Resumen de L valve study through dimensionless numbers
Gabriel Cristiano Kuhn, Maria Luiza Sperb Indrusiak, Lawrence Shadle
- español
Válvula L es un tubo en forma de L diseñado para manejar partículas sólidas entre dos reservorios. Este dispositivo utiliza la inyección de gas y su geometría para el control del flujo de sólidos. La aplicación de este tipo de válvula se da en procesos mecánicos que se utiliza para el transporte de partículas, como líneas de transporte neumático y lechos fluidizados circulantes. El objetivo de este trabajo es desarrollar una correlación con la tasa de flujo de masa por medio del análisis de números adimensionales y de datos experimentales. Este estudio considera solamente la influencia de la geometría de la válvula L, la inyección de gas y el cambio de las propiedades de las partículas. El Banco de pruebas ha sido diseñado con dos válvulasL de acrílico (34 y 70 mm de diámetro). Perlas de vidrio fueron utilizados (Sauter diámetro 0,8 mm, densidad efectiva 1.580 kg/m3, grupo D de la clasificación Geldart), y accionados por aire comprimido. Aplicando el teorema PI de Buckingham a las variables importantes del proceso, se obtuvieron tres números adimensionales. Después de una batería de pruebas, se calcularon π1, π2 y π3 para cada ensayo. El flujo de masa es una variable de π1. Entonces, se elaboró un gráfico y se descubrió la ecuación de la línea de tendencia para cada conjunto de datos trazados, en base a π1, π2 y π3. Números adimensionales fueron reemplazados por sus respectivas ecuaciones y se aisló el flujo de masa de sólidos.
- English
L valve is a right angled, L shaped pipe applied to transfer solids between two vessels. This device uses gas injection and pipe geometry for controlling the flow of particulate solids. This kind of non-mechanical valve is used in processes such as pneumatic transport lines and circulating fluidized beds. This study aims to develop a new correlation to the solids mass flow rate through dimensional analysis, experimental data and equation fitting. An accurately way to estimate the flow of solids makes easier the design and control of the valve. This study is limited to the influence of L valve geometry, gas injection and particle properties. A test section was built, comprising two valve diameters (acrylic pipes of 34 and 70 mm). Glass beads were used as solids (Sauter diameter 0.8 mm, bulk density 1,580 kg/m3, group D of Geldart classification) and were conveyed by air. Dimensionless numbers were calculated (by Buckingham PI theorem) from the variables of the process, then an experimental program was done. Based on experimental data, π1, π2 and π3 values were calculated for each test. Mass flux is one variable of π1. Then a chart was created and a best fit equation was found based on π1, π2 and π3. Dimensionless numbers were replaced by their equations calculated by Buckingham PI Theorem and solids mass flux can be isolated.
