trans hidr d solidos

8/17/2019 Trans Hidr d Solidos

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TRANSPORTE HIDRÁULICO DE SÓLIDOS

1. INTRODUCCIÓN

El transporte hidr!li"o de s#lidos$ a tra%&s de "a'er(as$ "onstit!)e !na opera"i#na*plia*ente !tili+ada desde ha"e %arios a'os en n!*erosas ind!strias )

espe"ial*ente en el "a*po de la *iner(a.El a,!a es el -l!ido *s "o*n para transportar s#lidos$ ) si la instala"i#n operaen -or*a "ontin!a$ el pro"eso es "apa+ de transportar ,randes "antidades des#lidosEl *o%i*iento de *ateriales -inos dentro de !na -aena *inera$ "o*o ser$ eltransporte de *ineral desde la planta de *olienda a la planta de -lota"i#n$ los-l!/os en el interior de la planta de -lota"i#n$ el transporte de "on"entrados desde la"on"entradora a la -!ndi"i#n o el transporte de rela%es desde la "on"entradora altran0!e de rela%es$ "onstit!)e !n -a"tor deter*inante dentro del es0!e*a deopera"i#n de !na ind!stria *inera..Este prole*a se %e a,ra%ado en Chile $ por la lo"ali+a"i#n "ordillerana de

n!estros prin"ipales )a"i*ientos$ oli,ando a "onstr!ir los siste*as para e-e"t!ar el transporte antes se'alado sore !na topo,ra-(a des%enta/osa ) "apa"itarlospara soportar -a"tores "li*ti"os ad%ersos.Por otra parte$ en n!estro pa(s la !i"a"i#n de los )a"i*ientos "rean "ondi"ionesde pendientes ) alan"es hidrol#,i"os -a%orales 0!e ha"en pensar de in*ediatoen el transporte *ediante !n siste*a hidr!li"o$ "onsistente en el *o%i*iento,ra%ita"ional )2o -or+ado de s!spensiones s#lido 3 l(0!ido )a sea en t!er(as o"anales.La e4pli"a"i#n del "re"iente inter&s por esta alternati%a para transportar *aterialesde ta*a'o red!"ido$ es prin"ipal*ente de (ndole e"on#*i"o$ ) son dos -a"toreslos *s desta"ados5

•

6a/o "osto ) e"ono*(a de es"ala$ )• P!esta en *ar"ha de la e4plota"i#n de )a"i*ientos *ineros$"!)a lo"ali+a"i#n ha"e 0!e tal a"ti%idad no sea e"on#*i"a por*edio del transporte tradi"ional

Al,!nos ante"edentes indi"an 0!e los "ostos de transportes son *s a/os$ dentrode "iertos l(*ites de prod!""i#n$ ) le si,!en el transporte por -erro"arril$ por "a*i#n ) por "orreas transportadoras.Si se to*a "o*o patr#n de *edida el "osto de transporte intero"eni"o 7".t.i.8 de*ateriales -inos$ en ar"os de alto tonela/e$ se tienen los si,!ientes (ndi"es$ 0!ede*!estran lo -a%orale 0!e es el transporte hidr!li"o de s#lidos por t!er(a.

•

Por t!er(a o "anales 9 a :; %e"es ".t.i.• Por ar"o -l!%ial < a = %e"es ".t.i.• Por tren = a 9; %e"es ".t.i.

• Por "a*i#n =; a 1;; %e"es ".t.i.Estos datos son %lidos para distan"ias "er"anas a *a)ores a 1>1 ?il#*etros.Las %enta/as *as si,ni-i"ati%as 0!e presenta el transporte hidr!li"o de s#lidosson5

• Si*pli"idad de la instala"i#n• @a"ilidad para %en"er ost"!los nat!rales o arti-i"iales. Noha) i*pedi*entos$ el transporte p!ede ser en dire""i#n hori+ontal$%erti"al o in"linada


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• No re0!iere de ,ran desplie,!e de *anioras de instala"i#n nide opera"i#n. El -a"tor opera"ional es %enta/oso$ por "!anto es a/o eln*ero de operarios re0!eridos para ha"er -!n"ionar el siste*a.• Propor"iona !n -l!/o "ontin!o de s#lidos ) -"il i*ple*enta"i#n de"ontrol a!to*ti"o

• 6a/o "ons!*o de ener,(a• Posiilidad de transportar %arios prod!"tos• No se prod!"e da'o ni se altera el *edio a*iente.

• Per*itir la ele""i#n de la %(a *s "orta entre dos p!ntos al ata"ar"!al0!ier tipo de pendientes$ para las t!er(as en presi#n$ ) e%itar la"onstr!""i#n de las "o*ple/as oras "i%iles ne"esarias para i*ple*entar!n "a*ino o !na %(a -&rrea.• Eli*inar la in-l!en"ia de -a"tores "li*ti"os "o*o te*porales$ rodadosde nie%e$ nelina$ et".• Poder al"an+ar rit*os de transportes i*posiles de reali+ar "on otro tipode siste*a.

: ANTECEDENTES DE APLICACIÓN INDUSTRIAL

La pri*era patente rela"ionada "on el transporte hidr!li"o de s#lidos$ de tipoind!strial$ data del a'o 1=1$ ) se rela"iona "on el transporte de "ar#n *edianteo*eo de !na s!spensi#n preparada "on a,!a "o*o -l!ido transportador.El ran,o de apli"a"i#n del transporte hidr!li"o de s#lidos en la ind!stria *inera es*!) a*plia$ tanto para el "ore "o*o para toda la *iner(a *etli"aLa i*portan"ia de las instala"iones de transporte hidr!li"o de s#lidos dependerde la *a,nit!d ) !i"a"i#n de las -aenas. La tala 1 *!estra los siste*as *sinteresantes 0!e e4isten en la a"t!alidad.

Tala 15 Instala"iones ind!striales de transporte hidr!li"o de s#lidos.Baterial transportado 7a'o p!esta

*ar"ha8

Lon,it!dre"orrida

7?*8

Di*etrot!er(a7p!l,8

Capa"idad7*illones ton2a'o8

CAR6ÓN5 Ohio$ EE. UU. 718 1< 1; 1.9 Ari+ona$ EE.UU. 71;8


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6o!,an%ille $ Indonesia 71:8 : > 1.; EE.UU. 7 1< = 1.; Al!*rera$ Ar,entina 718 : ) 1.1 EE.UU. 11> > ;.<

En la Tala : . Instala"iones de transporte hidr!li"o de s#lidos por t!er(a*s i*portantes en Chile5

Binerani%el

7*sn*8Lar,o7?*8

di*etrot!er(a

7p!l,8

"a!dal7*92hr8

*aterialS#lidos

7J8

partida des"ar,aCollah!asi ) 1:p!lpa de

"on"entrado>

Pela*res 1>;; ; 1:; 1;

AndinaL(nea 1

9;;; 11;; :1$< ini"io:$ -inal

Ba4:

p!lpa de"on"entrado


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Dependiendo de la topo,ra-(a$ ) espe"(-i"a*ente al desni%el entre el p!ntode ali*enta"i#n ) el de des"ar,a de la t!er(a$ se p!eden !tili+ar dos tipos de-!er+a i*p!lsora para *o%er la *e+"la$ "on lo "!al el transporte hidr!li"o des#lidos por "a'er(as sr "lasi-i"a en transporte ,ra%ita"ional ) transporte poro*eo. Estos dos tipos se *!estran en la -i,!ra 1 ) :

@i,!ra1.Transporte ,ra%ita"ional de s!spensiones.

@i,!ra :.Transporte por o*eo de s!spensiones


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• Dependiente del -l!ido transportante- densidad- %is"osidad

• Dependiente de la instala"i#n- di*etro interno de la "a'er(a- lon,it!d- desni%el- r!,osidad interna- n,!los de in"lina"i#n de la t!er(a- sin,!laridades 7estre"ha*iento$ "odos$ et".8

• Dependientes de la *e+"la- "on"entra"i#n de s#lidos en %ol!*en ) en peso- densidad de la *e+"la

• Dependientes del siste*a

- tonela/e de s#lidos a transportar - %elo"idad de -l!/o- perdida de "ar,a

. REKMBENES DE @LUO

La t!r!len"ia es !no de los -a"tores *s i*portantes 0!e per*iten la s!spensi#nde los s#lidos. Sin e*ar,o$ en al,!nos "asos parti"!lares p!ede presentarse elr&,i*en de -l!/o la*inar si la "on"entra"i#n de part("!las s#lidas es *!) ,rande7sore !n ;J =;J en peso8 ) por lo tanto la %is"osidad de la p!lpa es alta.

Por otra parte$ es ne"esario "lasi-i"ar los -l!/os de *e+"las i-si"as de a"!erdo ala -or*a 0!e son arrastradas las part("!las s#lidas$ presentndose "!atro -or*asde transporte "lara*ente di-eren"iales5a8 @l!/o de s#lidos en s!spensi#n ho*o,&nea.

Co*o s! no*re lo indi"a$ las part("!las s#lidas de la *e+"la son transportadasen s!spensi#n$ sin presentar ,radientes$ ni de "on"entra"i#n ni de ,ran!lo*etr(a$en !n plano perpendi"!lar al -l!/o ) %erti"al. Ade*s las part("!las s#lidas nopresentan nin,n desli+a*iento "on respe"to al -l!ido$ es de"ir$ tanto el s#lido"o*o el l(0!ido tienen la *is*a %elo"idad de -l!/o "on lo "!al el "o*porta*ientohidr!li"o de la *e+"la es *!) si*ilar a la de !n -l!ido p!ro$ "o*o ser$ per-ilt!r!lento de %elo"idades de -l!/o "on si*etr(a de re%ol!"i#n en el "aso de t!er(a) "!r%as de %elo"idad "lsi"a en el "aso de "anales. 7er @i,!ra. .98


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T!er(a o "anal

y y


7/25

D h

Vm Vml


8/25


9/25

Vml

Vm


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@i,!ra 9. @l!/o de s#lidos en s!spensi#n Ho*o,&nea

Donde5

) Alt!ra relati%a sore el -ondo de la t!er(a o "anal.D Di*etro interno de la t!er(a.

Alt!ra de es"!rri*iento del "anal.Cp1 Con"entra"i#n lo"al en peso de s#lidos en la *e+"la.Cp Con"entra"i#n *edia en peso de s#lidos en la *e+"la.d;1 Ta*a'o *edio lo"al de part("!las s#lidas.d ; Ta*a'o *edio de los s#lidos en la *e+"la.Vm1 elo"idad p!nt!al de la *e+"la.Vm elo"idad *edia de la *e+"la.

Para 0!e este r&,i*en de -l!/o e4ista es ne"esario 0!e las part("!las s#lidas sean*!) pe0!e'as de densidad relati%a a/a la %elo"idad de -l!/o sea alta.

8 @l!/o de s#lidos en s!spensi#n hetero,&nea.

En este "aso los s#lidos a!n se *antienen en s!spensi#n pero las part("!las *aspesadas tienden a "aer -or*ando !n ,radiente %erti"al de "on"entra"iones ),ran!lo*etr(as pero sin "ho"ar en -or*a notoria "ontra el -ondo de la t!er(a.

Sin e*ar,o a los s#lidos a!n p!ede asi,nrseles la %elo"idad del -l!ido pero "on!n pe0!e'o ,rado de desli+a*iento en las "er"an(as de las paredes. 7er -i,!ra


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"8 @l!/o de s#lidos "on arrastre de -ondo

C!ando la "apa"idad del -l!ido es relati%a*ente a/a "o*parada "on el pesorelati%o de las part("!las s#lidas ,r!esas estas "aen ) son arrastradas por el -ondode la t!er(a o "anal )a sea asaltos desli+ndose o rodando$ *ientras 0!e las

part("!las *s -inas del espe"tro ,ran!lo*&tri"o an *antienen s! s!spensi#n.En este "aso el ,radiente de "on"entra"iones ) ta*a'os de part("!las se ha"e*as

pron!n"iado ) se p!ede oser%ar !na n!e de part("!las despla+ndose a!na %elo"idad *enor 0!e la del -l!ido por el -ondo de la t!er(a ) otra n!e depart("!las *as -inas s!spendidas ) a i,!al %elo"idad 0!e el -l!ido por en"i*a deella.

Este r&,i*en de -l!/o se presenta en !na ,ran "antidad de las instala"iones detransporte de rela%es$ dise'ados "on %elo"idades a/as para lo,rar !na *(ni*aarasi#n$ ) tiene "o*o in"on%enientes 0!e el arrastre de -ondo de las part("!las

,r!esas pro%o"a !n des,aste *!) pron!n"iado en la parte de la t!er(a.


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y y

D/h D

Cp Cp1

d 50

d 501

y y

D h

Vf


13/25


14/25

Vp Vp

Vf

VmlVm Vml

@i,!ra ..5 @l!/o de s#lidos "on arrastre de -ondo

d8 @l!/o de s#lidos "on dep#sitos de -ondo.

Si el -l!/o es d&il$ las part("!las *s pesadas de la -ase s#lida se depositan soreel -ondo de la t!er(a o "anal$ )a sea en -or*a inter*itente o de-initi%a$presentndose !n le"ho -i/o de s#lidos o !n tren de d!nas a a/a %elo"idad a*assit!a"iones a la %e+ por la parte in-erior del d!"to ) !na n!e de part("!lasarrastradas )2o s!spendidas por en"i*a de estas. 7er -i,!ra .>8.

El -l!/o "on dep#sito estale de -ondo se presenta ,eneral*ente en "ondi"ionesde "on"entra"i#n ) ta*a'o de s#lidos relati%a*ente a/as$ en "a*io$ las d!nas*#%iles son !s!ales en espe"tros ,ran!lo*&tri"os an"hos ) "on"entra"ionesi*portantes.

El *o%i*iento de las d!nas en t!er(as o"!rre en el *is*o sentido 0!e el -l!/o dela *e+"la 7"ae ha"er notar 0!e en el -l!/o de *e+"las por "analetas el sentidop!ede ser in%erso8 ) s! %elo"idad es *!) a/a "o*parada "on la %elo"idad *ediade -l!/o.

El *e"anis*o de *o%i*iento de di"has d!nas es el si,!iente5 las part("!las!i"adas en la "ara a,!as arria de la d!na estn so*etidas a !na %elo"idad del-l!/o *a)or 0!e la %elo"idad *edia 7por red!""i#n del rea de -l!/o8 lo 0!e lasi*p!lsa a s!ir la "resta de las d!nas$ donde s! ener,(a "in&ti"a se disipa en losre*olinos de -l!/o a,!as aa/o de la d!na$ ) ellas %!el%en a 0!edar depositadashasta 0!e la d!na pasa "o*pleta*ente en"i*a de ellas.


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Co*o este pro"eso de deposita"i#n de s#lidos pro%o"a !na dis*in!"i#n de lase""i#n de -l!/o$ "on el "onsi,!iente a!*ento de la %elo"idad *edia para*antener la rela"i#n de "ontin!idad$ la "apa"idad portante del -l!ido se %ere-or+ado lo 0!e per*ite *antener la -ase s#lida en *o%i*iento. Sin e*ar,o$"o*o este pro"eso de red!""i#n de rea en "on/!nto "on la -or*a"i#n dere*olinos pro%o"ados por d!nas in"ide en !n *!) -!erte a!*ento de la disipa"i#nde ener,(a del siste*a ) si &ste no dispone de la s!-i"iente ener,(a ne"esaria )asea por o*eo o di-eren"ia de ni%el$ el pro"eso de deposita"i#n de s#lidos sea"ent!ar "a!sndose en !n "orto per(odo de tie*po !na ostr!""i#n total de lat!er(a.

A!n0!e la -or*a"i#n de !n le"ho -i/o estale en el -ondo de !na t!er(a$ "on elespesor *s pe0!e'o posile$ es deseale a/o el p!nto de %ista de prote,er dela erosi#n el -ondo de la t!er(a$ el ries,o de ostr!""i#n de la *is*a$ /!nto "on lai*posiilidad de re-l!idi+ar el deposito por *edios hidr!li"os$ ha"e *!) po"oa"onse/ale traa/ar en este r&,i*en de -l!/o.

@i,!ra .>.5 @l!/o de s#lidos "on deposito de -ondo.

En el "aso de -l!/o en "analetas aiertas el prole*a de deposito de -ondoes *a)or p!esto 0!e estos e*an0!es lo"ales pro%o"an la -or*a"i#n deondas s!per-i"iales 0!e p!edan ha"er desordar el "anal. Los desordes$ade*s del da'o 0!e pro%o"an$ a!*entan el ries,o de e*an0!es*a)ores p!esto 0!e %an dis*in!)endo el "a!dal de p!lpa ha"ia a,!asaa/o$ eli*inndole -!nda*ental*ente los -inos.

Adi"ional*ente$ la -or*a"i#n de d!nas en las "analetas -or*an a *en!do!n resalto hidr!li"o$ o sea$ "a*io de r&,i*en de torrente a r(o$ 0!e


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a!*enta r!s"a*ente la %elo"idad en el se"tor del resalto ) a!*entando elries,o de ,enerali+ar el e*an0!e.

Co*parando este r&,i*en entre t!er(a ) "anal se p!ede de"ir 0!e es *sries,oso el "aso de !n "anal aierto 0!e "on !na t!er(a en presi#n.

Si el dise'o se reali+a *ediante t!er(as operando !n r&,i*en dea"!ed!"tos el ries,o p!ede ser al,o *enor por0!e se eli*inan los

desordes pero no se e%ita el peli,ro de !n e*an0!e ,enerali+ado de lat!er(a

>. ESTUDIOS EBPMRICOS DEL TRANSPORTE HIDRÁULICO DE SÓLIDOS

En -or*a paralela al desarrollo te#ri"o$ se reali+aron est!diose4peri*entales 0!e per*itieron "ono"er las "ara"ter(sti"as de-!n"iona*iento del transporte hidr!li"o de s#lidos.

Deido a la "aren"ia de !na teor(a ien desarrollada para el transportehidr!li"o de s#lidos$ los pri*eros anlisis e4peri*entales$-!nda*ental*ente para -l!/o en t!er(as a presi#n$ se "ara"teri+aron por s!aleatoriedad en la -i/a"i#n de las %ariales de est!dio.

Es as($ "o*o al,!nos in%esti,adores le dieron i*portan"ia a la"on"entra"i#n de la *e+"la$ al e-e"to del di*etro de la t!er(a$ in-l!en"iade la densidad del s#lido$ et".. sin e*ar,o$ la *a)or(a de ellos per*itierone4plapola"iones de s!s res!ltados$ en la oten"i#n de *odelos

*ate*ti"os 0!e per*itieron la predi""i#n del "o*porta*iento ,loal de !nsiste*a de transporte hidr!li"o de s#lidos.

Co*o res!ltado de esto$ se p!ede en"ontrar en la ilio,ra-(a !na enor*e"antidad de *odelos e*p(ri"os para transporte hidr!li"o de s#lidos$ as(*is*o$ ta*i&n se p!ede en"ontrar de-ensores de al,!nos *odelos$"orre"tores e in"l!so opositores. No ostante$ los res!ltados e4peri*entalesson !na e4"elente herra*ienta de dise'o a ni%el ind!strial.

Los est!dios al!didos se "entraron en el anlisis de los tres par*etros *si*portantes del transporte hidr!li"o de s#lidos desde el p!nto de %istaind!strial5

- %elo"idades l(*ites de dep#sito- p&rdidas de "ar,a en *e+"las s#lidol(0!ido o "oe-i"ientede *annin,

- tasas de des,aste.

a8 elo"idad l(*ite de dep#sito 7L8

Co*o s! no*re lo indi"a$ la %elo"idad l(*ite es la *(ni*a %elo"idad de-l!/o para 0!e no e4ista ries,o de dep#sito ) ostr!""i#n de la t!er(a.


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La de-ini"i#n *s !sada ) de -"il deter*ina"i#n e4peri*ental es a0!ella0!e identi-i"a "o*o la %elo"idad a la "!al los s#lidos ,r!esos per*ane"endetenidos por periodos i*portantes en el -ondo de la t!er(a 7 -or*a"i#n ded!nas *#%iles )2o le"ho -i/o de -ondo8.

La %elo"idad l(*ite en transporte hidr!li"o de s#lidos depende-!nda*ental*ente de las si,!ientes %ariales.

- ,ran!lo*etr(a de las part("!las s#lidas- densidad relati%a de las part("!las s#lidas- di*etro de la t!er(a o alt!ra de es"!rri*iento en !na "analeta- "on"entra"i#n de s#lidos en la *e+"lain"lina"i#n de la t!er(a o pendiente de la "analeta

En *enor ,rado$ L ta*i&n depende de5

- -a"tor de -or*a de las part("!las s#lidas- te*perat!ra de la *e+"la

- In-l!en"ia de a ,ran!lo*etr(a

Un a!*ento pare/o del ta*a'o de los s#lidos pro%o"a !n a!*ento de la%elo"idad de sedi*enta"i#n ) en la %elo"idad l(*ite este a!*ento es *enor.Los res!ltados e4peri*entales indi"an 0!e

O % L P

(d

;

);.< → ;.=

o ta*i&n

% L (J

+ > *allas);.: → ;.<

donde d; "orresponde a la aert!ra 0!e de/a pasar el ;J en peso de la*!estra ,ran!lo*&tri"a.

Por otro lado !n espe"tro ,ran!lo*&tri"o de*asiado an"ho presenta !na%elo"idad l(*ite s!perior 0!e !na "!r%a ,ran!lo*&tri"a nor*al. Se tiene as(0!e5

(d );.; → ;.:

% =;Ld;

donde d=; "orresponde a la aert!ra 0!e de/a pasar el =;J en peso de la*!estra ,ran!lo*&tri"a.


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En res!*en$ la in-l!en"ia de la ,ran!lo*etr(a del s#lido sore la %elo"idadl(*ite p!ede sinteti+arse en la si,!iente -i,!ra

- In-l!en"ia de la densidad relati%a de los s#lidos

La %elo"idad es n!la para part("!las o)antes ) ella "re"er "on el a!*entode la densidad relati%a entre el s#lido ) el l(0!ido transportante.E4peri*ental*ente se ha podido en"ontrar 0!e5

O % L P

(s C 1 );.9 → ;.

- In-l!en"ia del di*etro de la t!er(a

La "apa"idad portante de !n -l!ido a %elo"idad dada de"re"e "on ela!*ento del di*etro de la t!er(a. Esto p!ede trad!"irse en 0!e la%elo"idad l(*ite "re"e "on el di*etro de la t!er(a. La *a,nit!d de estadependen"ia ha sido deter*inada e4peri*ental*ente ) para t!er(asind!striales se tiene5

O % L O


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D;.9 → ;.

para t!er(as de pe0!e'o di*etro$ )

O % L O

D;.: → ;.<

para t!er(as de ,ran di*etro.

Esta rela"i#n es !na de las *s i*portantes en el dise'o ) opera"i#n desiste*as de transporte hidr!li"o de s#lidos por t!er(as p!es se p!edea"t!ar relati%a*ente "on -a"ilidad en e-e"t!ar *odi-i"a"iones en la t!er(a*is*a.

- In-l!en"ia de la alt!ra de es"!rri*iento en !n "anal

Los est!dios sore deter*ina"i#n dela %elo"idad l(*ite en "anales son*!"ho *s es"asos 0!e para t!er(as ) !na "!anti-i"a"i#n de la in-l!en"iade la alt!ra tiene 0!e ser "onsiderada solo "o*o !n dato de esti*a"i#npreli*inar en ase a e4perien"ias p!nt!ales.

O % L P

h;.: → ;.<

pero *s i*portante 0!e la alt!ra de es"!rri*iento es la alt!ra "riti"a. Al,!nos a!tores re"o*iendan 0!e el n!*ero de @ro!de sea *a)or 0!e 1$1o *enor 0!e ;$. es de"ir 0!e el es"!rri*iento sea aierta*ente rio otorrente ) no presente prole*as de "risis.

- In-l!en"ia de la "on"entra"i#n de la *e+"la

Se ha deter*inado e4peri*ental*ente 0!e la %elo"idad l(*ite p!ede "re"er$

ser "onstante o de"re"er "on la "on"entra"i#n de s#lidos en la *e+"la$ de


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traa/o. Son e*ar,o$ esta dependen"ia es po"o si,ni-i"ati%a a ni%elind!strial$ "on dispersiones de %elo"idades l(*ites *enores 0!e !n 1; J )se p!ede de"ir 0!e en ,eneral tiende a si,!iente -i,!ra5

"!*plirse la tenden"ia de la

Esta -i,!ra indi"a 0!e a/o !n a =J en %ol!*en es posile en"ontrar a!*entos de la %elo"idad l(*ite "on la

dil!"i#n posile*ente deido a !na!*ento de la %elo"idad de sedi*enta"i#n$ %is"osidad.

deido a la dis*in!"i#n de la

Entre !n 1; a !n : J la %elo"idad l(*ite "re"e "on la "on"entra"i#n$ se,n

la rela"i#n5

O % L P

C% ;.: → ;.9

p!esto 0!e la "apa"idad transportante del -l!ido se %er(a *s e4i,ida "on ela!*ento de *aterial a s!spender.

Sore !n 9;J en %ol!*en$ la %elo"idad l(*ite e*pie+a a de"re"ers!a%e*ente "on !n a!*ento de la "on"entra"i#n$ ello o"!rre por0!e el

a!*ento dela %is"osidad se ha"e e4ponen"ial$ apare"iendo ta*i&ne-e"tos noneQtonianos$ dis*in!)endo la %elo"idad ,loal de sedi*enta"i#n) la tenden"ia al dep#sito. El ran,o de traa/o a ni%el ind!strial %ar(a entre:; a :=J ) 0!e !n a!*ento de la "on"entra"i#n para a/ar L pare"e no ser!na !ena pol(ti"a$ p!esto 0!e a !na *is*a L el ries,o de ostr!""i#n dedi-("il re-l!idi+a"i#n es *a)or en !na p!lpa a ,ran "on"entra"i#n 0!e en !naa a/a "on"entra"i#n.

- In"lina"i#n de la t!er(a o pendiente del "anal


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Para !n -l!ido p!ro$ no e4iste nin,!na in-l!en"ia hidrodin*i"a de lain"lina"i#n de la t!er(a sin e*ar,o$ en *e+"las s#lidol(0!ido ella in-l!)een la -or*a"i#n anti"ipada de d!nas sore el -ondo de la t!er(a.

Esta dependen"ia para el -l!/o en t!er(a a presi#n se p!ede apre"iar en la

si,!iente -i,!ra5

Donde 5 7L 8o 7L 8*

7L 8a

5 %elo"idad l(*ite de la t!er(a hori+ontal5 %elo"idad l(*ite *4i*a 7para "ontrapendientes del orden de

9;.5 %elo"idad l(*ite de la t!er(a %erti"al as"endente$ ella "orrespondea la %elo"idad de sedi*enta"i#n de la part("!la de *a)or ta*a'o delespe"tro ,ran!lo*&tri"o.

Esta "!r%a per*ite de"ir 0!e para traa/ar "on "ontrapendientes esne"esario *a)or %elo"idad de -l!/o$ sin e*ar,o para -l!/o total*ente%erti"al la %elo"idad l(*ite es *enor 0!e la hori+ontal.

Es ne"esario re"al"ar 0!e el in"re*ento de la %elo"idad l(*ite en las"ontrapendientes p!ede al"an+ar %alores de hasta !n

1J. Sin e*ar,o$este e-e"to ha sido !no de los 0!e *enos se ha est!diadoe4peri*ental*ente.

Co*o la pendiente de los "anales es sie*pre *!) "er"ano a la hori+ontal$es de"ir del orden de 1J al 9J$ no e4iste nin,n ,rado de in-l!en"ia de lapendiente de la "analeta sore la %elo"idad l(*ite.

8 P&rdida de "ar,a en t!er(a 7HB8


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La resisten"ia al -l!/o en !na *e+"la s#lido l(0!ido 0!e -l!)e por !na t!er(ap!ede ser "onsiderale*ente *a)or 0!e la resisten"ia en el "aso de !nl(0!ido p!ro.

La e4perien"ia $ tanto a ni%el de laoratorio "o*o ind!strial$ indi"a 0!e la

p&rdida de "ar,a de la p!lpa tiene si,!iente -i,!ra.el "o*porta*iento *ostrado en la

Donde es la perdida de "ar,a lineal.

Este "o*porta*iento p!ede e4pli"arse de la si,!iente *anera5

- El a!*ento de "on"entra"i#n$ para !na %elo"idad dada$ i*pli"a!n a!*ento en la ener,(a ,astada en *antener las part("!lass#lidas en s!spensi#n.

- El a!*ento de %elo"idad ho*o,eni+a la s!spensi#n ) la *e+"latiende a "o*portarse "o*o !n l(0!ido p!ro.- Al prod!"irse deposita"i#n$ el "ho0!e de las part("!las "ontrala pared pro%o"a !na disipa"i#n *!) -!erte de ener,(a$ ) laperdida de "ar,a a!*enta "onsiderale*ente a!n0!e la %elo"idadde -l!/o dis*in!)a

Para lo,rar !na *a)or "o*prensi#n del -en#*eno se de-ine a "ontin!a"i#nla di-eren"ia !nitaria de pedida de "ar,a5

* oo C %

Donde *$ o son las p&rdidas de "ar,a de la p!lpa ) del a,!a p!ra.Este par*etro es -!n"i#n de las si,!ientes %ariales5

,ran!lo*etr(a de las part("!las s#lidas

densidad relati%a de las part("!las s#lidas


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di*etro de la t!er(a "on"entra"i#n de s#lidos %elo"idad de -l!/o

en el a"t!al estado del "ono"i*iento se p!eden "on"l!ir 0!e5

los est!dios reali+ados paras!spensiones ho*o,&neaspr"ti"a*ente "oin"iden en 0!e * s#lo depende de o ) C%

en las s!spensiones hetero,&neas el arrastre se p!ede oser%ar 0!ese "!*ple la si,!iente tenden"ia5

*

o=

D1.;→:.;

7s 181.; →:.;

o C%C

;. →1.;d

% :.; → 9.;

A pesar de !na relati%a "oheren"ia 0!e e4iste en los est!dios reali+ados$se p!eden oser%ar !na serie de est!dios reali+ados$ se p!ede oser%ar!na serie de de-i"ien"ias de los "!ales se se'alaran los *si*portantes5 no "onsideran la distri!"i#n ,ran!lo*&tri"a de las part("!las s#lidas

no to*an en "!enta la in-l!en"ia del n,!lo de in"lina"i#n dela t!er(a

el par*etro * est dado en *etros de a,!a ) para el anlisisde lineas ,ra%ita"ionales dee trans-or*arse a *etros de p!lpa no se "onsidera el e-e"to de p!lido 0!e pro%o"an las

part("!las s#lidas en la t!er(a$ dis*in!)endo notale*ente laperdida de "ar,a del a,!a p!ra

"8 Des,aste de la t!1er (as

El des,aste 0!e s!-ren ine%itale*ente las instala"iones de transportehidr!li"o de s#lidos tiene dos "a!sas prin"ipales5

la arasi#n *e"ni"a deido al "ho0!e "ontin!o de laspart("!las s#lidas "ontra la pared ) la "orrosi#n ele"tro0!(*i"a deido a la di-eren"ia depoten"ial ele"tro0!(*i"o entre la p!lpa ) el d!"to.


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La arasi#n *e"ni"a de las t!er(as$ tiene s! ori,en en la -or*a"i#n detensiones lo"ales altas en la pared$ "a!sadas por el in"esante i*pa"tosore &sta de las part("!las de ,ran ener,(a "in&ti"a$ la repeti"i#n de estastensiones -ati,an el *etal erosionando la s!per-i"ie.

Las %ariales 0!e in-l!)en en la arasi%idad de !n -l!/o s#lidol(0!ido son*ltiples5 ta*a'o$ d!re+a$ densidad ) -or*a de las part("!las$"on"entra"i#n de s#lidos$ %elo"idad ) "ara"ter(sti"as ,eo*&tri"as )*e"ni"as de la l(neas. De todas estas %ariales$ las i*portantes de"ontrolar para !n siste*a dado son5 la %elo"idad *edia de la *e+"la ) los"a*ios r!s"os en la dire""i#n del -l!/o.Se ha de*ostrado 0!e en la ,eneralidad de los "asos la tasa de arasi#ndepende de la %elo"idad en la si,!iente ra+#n5

Tasa

abrasión = :$; → 9$;

la arasi#n lo"al por los "a*ios de dire""i#n p!ede "ontrolarse dise'andolas "!r%as "on radio a*plio 7 s!periores a ; di*etros8 o instalandoprote""iones antiarasi%as en "odos ) "!r%as.

A!n0!e las "ara"ter(sti"as de arasi%idad de!na p!lpa dada deen ser otenidas desde pr!eas en planta piloto$ a %e"es es posile e4trapolar"ondi"iones de arasi%idad para distintas ,ran!lo*etr(as del *aterial.

Una rela"i#n !sada es de-inir la erosi#n en -or*a lineal al por"enta/e de,r!esos 7> *allas8.La "orrosi#n ele"tro0!(*i"a p!ede tener *ltiples "a!sas

presen"ia de o4(,eno ! otros ,ases en el -l!/o in-l!en"ia "ataliti"a de los rea"ti%os


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pH "ido$ et"

siendo pr"ti"a*ente i*posile de prede"ir s! orden de *a,nit!d. Deido aello$ el siste*a *s !tili+ado de pre%enir di"ha "orrosi#n es prote,er"atodi"a*ente la t!er(a$ de *odo de *ini*i+ar la %aria"i#n de poten"ial

0!e "a!se la rea""i#n 0!(*i"a

trans hidr d solidos

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