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Transporte de slidos a granel

Material para uso nas aulas de Operaes Unitrias 1

ndicendice...............................................................................1 Seleo do transportador...................................................1Transportador parafuso (ou helicoidal)..............................3Correia transportadora (ou esteira rolante).........................4Elevador de copos (ou de caambas)................................. 6Transportador oscilatrio.................................................. 8Transportador pneumtico ................................................ 9

Seleo do transportadorA escolha do transportador correto para um determinado

material a granel, num estado especfico, complicada pelogrande nmero de fatores inter-relacionados que devem serlevados em considerao. Inicialmente necessrioponderar os diversos tipos bsicos; depois, escolher omodelo e o tamanho corretos. O primeiro critrio o damanejabilidade; mas no se deve deixar de assinalar o grau

de perfeio do desempenho que se pode obter.O desempenho do equipamento transportador demateriais com caractersticas conhecidas pode serprecisamente previsto, pois, se dispe dos dados deengenharia completos para muitos tipos comuns detransportadores, e osprojetos so padronizados. Entretanto, possvel que o desempenho de um transportador sejadecepcionante, quando as caractersticas do material sodesfavorveis. certo que, em muitos casos, a engenhariado transporte de material mais uma arte do que umacincia; os problemas que envolvem substncias poucocomuns, ou equipamento no convencional, devem seranalisados com cautela.

Muitos componentes dos equipamentos de transportepodem ser adquiridos conforme esto em estoque nosfabricantes; so econmicos e fceis de montar; operambem nas aplicaes convencionais (para as quais foramprojetados). aconselhvel, no entanto, verificar com ofabricante se a sua utilizao apropriada.

As exigncias de capacidade constituem o fatorprimordial na escolha do transportador. As esteirastransportadoras, que podem ser fabricadas em dimensesrelativamente grandes, para operar a velocidades altas,transportam grandes massas com boa economia. Por outrolado, o transportador parafuso fica extremamente incmodo medida que aumenta de tamanho e no pode ser operado

em velocidades elevadas, sem provocar srios problemas deabraso.A distncia de transferncia nitidamente limitada

para certos tipos de transportador. Por exemplo, o limite deuma correia transportadora pode ser de alguns quilmetros,quando se usa correame de grande resistncia trao. J ostransportadores parafuso so limitados a alguns metros.

O transporte vertical realizado, em geral com maioreconomia, por meio de elevadores verticais ou inclinados,de caambas ou de canecos. Outros tipos devem serconsiderados quando h deslocamento vertical e tambmhorizontal. O equipamento que realiza deslocamentos emvrias direes numa s unidade , em geral, mais caro;

esse aspecto s vezes contrabalanado, quanto ao custo doinvestimento, pela necessidade de um s motor.Caractersticas do material. As propriedades fsicas e

qumicas devem ser consideradas, muito especialmente afluidez. Tambm so importantes a dureza (que determina a

capacidade de abraso), a friabilidade e o tamanho dosfragmentos ou dos pedaos. Os efeitos qumicos (porexemplo, o do leo sobre a borracha, ou o dos cidos sobreos metais) podem determinar a natureza do material a serutilizado na fabricao do equipamento transportador. Aumidade e a oxidao atmosfrica podem ser nocivas aomaterial transportado, que exigir ento a vedao completado equipamento e at mesmo uma atmosfera artificial.Alguns tipos de transportadores so mais adaptados queoutros para atender a essas condies.

As exigncias do processo podem ser satisfeitas poralguns tipos de transportador, sem qualquer modificao noprojeto, ou com pequenas adaptaes. Por exemplo, umtransportador a fluxo contnuo pode proporcionar oarrefecimento dos slidos, simplesmente ao coloc-los emcontato com metais bons condutores de calor. Aostransportadores oscilatrios podem ser adaptadas peneirasou crivos para realizar operaes de separao. Nostransportadores parafuso podem ser adaptados dispositivospara vrias operaes, tais como: misturao, desidratao,aquecimento, resfriamento.

O custo inicial de um sistema transportador estusualmente relacionado com a depreciao e com a taxa defluxo que se deseja ter. Sempre h uma grande tentao emsuper dimensionar o projeto, o que deve ser combatido. Oprimeiro transportador correia de grande porte foi projetadoe fabricado com padres muito elevados de qualidade.Depois de 35 anos ainda operava com a maior parte doscomponentes originais. Caso tivesse sido planejado parauma vida de 10 anos o sistema seria um mau exemplo desuper dimensionamento. Apesar de haver mercado paraequipamento transportador usado, um mercado muitorestrito. Por isso, importante acoplar a qualidade doequipamento ao tempo de uso esperado.

Os custos comparativos dos sistemas transportadoress podem ser baseados no estudo de problemas especficos.Por exemplo, possvel conseguir transportadores decorreia numa faixa de qualidade que faz o melhor deles, trsvezes mais caro que o pior. O custo influenciado pelaqualidade dos rolamentos, pela espessura das chapas, pelodimetro dos roletes e pelas facilidades de manuteno e dereparo. Por isso, necessrio fazer as comparaes decusto, na base de uma investigao particular de cadaaplicao especfica do equipamento.

Na Tabela 1 aparecem as escolhas de transportador,segundo algumas funes que se efetuam comumente. ATabela 2 visa orientar a escolha do sistema alimentador,com base nas caractersticas do material manipulado. ATabela 3 apresenta uma lista codificada das caractersticasdo material, devendo ser usada com a Tabela 4, que tem asqualidades pertinentes ao transporte de alguns materiaismais comuns. Essas tabelas podem servir de guias teispara a seleo de um sistema de transporte e transferncia;no se deve esquecer, no entanto, que a escolha deve serrealizada levando em conta as caractersticas do materialdurante o processo de transporte. Por exemplo, quando

puder ocorrer aglomerao ou aerao, o desempenho damquina no estar de acordo com as previses baseadas nadensidade mdia. As caractersticas do material emmovimento podem ser afetadas pelas condies dearmazenamento, pelas variaes de temperatura e de

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umidade ambiente, pelos mtodos de descarga; todos essesfatores devem receber cuidadosa considerao, antes de serfeita a escolha final do tipo de equipamento.

Tabela 1. Transportadores para material a granel.Funo Tipo de transportadorTransportador na horizontal Tabuleiro, correia, a fluxo contnuo, de

arraste, de parafuso, oscilatrio, caneco,caamba articulada, pneumtico

Transportar materiais acima

ou abaixo de uma inclinao

Tabuleiro, correia, a fluxo contnuo, de

arraste, de parafuso, caneco elevatrio,pneumtico

Elevar materiais Elevador de canecos, a fluxo contnuo,pneumtico

Trajetrias horizontais everticais

A fluxo contnuo, caambas, pneumtico

Distribuir ou coletar materiaisde silos

Correia, de arraste, de parafuso, a fluxocontnuo, caamba, pneumtico

Remover material de vages,carretas, navios

Basculador, descarregador de gros,oscilatrio, pneumtico

Tabela 2. Alimentadores de slidos a granel (Link-Belt Co.)Caractersticas do material Tipo de alimentadorFino, com fluxo livre Palheta volante, correia, oscilatrio,

rotatrio, a parafusoNo abrasivo, granulado, compartculas maiores

Tabuleiro, palheta volante, esteira,oscilatrio, alternativo, rotatrio, aparafuso

Difcil manipulao por ser: quente,abrasivo, aglomerado, encordoado

Tabuleiro, palheta volante, correia,oscilatrio, alternativo

Pesado, aos pedaos, ou abrasivo,tais como pedras ou minrios

Tabuleiro, oscilatrio, alternativo

Tabela 3. Sistema de classificao de slidos a granel (Link-Belt Co.)Caractersticas do material Classe

Tamanho Muito fino menos de 100 meshFino de 100 mesh a 1/8 inGranulado 1/8 in a

1/2 inFragmentado com partculas > 1/2 inIrregular fibroso, encordoado

ABCDH

Fluidez Muito solto ngulo de repouso at 30

Solto ngulo de repouso entre 30 e 45Peguento ngulo de repouso > 45

1

23

Abrasividade No abrasivoLigeiramente abrasivoMuito abrasivo

678

Caractersticasespeciais

Contaminvel, alterando-se uso ou valorHigroscpicoMuito abrasivo

Fracamente corrosivoExpele poeira ou fumo insalubreContm poeira explosiva

Degradvel, alterando-se uso ou valorMuito leve e penuginosoEnovela-se ou acama-se, resistindo separao

Aera-se e fica fluido, soltoAglomera-se sob presso

KL

N

PRS

TWX

YZ

Exemplo: um material particulado, muito solto, ligeiramente abrasivo efracamente corrosivo seria classificado em C, 1, 7 e P, recebendo acodificao C17P.

Tabela 4. Classificao e massa especfica de materiais particulados(maioria dos dados daLink-Belt Co.)

MaterialMassa especficamdia/(kg/m3)

Classi-ficao

cido oxlico, cristais 960 B36Lcido brico, fino 880 B26Ao, aparas esmagadas 16002400 D38Acar, de cana ou beterraba, bruto 8801040 B36ZAcar, granulado 800880 B26KTAlume, fragmentado 800960 D26

Alume, pulverizado 720960 B26Alumina 960 B28Alumina, gel 720 B27Amianto, desfiado 320400 H37WZAmido 400800

MaterialMassa especficamdia/(kg/m3)

Classi-ficao

Anidrido ftlico, escamas 480560 C36XZAntimnio, p B27Antracito 960 C27PArdsia, moda, < 1/8 in 1310 B27Ardsia, triturada, < 1/2 in 12801440 C27Areia, seca 14401760 B28Areia, slica, seca 14401600 B18Areia fosftica 14401600 B28Argila (ver bentonita, argila adsorvente,

caulim e marga)Argila adsorvente, bruta, para filtro de leo 560640 B27Argila adsorvente, queimada, para filtro deleo

640 B28

Argila adsorvente, usada, para filtro deleo

9601040

Arsenato de chumbo 1150 B36RAsfalto, triturado, < 1/2 in 720 C26Bagao 110160 H36WXZBarrilha, fina 320560 A27WBarrilha, grossa 8801040 B27Bauxita triturada, < 3 in 12001360 D28Bentonita, < 100 mesh 800960 A27YBicarbonato de sdio 660 A26Borato de clcio A26Brax, fino 850 B26

Cal, empedrada 850900 D36Cal, triturada, < 1/8 in 960 B36ZCal extinta, < 1/8 in 640 B26YZCal extinta, pulverizada 510640 A26YZCalcrio, agrcola, < 1/8 in 1090 B27

Calcrio, modo 13601440 D27Calcrio, pulverizado 1200 A37YCarbeto de clcio 11201280 D27Carvo betuminoso, de mina, < 50 mesh 800 B36PCarvo betuminoso, de mina, classificado 800 D26PTCarvo betuminoso, de mina, mido, < 1/2in

800 C36P

Carvo de madeira 290400 D37TCarvo de ossos, < 50 mesh 320400 A27Casena 580 B27Caulim (argila), < 3 in 2610 D27

Cimento, clnquer 12001280 D28

Cimento Portland 10401360 A27YCinza, seca 560720 A18YCinzas, carvo 640 D28Cinzas de carvo, secas, < 3 in 560640 D37Cloreto de amnio, cristalino 830 B26Cloreto de magnsio 530 C36Cloreto de polivinila, pelotizado,compostos

560880 C16K

Cloreto de polivinila, resina, tipo disperso 190290 A36KPYCloreto de polivinila, resina, solvente, nosolvente, tipos de suspenso

320560 A26KY

Cloreto de potssio, impuro 1230 B28Cola, triturada, < 1/8 in 640 B27Conchas, inteiras D27XConchas, modas, < 1/2 in 850 C27

Coque, modo,