Apresentação final

(1)

ELEVADORES DE CANECA – Estudo

da arte e projeto de dimensionamento

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

FACULDADE DE ENG. QUÍMICA

PROJETO DE GRADUAÇÃO

ALUNA : CECÍLIA DÉBORA DOS SANTOS

PROF.DANIEL TOSTES DE OLIVEIRA

(2)

ROTEIRO PARA A APRESENTAÇÃO

Conceito

Tipos de elevadores de caneca

Componentes de um elevador de canecas

Objetivos do trabalho

Variáveis de Projeto

Resultados

Conclusões

Sugestões

Referêcias Bibliograficas

2

(3)

ELEVADORES DE CANECAS

Descrição : são mecanismos destinados ao carregamento de cargas a granel em

percursos verticais, inclinados ou na horizontal, consistindo de corrente sem fim ou

correia no qual são fixadas as caçambas rigidamente ou com liberdade de rotação.

Características e tipos

Em geral, usados como elevadores de alimentação e descarga automática.

Raramente são usados na horizontal. Existem modelos portáteis para baixa elevação

da carga.

- Verticais: canecas espaçadas;

- Inclinados: canecas contínuas;

- Horizontais: canecas basculantes.

(4)

Usos e Aplicações

Em geral, são usados como elevadores de alimentação e descarga automática, ou não,

de materiais a granel, líquidos ou pastosos, de qualquer tipo e em diversas condições

de

atividade

química

ou

temperatura.

Sua

descarga

pode

ser:

- De descarga centrífuga

-De descarga por gravidade

-De descarga positiva

- De caçambas contínuas

É importante notar que ao especificar a descarga do elevador de caneca especifica-se

ELEVADORES DE CANECAS

4

É importante notar que ao especificar a descarga do elevador de caneca especifica-se

também outros aspectos que não fazem parte somente da etapa em que se descarrega

o material. A especificação do carregamento de material, a velocidade da correia ou

corrente, o tipo de material transportado e o espaçamento relativo das canecas são

exemplos disto.

Após a especificação do tipo de descarga do elevador é necessário especificar se este

elevador acopla as canecas em:

-correntes

-correias.

(5)

DE DESCARGA CENTRÍFUGA

• A descarga é feita através da força centrífuga gerada

pela rotação da polia superior.

• São os elevadores mais comuns

São os elevadores mais comuns

• possuem as maiores velocidades de correia ou corrente

que compreende entre 1,2m/s a 1,4m/s, para garantir

a descarga do material por ação da força centrífuga,

que compreende entre 1,2m/s a 1,4m/s, para garantir

a descarga do material por ação da força centrífuga,

quando elas passam pela roda do conjunto da cabeça,

a polia superior

• montados com canecas espaçadas e alimentadas por

uma boca de carga na sua parte inferior.

(6)

DE DESCARGA POR GRAVIDADE

• Montados com canecas espaçadas contam com um

dispositivo na polia superior que força as canecas a virarem

inteiramente para baixo, para efetuar a descarga.

• Usados para materiais pegajosos ou frágeis (como em

indústria alimentícia, por exemplo, no transporte de pastas,

sementes).

• A velocidade da correia ou correntes para este tipo de

elevador é relativamente baixa, variando entre 0,5m/s e

1m/s. Por conta disso, os elevadores que possuem descarga

por gravidades podem ser adequados para transportar baixa

quantidade de material.

(7)

DE DESCARGA POSITIVA

• Este tipo de elevador de caneca é semelhante ao

elevador de caneca com descarga por gravidade, porém

a diferença entre eles é que o elevador com descarga

positiva é constituído necessariamente por duas

correntes que seguram as extremidades laterais de

cada caneca.

correntes que seguram as extremidades laterais de

cada caneca.

• A velocidade das canecas é baixa e elas são

apropriadas para ter contato com a luz, ar e materiais

pegajosos sem que apresente qualquer tipo de

(8)

SELEÇÃO DA CANECA E DA CORREIA

Os tamanhos e tipos de canecas são

selecionadas de acordo com as propriedades

dos materiais transportados, tais como:

escoabilidade, propriedades de aeração,

abrasividade, corrosividade, temperatura e

tamanhos fixos como discutido anteriormente.

(9)

CORRENTE

As correntes são utilizadas nos

elevadores de forma única ou dupla,

sendo do tipo normal com buchas e com

elos redondos de aço soldados e

calibrados. A Figura abaixo mostra um

exemplo deste tipo de elevador.

(10)

CORREIA

• As correias quando utilizadas nos elevadores para fixar

as canecas possuem alta resistência, ementa metálica

e dotada de revestimento adicional, são resistentes à

abrasão e à ácidos e óleos. A Figura abaixo mostra um

exemplo deste tipo de elevador.

• proporciona uma elevada carga de trabalho e ruptura,

agregando também um baixo coeficiente de atrito e

excelente flexibilidade, atendendo uma vasta gama de

aplicações

(11)

TIPOS DE ELEVADORES DE CANECAS

de correntes

(12)

E L E M E N T O S E L E V A D O R D 12 D E U M D E C A N E C A S

(13)

OBJETIVOS DO TRABALHO

Realizar um estudo da arte sobre elevadores

de caneca

Apresentar as variáveis de projeto para um

elevador de caneca

Desenvolver um software que determine as

variáveis de projeto para um elevador de

caneca

(14)

PRINCIPAIS VARIÁVEIS NO PROJETO DE UM

ELEVADOR DE CANECAS

Escolha do tamanho da caneca e do espaçamento entre elas

O tamanho e o número de canecas é determinado por um processo

iterativo onde se escolhe uma caneca adequada para atender a taxa

mássica ou volumétrica necessária e, a partir dos cálculos feitos com essa

escolha verifica-se se alguns valores práticos de variáveis são obedecidos.

É interessante que a velocidade da correia, por exemplo, e/ou corrente

esteja na faixa de 1 m/s a 2 m/s para garantir que o produto seja

despejado convenientemente na calha receptora, existente na cabeça da

roldana.

Depois de escolher a caneca, na tabela do fornecedor, devemos levar em

conta que somente 2/3 (dois terços ou 67%) de sua capacidade deve ser

usada nos cálculos.

Transportadores de caneca centrífugos usualmente têm um espaçamento

que é da ordem de 2 a 3 vezes a dimensão da projeção da caneca, para

garantir um melhor rendimento para o sistema.

(15)

Para calcular o número de canecas é

necessário dividir a taxa mássica requerida

para o transporte pela capacidade máxima da

caneca escolhida, como mostra a Equação 1 a

seguir.

•N = número de canecas;

•T = taxa mássica requerida;

•W = capacidade mássica da

(1)

(16)

VELOCIDADE DA CORREIA OU DA CORRENTE,

DIÂMETRO DA ROLDANA E POTENCIA

(2)

(3)

•V = velocidade requerida;

•SP = espaçamento entre as

canecas;

•PR = projeção da caneca

•D = diâmetro do cilindro;

•Fc = força centrifuga;

•Fg = força centrípeta;

16

•Fg = força centrípeta;

•g = aceleração da

gravidade.

(4)

(5)

(6)

Figura7 – Esquema do topo do elevador para calculo do diâmetro do cilindro

(17)

ELEVADORES DE CANECAS

Os resultados auferidos pelo Programa foram comparados com o cálculos

experimentais válidos para os seguintes Projetos:

Projeto 1 - Projetar um transportador de canecas com descarga centrífuga,

para transportar argila seca de massa específica 1700 kg / m

3

_{com uma}

Resultados

para transportar argila seca de massa específica 1700 kg / m com uma

capacidade de carga de 15 t /h. O material deve ser elevado a uma altura de

6 m. Obter:

a) o tamanho da caneca

b) o espaçamento entre elas

c) a velocidade da correia

(18)

ELEVADORES DE CANECAS

Projeto 2 - Projetar um transportador de canecas com descarga centrífuga,

para transportar sulfato de alumínio de massa específica 1700 kg / m

3

_com

uma capacidade de carga de 5 t /h. O material deve ser elevado a uma altura

de 8 m. Obter:

a) o tamanho da caneca

18

a) o tamanho da caneca

b) o espaçamento entre elas

c) a velocidade da correia

d) o diâmetro da roldana ( pulley )

(19)

Tabela de Resultados

ELEVADORES DE CANECAS

Variáveis

Velocidade

da correua

(canecas/s)

Diâmetro do

tambor da

roldana (mm)

Potência

gasta na

correia (HP)

Tamanho da

caneca

escolhida(mm)

N

o

de

canecas/hora

Caso1 -Pelo

Programa

1,49

453 328,6

150x100

17886

Valor

prático 1

1,5

460 332,5

150x100

17857

Caso 2-Pelo

Programa

0,47

45,3

146 150x100

5656

(20)

Conclusões e Sugestões

20

(21)

CONCLUSÕES

Pela análise dos Resultados obtidos pode-se

concluir que:

os elevadores de canecas são bastante úteis

para o transporte de sólidos na vertical e na

posição inclinada, onde o ângulo de inclinação

seja bastante acentuado.

(22)

SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

O Programa calcula apenas algumas das variáveis

de projeto para o elevador de canecas com

descarga centrífuga é sugerido que :

- o Programa seja ampliado para fornecer outras

variáveis de interesse;

- que seja feito outro Programa ou que este possa

também ter opção para obter as variáveis dos

outros tipos de elevadores de canecas.

(23)

ANEXO I

DIMENSÃO

DA CANECA COMPRIMENTO( mm ) PROJEÇÃO( mm ) PROFUNDIDADE( mm ) PESO( kg ) CAPACIDADE( L )

1 x 3 100 84 84 0,12 0,26 5 x 4 134 105 105 0,24 0,74 6 x 4 140 105 105 0,28 0,86 7 x 4 165 105 105 0,30 1,07 7 x 5 181 131 131 0,44 1,55 8 x 5 202 131 131 0,50 1,83 9 x 5 232 131 134 0,54 1,99 9 x 5 232 131 134 0,54 1,99 9 x 6 239 156 156 0,68 2,80 10 x 6 264 156 156 0,74 3,14 11 x 6 289 156 158 0,78 3,43 12 x 6 315 156 158 0,98 4,06 12 x 7 315 181 181 1,14 5,25 14 x 7 366 181 191 1,37 6,30 14 x 8 366 207 207 1,93 7,60 16 x 8 418 207 207 2,16 8,85

(24)

ANEXO II

PROGRAMA PARA O CÁLCULO DAS VARIÁVEIS DE PROJETO

10 PRINT" PROGRAMA PARA O CÁLCULO DAS VARIÁVEIS DE PROJETO PARA UM ELEVADOR DE CANECAS"

11 PRINT"

************************************************************************* ******** "

12 PRINT" * FACULDADE DE ENGENHARIA QUÍMICA - UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA * "

13 PRINT" * DISCIPLINA : PROJETO DE GRADUAÇÃO * "

14 PRINT" * ALUNA : CECÍLIA DEBORA DOS SANTOS - MATRÍCULA : 1051522-0 * "

15 PRINT" * PROFESSOR ORIENTADOR : DANIEL TOSTES OLIVEIRA * "

16 PRINT" * UBERLÂNDIA - 2009 * " 17 PRINT"

************************************************************************* ******** "

30 PRINT" ESTE PROGRAMA IRÁ CALCULAR OS ELEMENTOS DE PROJETO NO CÁLCULO DE UM ELEVADOR DE CANECAS"

32 PRINT

35 PRINT" PARA EXECUTAR ESSE PROGRAMA ENTRE COM OS SEGUINTES DADOS :" 40 PRINT

50 PRINT" DENSIDADE BULK DO MATERIAL EM kg/m3"

60 PRINT" TAXA PARA O TRANSPORTE EM kg / h ou em m3 / h"

70 PRINT" TEMPERATURA EM oF E UMIDADE EM % ,DO MATERIAL A SER TRANSPORTADO"

(25)

90 PRINT

100 INPUT" QUAL A MASSA ESPECÍFICA DO MATERIAL A SER TRANSPORTADO EM kg/m3 ";"= ";:INPUT RO 110 INPUT" QUAL A TAXA MÁSSICA DO TRANSPORTE EM t/h ";"= ";:INPUT T

120 INPUT" QUAL O TAMANHO MÁXIMO DO MATERIAL A SER TRANSPORTADO EM mm ";"= ";:INPUT TMAX 130 INPUT" QUAL O TAMANHO MÉDIO DO MATERIAL A SER TRANSPORTADO EM mm ";"= ";:INPUT TMED 135 INPUT" QUAL A TEMPERATURA DE TRABALHO EM OF ";"= ";:INPUT TT

137 INPUT" QUAL A UMIDADE RELATIVA DO MATERIAL EM BASE SECA ";"= ";:INPUT UR 138 INPUT" QUAL A ALTURA DE ELEVAÇÃO DO MATERIAL EM m ";"= ":INPUT H

140 REM O TAMANHO E O NUMERO DE CANECAS POR UM PROCESSO ITERATIVO.ESCOLHE-SE UM TIPO DE CANECA NA TABELA 1.

150 REM SOMENTE 67% DA CAPACIDADE DA CANECA É UTILIZADA PARA EFEITO DE CÁLCULOS.

160 REM NA DESCARGA CENTRÍFUGA É USADO UM ESPAÇAMENTO ENTRE CANECAS DE 2 A 3 VEZES A 160 REM NA DESCARGA CENTRÍFUGA É USADO UM ESPAÇAMENTO ENTRE CANECAS DE 2 A 3 VEZES A

PROJEÇÃO DA CANECA.

170 REM O DIÂMETRO DO PULLEY É OBTIDO PELA IGUALDADE ENTRE A FORÇA CENTRÍFUGA E A FORÇA GRAVITACIONAL.

175 PRINT 178 PRINT

180 PRINT" DESEJA-SE OBTER: " 181 PRINT

(26)

186 PRINT" A VELOCIDADE DA CORREIA " 188 PRINT" O DIÂMETRO DO PULLEY "

190 PRINT" A POTÊNCIA DISPENDIDA PELA CORREIA" 192 PRINT

195 REM ESCOLHA DO TAMANHO E ESPAÇAMENTO DAS CANECAS

200 PRINT " ESCOLHER NA TABELA CORRESPONDENTE UMA CANECA CUJAS DIMENSÕES E PROJEÇÃO DEVEM SER FORNECIDAS "

220 PRINT

250 INPUT"A CANECA ESCOLHIDA TEM DIMENSÃO ";"= ";:INPUT CR$

300 INPUT"QUAL O VOLUME DA CANECA ESCOLHIDA EM LITROS ":INPUT VO 310 INPUT "QUAL A PROJEÇÃO DA CANECA ESCOLHIDA EM mm ":INPUT PR 315 VU = 2 * VO / 3

315 VU = 2 * VO / 3

320 REM CÁLCULO CA CARGA DE MATERIAL POR CANECA 325 W=(VU/1000)*RO 326 PRINT 327 PRINT" ************************************************************************* **** " 328 PRINT" * RESULTADOS * " 333 PRINT" * A CANECA ESCOLHIDA TEM DIMENSÃO ";"= ";CR$

340 PRINT" * A CARGA DE MATERIAL EM CADA CANECA É DE = ";W;" kg * " 350 N = (T*1000)/W

360 PRINT " * O NÚMERO DE CANECAS POR HORA É DE = ";N" * " 370 SP = 3*PR

380 PRINT " * O ESPAÇAMENTO ENTRE AS CANECAS É DE = ";SP;" mm * "

(27)

400 V = (N/3600)*(SP/1000)

410 PRINT " * A VELOCIDADE DA CORREIA É DE = ";V;" m/s * " 420 REM CÁLCULO DO DIÂMETRO DA ROLDANA(PULLEY)

430 G=9.8 440 R=(V*V)/G

450 PRINT" * O DIÂMETRO DO PULLEY É =";2*R;" m * " 460 PRINT" * * " 462 P=(T*H*9.81)/3.6 464 PRINT" * A POTÊNCIA EM kW É DE = ";P;" kW * " 464 PRINT" * A POTÊNCIA EM kW É DE = ";P;" kW * " 465 P1=P*1.34 466 PRINT" * A POTÊNCIA EM HP É DE = ";P1;" HP * " 470 PRINT" ************************************************************************* **** "

471 REM ALGUNS AUTORES RECOMENDAM UMA VELOCIDADE PARA A CORREIA NA FAIXA DE 1 A 2 m/s 472 IF V > 1 AND V < 2 THEN 480

(28)

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1 ) BUCKET ELEVATOR MANUAL - Installation / Operation / Maintenance, CONTINENTAL SCREW CONVEYOR - A Subsidiary of IPS Group, Inc.,. 4343 Easton Road , St. Joseph, MO, USA, www.continentalscrew.com

2 ) FMC Technology – Catálogo Técnico no_{1- 2000}

3 ) Belt Bucket Elevator Design ,Mike Sondalini, 2a Edition, 2003, CRC Press

4) Mechanical Conveyors, Muhammad E. Fayed & Thomas S. Skocir, 2002, Academic Press

5 ) Construção de um Protótipo de Elevador de Canecas, TCC, Universidade Federal da Bahia ,Escola Politécnica, Departamento de Engenharia Mecânica

Politécnica, Departamento de Engenharia Mecânica ENG 320 – Transporte Mecânico , 2000

6 ) Manual de Transportadores Contínuos. Fábrica de aço Paulista Ltda. 4ª Edição 1991

7 ) BELT BUCKET ELEVATOR DESIGN NOTES - Address: FEED FORW ARD PUBLICATIONS, PO Box

578, BENTLEY, West Australia, 6102. E-mail Address: feedforward@ bigpond.com

8 ) Link-Belt™ Bucket Elevators – FMC Technologies

9 ) Hazard Monitoring Equipment - Selection, Installation and Maintenance

Johnny Wheat , 4B Components Ltd, East Peoria, IL, USA - 2007 4B Components, Ltd. - www.go4b.com

10 ) Bucket elevators – www.guttidrge.com.uk– disponível em 12/07/2009

Apresentação final

ELEVADORES DE CANECA – Estudo

da arte e projeto de dimensionamento

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA

FACULDADE DE ENG. QUÍMICA

PROJETO DE GRADUAÇÃO

ALUNA : CECÍLIA DÉBORA DOS SANTOS

PROF.DANIEL TOSTES DE OLIVEIRA

ROTEIRO PARA A APRESENTAÇÃO



Conceito



Tipos de elevadores de caneca



Componentes de um elevador de canecas



Objetivos do trabalho



Objetivos do trabalho



Variáveis de Projeto



Resultados



Conclusões



Sugestões

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Referêcias Bibliograficas

ELEVADORES DE CANECAS

Descrição : são mecanismos destinados ao carregamento de cargas a granel em

percursos verticais, inclinados ou na horizontal, consistindo de corrente sem fim ou

correia no qual são fixadas as caçambas rigidamente ou com liberdade de rotação.

Características e tipos

Em geral, usados como elevadores de alimentação e descarga automática.

Raramente são usados na horizontal. Existem modelos portáteis para baixa elevação

Raramente são usados na horizontal. Existem modelos portáteis para baixa elevação

da carga.

- Verticais: canecas espaçadas;

- Inclinados: canecas contínuas;

- Horizontais: canecas basculantes.

Usos e Aplicações

Em geral, são usados como elevadores de alimentação e descarga automática, ou não,

de materiais a granel, líquidos ou pastosos, de qualquer tipo e em diversas condições

de

atividade

química

ou

temperatura.

Sua

descarga

pode

ser:

- De descarga centrífuga

-De descarga por gravidade

-De descarga positiva

- De caçambas contínuas

É importante notar que ao especificar a descarga do elevador de caneca especifica-se

ELEVADORES DE CANECAS

É importante notar que ao especificar a descarga do elevador de caneca especifica-se

também outros aspectos que não fazem parte somente da etapa em que se descarrega

o material. A especificação do carregamento de material, a velocidade da correia ou

corrente, o tipo de material transportado e o espaçamento relativo das canecas são

exemplos disto.

Após a especificação do tipo de descarga do elevador é necessário especificar se este

elevador acopla as canecas em:

-correntes

-correias.

DE DESCARGA CENTRÍFUGA

DE DESCARGA CENTRÍFUGA

DE DESCARGA CENTRÍFUGA

DE DESCARGA CENTRÍFUGA

•

A descarga é feita através da força centrífuga gerada

pela rotação da polia superior.

•

São os elevadores mais comuns

São os elevadores mais comuns

São os elevadores mais comuns

São os elevadores mais comuns