7/28/2019 Seleccin de sopladores centrfugos

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Seleccin de sopladores centrfugospara celdas de flotacin

Cuadro 1: Curvas de Seleccin Sopladores PowerMizer.CaudalesUno de los temas complejos a la hora de definir el caudal requerido para un soplador o cualquier equipocompresor de aire, es ponerse de acuerdo con el usuario en un idioma comn respecto del trmino "caudal".Algunos usuarios solicitan, por ejemplo, "10.000 m3/hr a 3.000 mts de altitud". El requerimiento as planteadoresulta incompleto, ya que a pesar de mencionarse las condiciones ambientales, todava falta que el usuarioespecifique de qu caudal est hablando.Existen dos tipos de caudales: el Libre (FAD, Free Air Delivery) y el Normal. El primero es el volumen de aireatmosfrico que el soplador aspira independiente de las condiciones ambientales. El caudal normal, en cambio,es el volumen de aire atmosfrico que el soplador aspira bajo condiciones ambientales definidas por norma, polo que ahora el volumen FAD que est aspirando tiene una masa definida. Las condiciones definidas por norma

son presin atmosfrica (1,013 bar), temperatura ambiente (0C) y humedad relativa (0%).Para seleccionar el caudal cuando las condiciones ambientales difieren de las normales, se debe ocupar la Leyde los Gases Ideales:P VFAD/T = PNVN/TNDonde:P: Presin atmosfrica del lugar de trabajo (bar)VFAD: Caudal Libre del soplador requerido (m3/hr)T: Mxima temperatura ambiente absoluta del lugar de trabajo (K = C + 273)PN: Presin atmosfrica Normal = 1,013 barVN: Caudal Normal, consumo de la celda definido por el fabricante (Nm3/hr)TN: Temperatura ambiente Normal = 273 K (0C)Luego: VFAD = VN (1,013 / P) (T / 273)Por ejemplo, si el fabricante de la celda indica que se requieren 20.000 Nm3/hrs, y la aplicacin se encuentra a

4.500 mts sobre el nivel del mar (presin atmosfrica = 0.58 bar), con una temperatura mxima de 20C, elcaudal del soplador es:VFAD = 20.000 (1,013 / 0.58) ((20+273) / 273)

FAD = 37.450 m3/hrsEs decir, el soplador debe proporcionar un volumen de 37.450 m3/hr FAD, ya que en ese volumen en el lugarde operacin existe la misma masa de aire que hay en 20.000 m3, pero en condiciones normales.Clculo de presinEs la suma de la presin esttica de las celdas y de las prdidas de carga del sistema.Presin esttica: Surge por el diseo de las celdas dada la altura de lquido contenido en las celdas. Esta

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presin se define como: Pest = ? g hDonde:Pest: Presin esttica (Pa)?: Densidad del lquido (kg/m3)g: aceleracin de gravedad = 9.8 m/s2h: altura del lquido (mts)Prdidas de carga: Son las prdidas de presin debido al diseo del Piping desde el soplador a las celdas, y quedepende de los dimetros seleccionados, de las distancias y de las "singularidades", como vlvulas, codos, teesetc. Aunque este valor se puede calcular, existen tabulaciones y nomogramas.Curvas de SeleccinEl usuario debe tener cuidado de que las curvas indiquen a que se refieren con 50 Hz.En el caso de fabricantes de pases con 60 Hz, como EE.UU., los rendimientos quedicen sus curvas, sern menores en Chile, segn la siguiente relacin:V1 / V2 = 60 / 50 = 1.2P1 / P2 = (60 / 50)2 = 1.44Es decir, los caudales mostrados en curvas a 60 Hz deben ser divididos por 1,2, y laspresiones por 1,44.Eficiencia EnergticaEn 10 aos de operacin, el costo de la inversin y mantencin tiene una incidenciamenor a un 10% del gasto total, mientras que el 90% ser por concepto de energaelctrica.El usuario debe solicitar a su proveedor de celdas una evaluacin en este sentido.Caractersticas del sopladorCarcasa de fundicin: Debe ser aerodinmica para un mayor rendimiento enlos cabezales de succin y descarga, y en los canales laterales.Impulsores: Deben ser del material adecuado (normalmente aluminio fundido),con un diseo de alabes curvados en tres dimensiones (ver Figura 2).Eje y rodamientos: En aplicaciones como la flotacin, el soplador debe serrobusto, ya que soportar la torsin de partida y la flexin que producen losimpulsores.Los rodamientos deben ser de doble contacto angular, ya que se generan fuertes

cargas axiales con importantes aceleraciones en la partida.Lubricacin: An cuando existen sistemas de rodamientos engrasados de por vida, es preferible tener uncontrol sobre el estado de los mismos. Se recomiendan los sistemas con aceitera por nivel (ver Figura 3).Sellos: Se recomienda los sellos de laberinto con venteo de seguridad, ya que los de goma tienden a fallar traun cierto uso.

Accesorios en la instalacin:Juntas de expansin de succin y descargaVlvulas mariposa de succin y descargaFiltro/Silenciador de succin Vlvula check Vlvula actuada de venteo anti surge. Silenciador de venteoPanel de proteccin: Debe asegurar la adecuada proteccin del equipo contra

situaciones como surge, sobrecarga del motor y vibraciones tanto del motor como delsoplador.El panel debe ser capaz de monitorear permanentemente la corriente del motor y, dadoque sta es linealmente proporcional al caudal, el panel debe incorporar en su lgica el caudal en el que debeiniciarse el proceso de proteccin anti surge, y actuar sobre la vlvula actuada mencionada anteriormente.Existen sistemas para ello, como el directo (ante el peligro de surge abre totalmente la vlvula de venteo) y elmodulado (abre la vlvula proporcionalmente al requerimiento, ahorrando energa).

Figura 1: Sopladorcentrfugo multietapas.

Figura 2: Impulsor de aluminiofundido.

Figura 3: Sistema deLubricacin por

aceitera de nivel.