O transporte pneumático é uma mistura homogênea de ciência teórica baseada em engenharia, conceitos e ajustes desenvolvidos pelos fabricantes desse tipo de tecnologia. Por sua própria experiência, a OGA está de acordo com alguns importantes autores da teoria de transporte pneumático que afirmam que «o transporte pneumático está na linha divisória entre ciência e arte, onde o sucesso dos sistemas a serem implementados baseia-se no equilíbrio entre a teoria da engenharia e a experiência do fabricante». A OGA baseia seus projetos em um grupo de engenharia de considerável tamanho e nos mais de 1.200 sistemas projetados e fabricados em seus 20 anos de experiência neste ramo.
Pressão
A pressão é a razão entre a força aplicada perpendicularmente sobre uma superfície dada e a área dessa superfície. (p = F/S) Sua magnitude é escalar. Portanto, quanto maior for a força que atua sobre uma superfície dada, maior será a pressão, e quanto menor for a superfície para uma força dada, maior será então a pressão resultante.
Pressão Atmosférica
A pressão atmosférica é a força que o ar atmosférico exerce sobre a superfície terrestre. A pressão atmosférica depende de seu estado (sólido, líquido ou gasoso). Para efeitos dos gases, a pressão é gerada em todo seu entorno, pois o gás ocupa todo o espaço em uma superfície específica.
Unidades de Medida
Sistema Internacional de Unidades (SI)
- Pa = Pascal = 1 N/m²
Sistema Cegesimal (CGS)
- B = Baria = 0,10 Pa
Sistema Técnico Gravitacional
- Kgf/cm² = Quilograma Força por Centímetro Quadrado = 98.066,5 Pa
Sistema Técnico de Unidades
- mm.c.a. = Milímetro Coluna de Água = 9,80665 Pa
- at = Atmosfera Técnica = 98,0665 Pa
Sistema Inglês
- PSI = Libra por Polegada Quadrada = 6894,76 Pa
Outros Sistemas de Unidades
- atm = Atmosfera = 101325 Pa
- mmHg = Milímetro de Mercúrio = Torricelli = 133,32 Pa
- inHg = Polegadas de Mercúrio = 3386,38 Pa
- Bar = Bar = 100000 Pa
Vazão
A vazão é a quantidade de fluido que circula através de uma seção de duto por unidade de tempo. Também pode ser identificada como fluxo volumétrico ou volume que passa por uma área dada na unidade de tempo. Qa = V/T.
As forças que devem ser consideradas para o cálculo da vazão em sistemas de transporte pneumático são: a gravidade, a pressão diferencial e a inércia.
Unidades de Medida
Sistema Internacional de Unidades (SI)
- m³/s = Metro Cúbico por Segundo = 1000 l/s = 35,31 ft³/s
- l/s = Litros por Segundo = 0,001 m³/s = 0,03531 ft³/s
Outros Sistemas
- m³/s = Metro Cúbico por Segundo = 1000 l/s = 35,31 ft³/s
- l/s = Litros por Segundo = 0,001 m³/s = 0,03531 ft³/s
Força da Gravidade
A força da gravidade é a força física que a massa do planeta exerce sobre os objetos que se encontram dentro de seu campo gravitacional. A ação da força da gravidade pode explicar por que todos os corpos permanecem sobre a superfície e não flutuam pela atmosfera. Por essa razão, no transporte pneumático, esse fenômeno é fundamental, pois causa a sedimentação do sólido no interior da tubulação.
Força de Pressão Diferencial (fdp)
A força de pressão diferencial é a diferença entre as medidas de pressão entre dois pontos de um sistema, sendo, portanto, a força usada para evitar que um fluido se expanda. Para o transporte pneumático, a pressão diferencial é considerada como a resistência que atua no sentido do fluxo, em direção à pressão mais baixa.
Força de Inércia (fi)
A força de inércia é a que atua sobre uma massa quando um corpo está submetido a uma aceleração e só é detectável por quem está ligado a esse sistema acelerado. Para o transporte pneumático, a força de inércia é utilizada para vencer a resistência natural ao movimento do fluxo.
Velocidade
A velocidade é uma grandeza física de caráter vetorial que expressa o deslocamento de um objeto por unidade de tempo.
v = m/s
Podemos encontrar diferentes velocidades na mecânica clássica, como por exemplo:
-
Velocidade Média
Também conhecida como velocidade média, é a razão do espaço percorrido pelo tempo que leva para fazê-lo.
-
Velocidade Instantânea
É um vetor tangente à trajetória, permitindo conhecer a velocidade de um móvel que se desloca sobre uma trajetória quando o intervalo de tempo é infinitamente pequeno.
-
Velocidade Relativa
A velocidade relativa é o valor da velocidade de um observador medida por outro. Para calcular a velocidade relativa, é necessária a intervenção de dois observadores.
vBA = vB – vA. A velocidade característica do transporte pneumático em fase diluída é:
- vi = 18 m/s (Mínima) e vf = 46 m/s (Máxima).
A velocidade característica em fase densa é:
- vi = 1 m/s (Mínima) e vf = 10 m/s (Máxima).
Unidades de Medida de Velocidade
Sistema Internacional de Unidades (SI)
- m/s = Metro por Segundo = 0,001 km/s
Sistema Métrico Antigo
- km/s = Quilômetro por Segundo = 1000 m/s
Sistema Cegesimal de Unidades
- cm/s = Centímetro por Segundo = 0,01 m/s
Sistema Anglosaxão de Unidades
- ft/s = Pé por Segundo = 0,3048 m/s
- mph = Milha por Hora = 0,447 m/s
Lei de Conservação da Energia
A quantidade de energia em qualquer sistema físico isolado permanece invariável com o tempo, embora essa energia possa se transformar em outra forma de energia. Um exemplo desse fenômeno pode ser facilmente distinguido quando a energia elétrica se transforma em energia térmica em um aquecedor.
Essa lei aplicada em sistemas de transporte pneumático, onde há um fluxo constante de fluido em uma tubulação, faz com que a energia permaneça constante.
Lei de Conservação da Matéria
A conservação da matéria indica que a matéria não é criada nem destruída, mas transformada. Portanto, em sistemas de transporte pneumático, a massa que flui através de qualquer seção de tubulação é constante.
Energia Potencial
A energia potencial é a capacidade que um sistema tem para realizar um trabalho em função exclusivamente de sua posição ou configuração. Também pode ser considerada como a energia armazenada no sistema ou como a medida do trabalho que um sistema pode fornecer.
Para os sistemas de transporte pneumático, a energia potencial é a que uma massa possui devido à sua posição.
Energia de Pressão
É a energia que uma massa de fluido possui devido à sua pressão acima da pressão atmosférica, sobre a pressão absoluta.
Energia Cinética
A energia cinética é o trabalho necessário para acelerar um corpo de uma massa determinada desde o repouso até a velocidade indicada. O corpo é capaz de manter sua energia cinética, a menos que altere sua velocidade uma vez adquirida tal energia durante a aceleração.
Para os sistemas de transporte pneumáticos, a energia cinética é a energia que uma massa possui devido à sua velocidade.
Propriedades do Gás Perfeito
O ar ou qualquer outro gás usado para o transporte pneumático está comprimido e, portanto, seu poder de expansão possui uma energia intrínseca. O conteúdo de energia do ar para um estado específico ou condições é determinado por suas propriedades.
O modelo de gás perfeito ou ideal tende a falhar a temperaturas mais baixas ou pressões elevadas, quando o tamanho intermolecular é importante.
Propriedades dos Sólidos
-
Elasticidade
É a capacidade que um sólido tem para recuperar sua forma original quando está deformado.
-
Fragilidade
É a propriedade de um sólido de se quebrar em muitos fragmentos.
-
Dureza
É a propriedade de um sólido que não permite ser riscado por outros mais macios.
-
Forma Definida
É a propriedade de alguns sólidos de manterem sua forma, sendo relativamente rígidos e não fluem como os gases, exceto sob pressões extremas do meio.
-
Flutuação
Alguns sólidos possuem essa propriedade, apenas se sua densidade for menor que a de um determinado líquido.
-
Inércia
É a dificuldade ou resistência que um sólido apresenta para mudar seu estado de repouso.
-
Tenacidade
É a resistência que um material oferece à propagação de fissuras ou rachaduras.
-
Ductilidade
A ductilidade refere-se à propriedade dos sólidos de poderem formar fios.
-
Densidade
A densidade é uma propriedade da matéria que mede a quantidade de material que está comprimida em um espaço determinado (grau de compactação). Em outras palavras, é a quantidade de massa por unidade de volume.
Deve-se considerar que cada substância possui uma densidade diferente, dependendo da estrutura atômica e da disposição das moléculas que a compõem.
p = M/V.
-
Densidade Aparente
A densidade aparente de um material (heterogêneo) é a relação entre o volume e o peso seco, incluindo espaços vazios e poros que contenha. Essa medida aplica-se a materiais porosos, granulares, pellet, entre outros.
Unidades de Medida
Sistema Internacional de Unidades
- Quilograma por metro cúbico (kg/m³)
- Grama por centímetro cúbico (g/cc)
- Quilograma por litro (kg/L)
Sistema Anglosaxão de Unidades
- Onça por polegada cúbica (oz/in³)
- Libra por pé cúbico (lb/ft³)
- Libra por galão (lb/gal)
Granulometria
A granulometria é a distribuição dos tamanhos das partículas de um material sólido em grãos.
O método mais simples de determinação granulométrica é obter as partículas por uma série de malhas de diferentes larguras de trama, que atuam como filtros dos grãos, chamado comumente de coluna de peneiras. No entanto, para uma medição mais precisa, utiliza-se um granulômetro a laser, cujo raio difrata nas partículas para determinar seu tamanho.
Unidades de Medida
As unidades no sistema internacional de medida são os micrômetros ou micras (µm).
Ângulo de Repouso
O ângulo de repouso de um material granulado é o ângulo formado entre o topo do cone de material e a horizontal da base.
Os fatores que alteram esse ângulo são a umidade do material, a homogeneidade do cone e a granulometria do material.
Considere que o ângulo de repouso não pode ser superior a 90°.
Qualidade do Ar Segundo ISO 8573-8 (Parker)
Nos sistemas de manuseio de materiais com ar, seja a baixa ou alta pressão, é importante considerar a qualidade do ar que entra em contato com o produto. Esta classificação é especificada sob a Norma ISO 8573.