sólidos (calculado en el nomograma 2), obteniendo así la pérdida de presión del sistema. Pérdida de presión del sistema (KPa) 69 KPa 17 En el nomograma 5 encontrado en el apéndice calculamos la potencia requerida creando una línea recta desde la pérdida de presión del sistema (calculado en el nomograma 4) hasta el volumen del aire (calculado en el nomograma 1). Potencia requerida (hp) 2.4 6.2. Tolvas 6.2.1. Tolva de alimentación Para la tolva de alimentación permanecerá la misma ya diseñada y previamente utilizada en el laboratorio de operaciones unitarias sin embargo se le realizaron cambios en la tapa que tenía maya y esto causaba perdidas de aire al momento de usar el sistema de presión positiva, se colocó una nueva con mayor peso y caucho en su interior para evitar dichas fugas. 6.2.2. Tolvas de descarga Ahora se manejarán dos tolvas de descarga una para la descarga del flujo positivo y otra para la descarga del flujo negativo. 6.2.2.1. Tolva de descarga en flujo negativo Se utilizará la ya puesta en el transportador neumático existente en el laboratorio de operaciones unitarias, no sufrirá modificaciones dado que funciona bien y no tiene fugas que afecten el proceso. 6.2.2.2. Tolva de descarga en flujo positivo Se diseñó una nueva tolva para el flujo positivo (Figura 6.2.1) tomando en cuenta las dimensiones puestas ya en la tolva de descarga en flujo negativo y siendo así capaz de almacenar el material puesto en dicho transportador, tendrá medidas y volumen como se muestra a continuación: 18 Para calcular su volumen se toma en cuenta las dimensiones de la (Figura 6.2.2.): Volumen = Ancho * Largo * Alto (6.2.1) V = (0.40m) * (0.20m) * (0.40m) 𝑉1 = 0.032 𝑚 3 Figura 6.2.2. Tolva de descarga en flujo positivo parte superior. Figura 6.2.1. Tolva de descarga en flujo positivo 19 En el caso del tronco de la pirámide (Figura 6.2.3) se debe conocer el volumen de la pirámide completa y luego restarle el volumen de la pirámide menor (la parte sombreada). El volumen de la pirámide es 𝑉 = 1 3 ∗ 𝐴𝐵 ∗ ℎ (6.2.2) Donde: V = Volumen 𝐴𝐵 = Área de la base h = Altura El Volumen del tronco (que es la parte que se desea conocer) sería: 𝑉 = ( 1 3 ∗ 𝐴𝐵 ∗ ℎ) − ( 1 3 ∗ 𝐴𝐵 ´ ∗ ℎ´) (6.2.3) Donde: 𝐴𝐵 = Área de la base de la pirámide mayor (completa) ℎ = Altura de la pirámide mayor (completa) 𝐴𝐵 ´ = Área de la base de la pirámide menor (parte a eliminar) ℎ´ = Altura de la pirámide menor (parte a eliminar) Figura 6.2.3. Tolva de descarga en flujo positivo, tronco de pirámide. 20 Área del rectángulo: Área = Ancho * largo (6.2.4) 𝐴1 = 0.20𝑚 ∗ 0.40𝑚 = 0.08𝑚 2 𝐴2 = 0.05𝑚 ∗ 0.05𝑚 = 0.0025𝑚 2 Volumen del tronco de la pirámide: 𝑉2 = ( 1 3 ∗ 0.08𝑚2 ∗ 0.17𝑚) − ( 1 3 ∗ 0.0025𝑚2 ∗ 0.02𝑚) = 0.0045𝑚3 Volumen = Área de la base * altura (6.2.5) Área de la base = 𝜋 ∗ 𝑟2 = 𝜋 ∗ (0.025)2 = 0.0019 V = (0.0019) * (0.05) 𝑉3 = 0.000095 𝑚 3 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑉1 + 𝑉2 + 𝑉3 (6.2.6) 𝑉𝑇 = (𝑂. 𝑂32𝑚 3 ) + (0.0045𝑚3) + (0.000095𝑚3) = 0.036595 𝑚3 (0.036595 𝑚3|1000 𝐿) 1 𝑚3 = 36.595 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 Figura 6.2.4. Cilindro de tolva de descarga en flujo positivo parte inferior. 21 7. Diseños 7.1. Diseño del transportador neumático. Al rediseñar el transportador neumático se le aumentó la longitud de elevación y la distancia del sistema para poder visualizar el flujo del material transportado comportándose de distintas maneras (Figura 7.1.3). Figura 7.1.3. Diseño del transportador neumático completo. 22 7.2. Diseño de tolva de descarga En el apartado 6.2.2.2. se especifican los cálculos para el diseño de la tolva de descarga del flujo positivo así como el diseño se muestra en la (Figura 7.2.1). Figura 7.2.1. Diseño de la tolva de descarga (presión positiva). 23 7.3. Diseño de montaje Para realizar el montaje se tomó en cuenta la estructura de la pared ya que tiene formas irregulares, así como la tolva de descarga del flujo negativo, por tal motivo tanto tuberías como tolvas teníanuna distancia considerable de la pared. Para esto se optó por utilizar ménsulas que ayudan al soporte de las tolvas (Figura 7.3.1.1) (Figura 7.3.1.2) (Figura 7.3.1.3), así como también para las tuberías (Figura 7.3.2.1). 7.3.1. Montaje de las tolvas Figura 7.3.1.2. Diseño del montaje de la tolva de descarga (presión negativa), vista frontal y lateral. Figura 7.3.1.1. Diseño del montaje de la tolva de descarga (presión positiva), vista frontal, lateral y superior. 24 7.3.2. Montaje de la tubería Figura 7.3.1.3. Diseño del montaje de la tolva de descarga (presión negativa), vista superior. Figura 7.3.2.1. Diseño del montaje de la tubería vista lateral. 25 8. Resultados Al rediseñar y construir el transportador neumático ya es posible operar con presión negativa y positiva a una mayor distancia, para poder apreciar el transporte de los materiales, la estructura y montaje ayudó a optimizar espacios en el Laboratorio de Operaciones Unitarias. En la Tabla 8.1. se describen las características que tenía anteriormente el transportador y con las que cuenta actualmente al ser rediseñado. Tabla 8.1. Resultados. Antes (Figura 8.1) Después (Figura 8.3) Transportador neumático a presión negativa (vacío) con tubería de acrílico cuenta con una distancia de 407cm, una elevación de 137cm y una U de 46cm, tolva de alimentación con transportador helicoidal para dosificar el material, una tolva de descarga, motor y regulador de electricidad, estructura de metal. Transportador neumático con presión negativa (vacío) y positiva con tubería de acrílico con una distancia de 820cm, una altura de 186cm y una U de 50cm, tres válvulas bola de uso manual para control de las diferentes presiones, tolva de alimentación con tapa nueva y transportador helicoidal para dosificar los materiales, dos tolvas de descarga (Figura 8.2), motor y regulador, estructura montada en pared con uso de ménsulas para mayor eficiencia del espacio. Al realizar pruebas con los materiales propuestos fue exitoso el transporte a presión negativa y positiva, pero fue imposible obtener resultados de eficiencias tomando en cuenta tiempos de transporte debido a que el Laboratorio de Operaciones Unitarias no cuenta con un compresor en funcionamiento capaz de proporcionarnos la presión constante de aire requerida en el sistema. Por lo que se recomienda instalar a la brevedad el compresor de mayor capacidad existente. 26 F ig u ra 8 .1 . E s ta d o I n ic ia l d e l T ra n s p o rt a d o r N e u m á ti c o . 27 Figura 8.2 Tolva de descarga de flujo positivo. 28 F ig u ra 8 .3 . R e s u lt a d o f in a l d e l T ra n s p o rt a d o r N e u m á ti c o . 29 9. Manual de uso y propuesta de práctica. 9.1. Manual de uso Para utilizar el Transportador Neumático se deberán seguir los siguientes pasos: 1.- Regular las válvulas en base a la presión a utilizar, abriendo la válvula del proceso requerido y por consiguiente cerrar la que no se utilizará. 2.- Cerciorarse que la tapa de la tolva de descarga se encuentre totalmente cerrada. 3.- Agregar en la tolva de alimentación el material que se transportará. Nota: No introducir la mano una vez este encendido el motor de la alimentación. Seguir los pasos correspondientes de la presión a utilizar (Positiva o Vacío) Para la presión positiva: 4A.- Conectar la alimentación de aire Figura 9.1.1. Válvula. Figura 9.1.2. Tolva de alimentación. 30 5A.- Cerciorarse que la válvula cercana a la alimentación este completamente cerrada. 6A.- Conectar el convertidor de corriente a la electricidad y encender el mismo. 7A.- Seleccionar la velocidad del transportador helicoidal. 8A.- Abrir la válvula del compresor 9A.- Tomar los datos necesarios para realizar la práctica. Figura 9.1.3. Válvula. Figura 9.1.4. Botón de encendido. Figura 9.1.5. Selector de velocidad. 31 10A.- Cerciorarse que no exista material en el transportador helicoidal en la alimentación para proceder al apagado. 11A.- Apagar el transportador helicoidal. 12A.- Una vez que las tuberías no tengan material cerrar la válvula del compresor 13A.- Apagar el convertidor de corriente. 14A.- En la tolva de descarga abrir la tapa y extraer el material ya transportado. Figura 9.1.6. Selector de velocidad. Figura 9.1.7. Botón de encendido. Figura 9.1.8. Tolva de descarga de presión positiva. 32 Para la presión negativa o vacío: 4B.- Conectar el convertidor de corriente a la electricidad y encender el mismo. 5B.- Cerciorarse que la válvula cercana a la alimentación este completamente abierta. 6B.- Conectar la aspiradora a la electricidad. 7B.- Seleccionar la velocidad del transportador helicoidal. 8B.- Tomar los datos necesarios para realizar la práctica. Figura 9.1.10. Válvula. Figura 9.1.9. Botón de encendido. Figura 9.1.11. Selector de velocidad. 33 9B.- Cerciorarse que no exista material en el transportador helicoidal en la alimentación para proceder al apagado. 10B.- Apagar el transportador helicoidal. 11B.- Apagar el convertidor de corriente. 12B.- Desconectar la aspiradora una vez que no exista material en la tubería. 13B.- En la tolva de descarga abrir la tapa y extraer el material ya transportado. Figura 9.1.14. Tolva de descarga de presión negativa. Figura 9.1.13. Botón de encendido. Figura 9.1.12. Selector de velocidad. 34 9.2. Propuesta de Práctica Práctica: Eficiencia de un Transportador Neumático Duración de la práctica: 2 horas Instrucciones: 1.- Abrir la válvula que va a la tolva de descarga del sistema a presión positivo y por consiguiente cerrar la que se dirige a la tolva de descarga de presión negativa. 2.- Cerciorarse que la tapa de la tolva de descarga se encuentre totalmente cerrada. 3.- Agregar en la tolva de alimentación el material que se transportará. Nota: No introducir la mano una vez este encendido el motor de la alimentación. 4.- Conectar la alimentación de aire 5.- Cerciorarse que la válvula cercana a la alimentación este completamente abierta. Figura 9.2.1 Válvula. Figura 9.2.2. Tolva de alimentación. 35 6.- Conectar el convertidor de corriente a la electricidad y encender el mismo. 7A.- Seleccionar la velocidad del transportador helicoidal. 8A.- Abrir la válvula del compresor 9A.- Tomar los datos necesarios para realizar la práctica. 10A.- Cerciorarse que no exista material en el transportador helicoidal en la alimentación para proceder al apagado. 11A.- Apagar el transportador helicoidal. Imagen 9.2.3. Válvula. Figura 9.2.4. Botón de encendido. Figura 9.2.5. Selector de velocidad. 36 12A.- Una vez que las tuberías no tengan material cerrar la válvula del compresor 13A.- Apagar el convertidor de corriente. 14A.- En la tolva de descarga abrir la tapa y extraer el material ya transportado. Figura 9.2.6. Selector de velocidad. Figura 9.2.7. Botón de encendido. Figura 9.2.8. Tolva de descarga de flujo positivo. 37 Tabla 9.1 Eficiencia del Transportador Neumático. Velocidad Baja Tiempo Peso de material inicial Peso de material final Eficiencia 1 2 3 Velocidad Alta Tiempo Peso de material inicial Peso de material final Eficiencia 1 2 3 38 Cálculos 39 Observaciones: __________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ Conclusiones: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 40 10. Conclusiones Al realizar este trabajo se logró obtener no solo un conocimiento más a fondo de los transportadores neumáticos, cuáles son sus características y qué tipos de sistemas existen ya sea a presión positiva o negativa, sino que también se pudo conocer la gran utilidad que tienen en la industria y hasta en un laboratorio de la escuela donde se puede reforzar el conocimiento de los alumnos mostrándoles las distancias y que es posible tener un transportador que maneja ambas presiones positiva y negativa. Se cumplió con el objetivo de rediseñar y construir el transportador Neumático para su uso con presiones positiva y negativa y así poder manejar distancias más largas, con una mejora en la optimización de espacios ya que la mayor parte del equipo quedo sujeto a la pared utilizando muy poco espacio en piso. Se logró verificar que el sistema funciona al transportar los materiales propuestos en este proyecto en ambos flujos, sin embargo, no es posible conocer la eficiencia total del sistema positivo ya que es necesario un compresor que nos proporcione la presión de aire constante y temporalmente el laboratorio no cuenta con ello. 41 11. Bibliografía Baldor, D. J. (2013). Geometría y trigonometría. Mexico: Patria. Cabrejo, F., Jofré , M. I., & Rojas , J. (2004). Transporte Neumático de materiales sólidos a granel. CONAMET/SAM. Corner, m. (s.f.). https://www.moscorner.com/es/cuales-son-los-diferentes-tipos- de-transporte-neumatico/. Jesus N H, C. G. (2010). Diseño y construcción de un transportador Neumático. Ocotlan Jalisco. Martin. (s.f.). Manual de manejo de materiales. Obtenido de http://www.elementosindustriales.com/web/pdf/martin/SECCION-H.pdf Maynard, H. (1987). Manual de ingeniería y organizacion Industrial. (3a ed., Vol. III). Reverté. McCabe W, L. (2007). 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