Transporte pneumático de fase densa: é adequado para o seu processo?

Brandon Dohn, gerente de aplicações industriais globais, Coperion K-Tron | 21 de julho de 2023

Um método extremamente popular para transportar grandes quantidades de sólidos a granel é o transporte pneumático. Isto não deve ser surpresa, pois tem inúmeros benefícios em relação a vários equivalentes mecânicos, incluindo tubulações fechadas, baixa manutenção, peças móveis mínimas e a capacidade de sistemas potenciais atravessarem rotas isométricas complexas (tubos), especialmente onde as distâncias são excessivas. Superar obstáculos de conformidade regulatória associados a determinados perigos ou indústrias pode ser menos complicado com sistemas de transporte pneumático.

Ocasionalmente, o debate surge tanto para profissionais de manuseio de sólidos quanto para usuários finais: “transporte em fase diluída ou transporte em fase densa?” Embora a resposta nunca seja simples, muitas vezes a conclusão é tirada antes de considerar vários fatores que terão um impacto duradouro nas operações da sua planta nos próximos anos. Este artigo definirá brevemente a diferença entre os dois modos, as razões frequentemente citadas para a escolha da fase densa e as armadilhas potenciais que muitas vezes passam despercebidas, produzindo os mesmos resultados que os processadores pretendem eliminar no início: baixo desempenho e alto custo de propriedade .

Comecemos definindo os modos tradicionais de transporte pneumático. O transporte em fase diluída, também conhecido como fase pobre, é um método de transporte de sólidos onde as partículas ficam completamente suspensas pelo gás de transporte à medida que são sopradas ou aspiradas através de uma tubulação fechada (Mills, PCDG, 2ª adição). Para produzir este modo de transporte deve haver velocidade de gás suficiente, geralmente superior a 20 m/s. Um benefício exclusivo deste modo de transporte é que quase qualquer material a granel pode ser transportado de forma confiável usando este método. Ao comparar esta fase de transporte com o seu complemento, a maior desvantagem é a velocidade necessária para gerar um transporte estável. O transporte em fase diluída pode exigir grandes volumes de ar em comparação e, doravante, grandes quantidades de ar podem ter um impacto proporcionalmente direto na potência necessária. Além disso, as velocidades geralmente têm um impacto matematicamente quadrado na erosão e abrasão da linha de transporte (Klinzing 1989).

O transporte em fase densa é frequentemente definido como o inverso do transporte em fase diluída. Isso quer dizer que as partículas transportadas na tubulação não estão completamente suspensas no gás e o modo de fluxo pode ser reconhecido como um leito móvel ou em pistões únicos, equivalentes em diâmetro à linha de transporte com vazios de gás entre cada slug. Este modo é obtido usando uma quantidade menor de gás de transporte e, em última análise, reduzindo a velocidade da linha, resultando em desgaste reduzido em tubulações e componentes. A geração invariável de quantidades menores de gás de transporte também pode levar a uma redução no uso de energia e manter a integridade do produto transportado. O transporte em fase densa é frequentemente promovido para uso em misturas e misturas de materiais para minimizar um fenômeno conhecido como segregação, que é a separação de misturas a granel.

Após uma primeira olhada nas duas definições, pode-se sucumbir ao veredicto de que o transporte em fase densa é claramente o método superior para o transporte de materiais a granel em uma tubulação. Embora isto seja certamente verdade para alguns materiais e processos, há muitos factores negligenciados quando se chega a esta conclusão.

Avançando neste artigo, há pontos a serem considerados antes de escolher o melhor método de transporte de seus produtos e processos.

Considere novamente que o próprio parâmetro que distingue o transporte em fase diluída do transporte em fase densa, e vice-versa, é a velocidade. Pesquisar mais sobre o assunto usando mecanismos de busca comuns ou conversando com fabricantes da tecnologia produzirá uma terminologia que diferencia os dois modos usando “taxa de carregamento de sólidos” e “alta pressão versus baixa pressão”. Embora seja verdade que tais características podem ser usadas para diagnosticar o modo de transmissão, esses atributos são apenas sintomas. Muitos sistemas de transporte de fase diluída operam com diferenciais de pressão bem acima de 1 bar(g) [15 psig], que é a referência frequentemente procurada para distinguir a fase diluída da fase densa. A circunstância oposta também pode ocorrer no mundo real. Felizmente há um demonstrativo que conta a história do transporte pneumático perfeitamente mostrado na Figura 1.