Mem Transportadores

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    3.0 BASES DE CLCULO

    3.1 TRANSPORTADORES DE CANGILONES

    3.1.1 Criterios Utilizados en el Dimensionamiento

    3.1.2 Dimensionamiento de Elevadores de Cangilones

    Para el dimensionamiento del elevador de capacho se ha considerado lo siguiente:

    Las capacidades del diseo se deben basar en el 75% del volumen del cangiln,

    pero los clculos de potencia deben considerar los baldes llenos.

    La velocidad nominal del equipo es 0,51 m/s de acuerdo al criterio de diseo

    mecnico de Codelco, para el diseo se considerar 1,02 m/s para el caso de

    crecimiento del flujo a procesar.

    Se utilizar catlogos de fabricantes para seleccionar equipo normalizado que

    cumpla con los criterios de esta memoria de clculo.

    Los polvos metalrgicos pueden ser clasificados segn ANSI/CEMA 550, considerando

    propiedades intrnsecas que son expuestas en la Tabla N 3.1.2.1 Segn la cual su

    denominacin sera B6-37R.

    Considerando lo anterior, el mtodo de seleccin del Catlogo "Material Handling", para

    el transporte de polvos metalrgicos, recomienda el uso de elevadores de cangilones de

    cadena, con descarga centrfuga de la serie 100, que pueden manejar materiales que

    fluyen libremente con tamao de partculas pequeas, mediana a altamente abrasivas.

    Ver Tabla N 3.1.2.2.

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    TABLAN 3.1.2.1 CDIGO DECLASIFICACIN DEMATERIALSEGNANSI/CEMA 550

    TABLAN 3.1.2.2 ELEVADORES DECANGILONESDESCARGACENTRIFUGA DECADENAS

    De la Tabla 3.1.2.2, la seleccin del tamao de los elevadores depende directamente de

    la capacidad volumtrica, y con ese dato de entrada se puede determinar el tamao de

    los cangilones cuyas dimensiones se indican en la Tabla N 3.1.2.3.

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    Donde:

    Ce :

    Cc :

    v :

    a :

    s :

    3.1.3 Clculo de Potencia de Motor

    El peso de material transportado por longitud de elevador es:

    Donde:

    m :

    :

    :

    s :

    Seleccionado el tipo de cangiln, se deber verificar que la capacidad del elevador en

    operacin (Ce) supere la capacidad de diseo (Cd) en caso contrario, se deber

    seleccionar un capacho de mayor capacidad. La capacidad del elevador se calcula por

    medio de la siguiente ecuacin:

    Capacidad del elevador tph

    Capacidad del cangiln en operacin m3

    Velocidad de diseo m/s

    Densidad aparente t/m3

    Espaciamiento entre cangilones m

    Peso del material por longitud de elevador

    TABLAN 3.1.2.3 ELEVADORES DECANGILONESDESCARGACENTRIFUGA DECADENAS

    N/m

    Peso especfico N/m3

    Ccll Capacidad del cangiln lleno m3

    Espaciamiento entre cangilones m

    El clculo de la potencia del elevador de cangiln est definido por la siguiente frmula:

    (N 3.1.2.4)

    (N 3.1.3.1)

    =3600

    =1000

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    Donde:

    P :

    v :

    m :

    He :

    H0 : m

    trans :

    Valor H0[m]

    TABLAN 3.1.3.3 VALORES ALTURAFICTICIA

    m

    Potencia del motor m/s

    (N 3.1.3.2)

    Altura ficticia (ver Tabla N 3.1.3.3)

    Velocidad m/s

    Peso del material kg/m

    Distancia entre ejes de poleas (ver Figura N 3.1.3.4)

    Rendimiento transmisin %

    Tamao del material

    -

    Pequeo

    Mediano

    Grande

    7,6

    11,4

    15,3

    Sistema deCarga

    Por tolva

    Por inmersin

    3,8

    P=(+)

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    FIGURAN 3.1.3.4 DISTANCIA ENTREEJES DEPOLEAS

    3.2 TRANSPORTADORES DE RASTRAS

    3.2.1 Criterios Utilizados en el Dimensionamiento

    Para el diseo del transportador de rastra se considerar una velocidad de 75 ft/min.

    Para el diseo los transportadores de rastras se utilizarn manuales y catlogos de

    fabricantes que producen los implementos y accesorios para estos equipos.

    La capacidad del transportador de rastras se basa en el 75% del rea transversal de

    las rastras y la velocidad del transportador recomendada, para los clculos de

    potencia deben considerar las rastras llenas y la velocidad mxima del

    transportador.

    Para el dimensionamiento del transportador de rastra se ha considerado lo siguiente:

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    3.2.2 Clculo Seccin Transversal Rastras

    Donde:

    Cd :

    a :

    v :

    A :

    Donde:

    Ce :

    Ar :

    S :

    v :

    a :

    (N 3.2.2.1)

    cm

    Alto rastras cm

    Velocidad de diseo m/s

    Seleccionando el transportador de rastra, se deber verificar que la capacidad del

    transportador en operacin (Ce) supere la capacidad de diseo (Cd) en caso contrario,

    se deber seleccionar un transportador de mayor capacidad. La capacidad en operacin

    del transportador se calcula por medio de la siguiente ecuacin:

    tph

    El rea transversal mnima de las rastras del transportador se define con la siguiente

    ecuacin:

    Densidad aparente t/m3

    (N 3.2.2.3)

    Capacidad en operacin tph

    Ancho rastras

    Densidad aparente t/m3

    m/min

    rea transversal m3

    TABLAN 3.2.2.2 DIMENSIONESESTNDARTRANSPORTADORES DERASTRA

    Capacidad de diseo

    Velocidad de diseo

    =0,36

    =

    6 0

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    3.2.3 Clculo Peso del Material y Transportador

    Donde:

    :

    Ce :

    V :

    Donde:

    :

    n :

    w :

    pc :

    s :

    3.2.4 Tensin en la Cadena

    (N 3.2.3.1)

    (N 3.2.3.3)

    kg/m

    Peso de la rastra y accesorios de la cadena kg

    La tensin en la cadena del transportador de rastra, donde la mxima tensin en la

    cadena est conformada por la tensin debido a las piezas de la cadena, partes mviles

    Peso por metro de cadena

    Peso del material kg/mWm

    El peso total de la cadena por metro est dado por la siguiente ecuacin:

    Espaciamiento entre rastras m

    TABLAN 3.2.3.2 VELOCIDADTIPICASPARATRANSPORTADORES DECADENA

    Nmero de hileras cadena un

    Capacidad en operacin tph

    Wc Peso total de la cadena kg/m

    Velocidad tpicas (ver Tabla N 3.2.3.2) m/min

    El peso del material transportador por metro est dado por la siguiente ecuacin:

    =,77

    =

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    Donde:

    :

    L :

    wc :

    c :

    wm :

    m :

    X :

    (N 3.2.4.2)

    FIGURAN 3.2.4.3 COEFICIENTE DEFRICCINDE LACADENA

    adim.Coeficiente de friccin de la cadena (ver Tabla N 3.2.4.3)

    adim.

    Peso del material kg/m

    N

    Coeficiente de friccin del material en sentido horizontal (ver

    Tabla N 3.2.4.4)Tensin debido a la columna de material a transportar

    Tensin mxima de prueba de la cadena N

    Distancia centro a centro del transportador m

    Peso total de la cadena kg/m

    en el lado de descarga, carga del material a transportar. En la Figura N 3.2.4.1 se

    muestran las fuerzas dadas en cada uno de los sistemas representados.

    FIGURAN 3.2.4.1 SISTEMASREPRESENTADOSTRANSPORTADORES DECADENA

    El sistema representado para el transportador de cadena (Layout B) de acuerdo a la

    Figura N 3.2.4.1. A continuacin se presenta la Ecuacin N 3.2.4.2, la cual determina

    la tensin mxima de prueba de la cadena.

    Cp

    Cp=9.81 2.05 +X

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    Donde:

    (N 3.2.4.5)

    FIGURAN 3.2.4.4 COEFICIENTE DEFRICCINDEL MATERIAL

    La ecuacin N 3.2.4.5, muestra la manera de calcular la tensin de la cadena

    producida por la columna de material que se va a transportar.

    =2.25x10

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    :

    fh :

    H :

    Donde:

    :

    :

    fs :

    fp :

    fn :

    adim.

    Factor de velocidad ( Ver Figura N 3.2.4.9)

    Factor por nmero de hileras de cadena

    Antes obtener los factores de servicio, velocidad y nmero de hileras de cadena por

    medio de la Figura N 3.2.4.7 se determina la clasificacin de cargas para el

    transportador de rastra.

    FIGURAN 3.2.4.7 CLASIFICACIN DE LOS TRANSPORTADORES DEACUERDOA LACARGAAPLICADA

    Sabiendo a que grupo pertenece el transportador de rastra, la seleccin de los factores

    de servicio se determinan de acuerdo a las condiciones de trabajo cuyos valores se

    indican en la Figura N 3.2.4.8.

    Cp

    adim.

    adim.

    Factor de friccin del material en sentido horizontal adim.

    Columna de material a transportar m

    La tensin de diseo de la cadena est representada por la Ecuacin N 3.2.4.6, la cual

    considera los factores de servicio, velocidad y por nmero de hileras de cadena.

    CpD Tensin de diseo de la cadena N

    (N 3.2.4.6)

    X Tensin debido a la columna de material a transportar N

    Mxima tensin de la cadena N

    Factor de servicio ( Ver Figura N 3.2.4.8)

    =

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    3.2.5 Clculo de Potencia de Motor

    La potencia del motor est dado por la siguiente expresin:

    Donde:

    :

    :

    :

    : Eficiencia del reductor adim.

    FIGURAN 3.2.4.9 FACTORES DEVELOCIDADCADENAS

    (N 3.2.5.1)

    hp

    motor Eficiencia del motor adim.

    Potencia del

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