Anillos Disipadores de Energia

 ANILLOS DISIPADORES DISIPADORES DE ENERGIA ENERGIA Se prese present nta a a cont continu inuac ació ión n un tipo tipo espec especia iall de elem elemen ento toss llam llamad ados os Anill nillos os Disi Disipa pador dores es de Energ Energía ía (Co! (Co!es es"" #i$o #i$oss % &ari &aria' a'le les s )ue )ue gene generan ran perdi perdida dass singulares de energía* Este tipo de elementos es ampliamente utili+ado en sistemas de transporte de pulpas minerales rela&es % concentrados*

,n anillo disipador '-sicamente es un elemento )ue pro&oca restricciones al #lu$o o'staculi+ando su paso por la ca.ería de #orma )ue se produce una caída de presión en el #luido al pasar por el anillo* El tipo de anillos anillos m-s empleado en la minería a sido el cer-mico* /ltimamente la tecnología a sido me$orada % se utili+a el anillo metal cer-mico )ue consiste '-sicamente en un inserto #a'ricado de material cer-mico #undido so're una matri+ met-lica met-lica porosa de alta super#icie super#icie especí#ica especí#ica lo cual me$ora nota'lemente nota'lemente la resistencia a la a'rasión* Estos anillos (&er 0igura 1*2" se introducen en el interior de la línea pro&ocando estrecamientos % ensances 'ruscos en el #lu$o* Los tor'ellinos )ue se #orman en la entrada % la salida del anillo pro&ocan alta disipación de energía*

0igura 1*2 En general pueden dise.arse ori#icios )ue disipen asta 23453 m de pulpa con la tecnología de monta$e adecuada de tal manera )ue se permita mantener las &elocidades al interior del anillo del orden de 67 m8s* La p9rdida de presión en cada ori#icio cer-mico &ale:

 H 

 K  Q 2 ⋅

=

d 14

En )ue ; > d? @

: : : :

P9rdida de presión en
Otra #ormulación utili+ada corresponde a la indicada en el li'ro BCameron ;%draulics Data ? Edition Ingersoll  Rand* (Cameron": 0lu$o a tra&9s de Ori#icios % o)uillas: Q=

2

19.636 C d 1

1

h

4

1 -

 d       d   1

2

(d? 8 d7 F 3*6" Q=

2

19.636 C d 1

h

(d? 8 d7  3*6" Con: >

: 0lu$o a tra&9s del ori#icio a 'o)uilla
d?

: Di-metro del ori#icio


: Carga idr-ulica disipada en el ori#icio < #t =

d7

: Di-metro ca.ería donde se instala el anillo (ori#icio"
C

: Coe#iciente de perdida de carga del ori#icio < 3*51  3*H1 = (teórico agua"

De acuerdo a la disposición )ue ocupen dentro de una estación de control de energía los anillos pueden clasi#icarse en:

 Anillos #i$os Los anillos u'icados en #orma permanente en la línea originan una p9rdida de carga )ue no puede ser regulada % depende eclusi&amente del caudal de pulpa*  Anillos &aria'les Corresponden a anillos dispuestos en pares en loops de tu'ería &ertical % con una &-l&ula de control instalada en la rama ori+ontal )ue permite dar paso del #lu$o a tra&9s de los anillos o '%4passear la instalación* La &enta$a de este sistema es su posi'ilidad de optar entre la p9rdida de carga e)ui&alente a la suma de las p9rdidas de am'os anillos del loop al operar con la &-l&ula de control cerrada o p9rdidas de carga cuasi nula con la &-l&ula a'ierta* De esta #orma para un mismo caudal se puede aumentar la p9rdida de carga total con#orme se cierran las &-l&ulas de un sistema de anillos &aria'les dispuestos en serie* La disposición es la )ue se indica en la 0igura 1*5

0igura 1*5

Para controlar el caudal compati'ili+-ndolo con la p9rdida de carga total deseada generalmente en el dise.o de JEstaciones DisipadorasJ se com'inan sistemas de anillos &aria'les con anillos #i$os* De esta manera para regular la estación a un cierto caudal % a una determinada p9rdida de carga eistir- una con#iguración en la posición de las &-l&ulas de los anillos &aria'les )ue lograr- el o'$eti&o deseado* Los anillos #i$os se dimensionan para disipar la energía ecedente asociada al caudal m-imo de dise.o* Los anillos &aria'les se dimensionan para disipar en con$unto con los anillos #i$os la energía ecedente asociada al caudal mínimo de dise.o* Cada par de anillos &aria'les es controlado por una &-l&ula* Para un caudal determinado eiste un nKmero adecuado de anillos &aria'les en cada Estación Disipadora* al com'inación se denomina con#iguración de las estaciones disipadoras* Las ca.erías de acero )ue componen una estación disipadora normalmente se re&isten interiormente con poliuretano para pre&enir el desgaste* Los tramos de ca.ería donde se colocan los anillos disipadores se denominan BCarretes (spools" % las pie+as de acero )ue contienen el anillo cer-mico (co!e" se denominan Bsoportes (olders"* Se suele de$ar uno o m-s Bsoportes (olders" &acíos sin anillos para e#ectos de a$ustar las perdidas de carga del sistema estas pie+as se denominan BMacancias (null o &acanc%"*