Estudo experimental de uma valvula conica para controle da descarga de solidos em leito fluidizado

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Julio Cesar Dainezi de
Data de Publicação: 2001
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1590793
Resumo: Orientador : Arai Augusta Bernardez Pecora
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spelling Estudo experimental de uma valvula conica para controle da descarga de solidos em leito fluidizadoEscoamento bifásicoFluidizaçãoPlanejamento experimentalOrientador : Arai Augusta Bernardez PecoraDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia MecanicaResumo: Equipamentos de alimentação de sólidos particulados são fundamentais em sistemas gás sólido em processos como secagem em leito fluiclizado transporte pneumático combustão de carvão gaseificação de biomassa e reações de síntese em leitos fluiclizados. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e o estudo experimental de uma nova geometria de válvula, denominada válvula cônica, adequada para controle da descarga de sólidos particulados quentes provenientes de reatores com leito fluiclizado. A válvula em estudo foi acoplada à parede de um combustor operando com leito fluiclizado permitindo o controle da descarga de partículas sólidas quentes em direção a um trocador de calor também operando em regime de leito fluiclizado. Ela consiste basicamente de uma haste central com extremidade cônica que se movimenta no interior de um tubo. A haste central possui circulação interna de água de res:fiiamento além de possuir injeção de ar pressurizado que escoa através da haste sendo ejetado na superficie lateral do cone para o arraste das partículas. O levantamento da literatura sobre fatores que influem na descarga de sólidos particulados através da válvula foi efetuado como base para a realização de um planejamento experimental de dois níveis que permitiu calcular o número de ensaios necessários para identificar o efeito de cada variável sobre o processo estudado. Foram analisadas as mt1uências das seguintes variáveis sobre a descarga de sólidos através da válvula: razão entre as áreas de abertura e do tubo de entrada da válwla, queda de pressão entre as suas extremidades; diâmetro médio do material particulado e temperatura do leito tluidizado no combustor. A utilização de técnicas estatísticas básicas para a realização do planejamento experimental possibilitou o estudo de diversas variáveis simultaneamente e as mt1uências dessas sobre as variáveis de resposta. A análise dos resultados mostrou que a descarga de sólidos sofre mt1uência estatisticamente significativa dos fatores: razão entre as áreas de abertura e do tubo de entrada da válvula e queda de pressão entre as extremidades da válvulaAbstract: Feed valve are essential devices in gas-solid systems, in process as fluidized bed drying, pneumatic transport, coal combustion, biomass gasification and synthesis reactions in fluidized beds. All require a feed valve for the particulate solid to control the mass flow rate entering andlor leaving the processo. This work presents the development and the experimental study of a new solid feed valve design, named cone valve, suitable for controlling mass flow rate of hot solid particles leaving a fluidized bed reactor. The proposed device was connected to the wall of a fluidized bed combustor, allowing mass flow rate control of the hot solid particles leaving the reactor towards a fluidized bed heat exchanger. The developed cone valve has basica11y a central shaft with conical extremity moving inside a tube. Cooling water flows inside this central shaft besides pressurized air injection flowing intemally towards the cone lateral surface. Literature review showed factors that have some intluence on the solid mass flow rate control across the cone valve allowing a statistical ana1ysis procedure in order to identifY the effect of each factor on the processo. The following variables were investigated: ratio between opening arealtransversal tube area at the valve entrance; pressure gradient diference between the valve extremities; particle diameter and temperature of the fluidized bed. Application of a fundamental statistical method for planning the experimental procedure allowed simultaneous study of several variables and the identification of their inBuence on the feeder valve performance. The analysis of results showed that the mass flow rate through the valve has a statistically significant inBuence ftom the factors: ratio between opening area and pipe diameter at the valve entrance and valve pressure diference between the valve extremitiesMestradoTérmica e FluídosMestre em Engenharia Mecânica[s.n.]Pécora, Araí Augusta Bernárdez, 1959-Bizzo, Waldir AntônioPagliuso, Josmar DavilsonUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia MecânicaPrograma de Pós-Graduação não informadoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASOliveira, Julio Cesar Dainezi de20012001-03-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf86 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1590793OLIVEIRA, Julio Cesar Dainezi de. Estudo experimental de uma valvula conica para controle da descarga de solidos em leito fluidizado. 2001. 86 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1590793. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/217401porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-01-12T13:22:19Zoai::217401Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2021-01-12T13:22:19Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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