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7/23/2019 desmonteHidraulico_2-150

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DESMONTE HIDRULICOMonitor hidrulico

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1 INTRODUO

A gua a alta presso e alta velocidade, proveniente de um tanque elevado ou de uma bombacentrfuga ,levada contra a base de um banco por meio de um monitor , constitui o sistema dedesmonte hidrulico.O jato dgua usado para desintegrar, quebrar e empolpar o material que passa a correratravs de canais feitos na superfcie da lavra , sendo dirigido para a bomba e posteriorrecalque.Pedras de grande porte devem ser retiradas mecanicamente e postas de lado na escavao.

Este mtodo tem baixo rendimento. De toda energia utilizada, grande parte consumida emperdas de carga da linha e atritos do jato hidrulico com a atmosfera , restando umaquantidade relativamente pequena de energia para o trabalho de quebrar e empolpar.Tambm h dificuldade prtica em se dirigir o jato contnuamente contra a parte do materialremanescente no quebrado e no empolpado. Com isto grande quantidade de gua transportada ao banco , que consumir mais energia para ser retirada por bombeamento ,diluindo a polpa e consumindo mais energia.

Esta ineficincia do desmonte hidrulico no tem maior relevncia nos locais onde energiapotencial natural disponvel.

A energia cintica do jato dgua que sa do bocal do monitor , se transforma e perdidarapidamente durante sua passagem atravs do ar , conforme est bem demonstrado nastabelas I e II , Distncia versus capacidade e Altura manmetrica versus distncia ,respectivamente.A correlao entre a altura manmetrica e velocidade do jato, dada pela seguinte expresso;

[1]

onde: v = velocidade , m/sh = altura manmetrica no bocal , mcag = acelerao gravidade , 9,81 m/s2c = constante adimensional do bocal , c=0,95

Podemos exemplificar do seguinte modo. Qual a altura manmetrica no bocal para que avelocidade do jato seja de 50 m/s.


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Neste caso adicionando a perda de carga na linha e outras perdas singulares , podemosdimensionar a grosso modo a presso de trabalho da bomba

A produtividade do desmonte hidrulico possuiu variveis intrnsicas nas caractersticas dosolo.

Argilas e outros materiais dispersos, so rapidamente fluidizados e formam polpas de altaconcentrao. Argilas plsticas possuem comportamento reologico nem sempre definido einvariavelmente requerem energia adicional e maior tempo para sua desintegrao.

A utilizao de mtodos combinados pode eventualmente oferecer melhores resultudosprodutivos, tais como combinando o desmonte hidrulico com a utilizao de tratores, draglines , etc... Argilas duras e cascalho cimentado, respondem melhor ao desmonte hidrulicoquando inicialmente quebrados por meios mecnicos. Trator de esteira com lmina ouescarificador pode ser utilizado neste tipo de terreno com bons resultados.

2 DADOS DE CAPACIDADE E OPERAO

As frmulas que se seguem uma compilao das utilizadas no dimensionamento de umsistema de desmonte hidrulico , a quais no pretendemos expor com rigor. Existem um semnmero de livros e publicaes especializadas no campo de bombas e bombeamento quedevem ser consultados para um completo dimensionamento e especificao

2.1 Potncia

O monitor hidrulico um equipamento esttico, onde toda energia fornecida pelabomba centrfuga. A potncia absorvida no sistema funo da vazo e da alturamanmetrica que sem aprofundamentos tericos pode ser definida por;

[2]

onde: != peso especfico do lquido , kgf/m3( gua=1000 kgf/m3)Q = vazo , m3/sh = altura manmetrica, m"= rendimento do conjunto bomba/motor


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2.2 Perda de carga total

A perda de carga do sistema outro ponto de importncia no dimensionamento doconjunto bomba/ monitor hidrulico.

A perda de carga total, designada normalmente por hf , envolve todos os acessrios etoda tubulao , sendo dada pela expresso;

[3]

onde: hf= perda de carga em mLtotal=comprimento total da tubulaov = velocidade do fluxo em m/s

D = dimetro da tubulao em mg = acelerao da gravidade 9,81 m/s2f = coeficiente de atrito que depende da tubulao e do regime

2.3 Perda de carga localizadaPerda de carga localizadas so aquelas devidas a disturbios locais do fluxo ao passarpor acidentes como vlvulas , joelhos , derivaes , mudanas de direo , etc)A perda de carga localizada pode ser determinada pela expresso;

[4]

onde: hs = perda de carga singular , mv = velocidade em m/sg = acelerao gravidadek = coeficiente adimensional que depende da singularidade


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2.4 Trajetria

Equaes: ,

ax = 0 m/s2 , ay = -g

,

2.5 Fora no monitor

onde: Q = vazo em massa , kg/s

v = velocidade , m/sg = 9,81 m/s2


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2.6 Fora de impacto

,

DESEMPENHO DO MONITOR Versus CONSUMO DGUA/MATERIAL

Distancia do monitor aface de desmonte,metros

5 10 15 20 25

M3 de materialdesmotado

100 93 74 48 18

Consumo dgua em m3por m3de material

8 8,6 10,8 16,7 44,5

Tabela I


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ALCANCE Versus ALTURA MANMTRIC

Alturamanmetricaem metros

20 40 60 80 100 120 150

Alcance emmetros

10 21 31 41 52 62 78

Tabele II

BOCAIS PARA MONITOR DE 2 !

CDIGODIAM SADA GPM @ 100 PSI PESO

ENG 15.13.8011 297 GPM 5 kgf

ENG 15.13.802 1!

668 GPM 5

ENG 15.13.8031 " 464 GPM 5

ENG 15.13.8042 1188 GPM 5

BOCAIS PARA MONITOR DE 4

CDIGODIAM SADA GPM @ 100 PSI PESO

ENG 15.13.901 2 1188 GPM 14 kgf

ENG 15.13.9022 ! 1856 GPM 14


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7/9MATERIAL : FIBRA DE VIDRO


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PARA SE OBTER O DIMETRO DO BOCAL NECESSRIO PARA UMA DETERMINADA


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CAPACIDADE E PRESSO ESCOLHIDAS, LOCALIZE A PRESSO NO EIXO VERTICAL E ACAPACIDADE NO EIXO HORIZONTAL.

NO CRUZAMENTO DAS LINHAS OBTEM-SE O BOCAL REQUERIDO.

EXEMPLO ; 100 PSI DE PRESSO E 300 GPM DE CAPACIDADE REQUEREM UM BOCALDE 1 DE DIMETRO.

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