Manejo de sólidos en lodos

- May 21, 2018-

Manejo de sólidos en lodos

Todos somos conscientes del increíble poder de los fluidos, particularmente el aire y el agua, cuando se mueven a altas velocidades. Las tormentas, ciclones, tsunamis, inundaciones y caprichos similares de la naturaleza pueden desarraigar árboles, destruir edificios, causar deslizamientos de tierra, cambiar las costas y en general producir una devastación masiva. En una escala mucho más pequeña, podemos usar las mismas fuerzas de la naturaleza para el transporte controlado de sólidos a través de tuberías.

El agua que fluye alrededor de partículas sólidas crea diferenciales de presión a su alrededor y las fuerzas de arrastre resultantes mueven las partículas en la dirección general del flujo. La velocidad de los sólidos es más lenta que la del agua. Esto se denomina deslizamiento y las partículas de diferentes tamaños y densidades tienen diferentes deslizamientos. En relación con el flujo horizontal, el deslizamiento aumenta en el flujo ascendente y disminuye en el flujo descendente porque la gravedad se ralentiza y acelera, respectivamente, el flujo de sólidos en relación con el líquido. Se deduce que, en varias partes de una tubería complicada, las concentraciones locales de sólidos varían, lo que influye en las velocidades locales de la lechada, el desgaste de la tubería y las pérdidas por fricción.

En cualquier tubería, tales variaciones locales pueden causar la sedimentación de sólidos y posiblemente bloquear la tubería. Por lo tanto, las condiciones de flujo deben investigarse exhaustivamente y, a menudo, confirmarse mediante algún trabajo de prueba. Para tuberías cortas (hasta unos 100 m) en tareas de bombeo, con materiales conocidos en circuitos de bombeo de minería típicos, esto no es necesario. Basamos todos los cálculos solo en las concentraciones promedio de sólidos (tanto Cw como Cv) tal como existen al final de una tubería. Cuando se conocen el tamaño, la densidad y la concentración de sólidos en una suspensión, debemos determinar la velocidad límite de sedimentación VL de la suspensión, que moverá los sólidos y no los dejará sedimentar. Durand y Condolios llevaron a cabo la mayor parte del trabajo de investigación original en la década de 1950. Trabajaron con agua y sólidos de clasificación estrecha, es decir, las partículas d80 tenían menos del doble del tamaño de las partículas d20. Produjeron el gráfico que se muestra en la Fig.7.1 y la siguiente fórmula: VL = FL√ [2gD (S-1)] (7.1) El diagrama y la fórmula todavía se usan ampliamente en la actualidad. El Diagrama A1-5 con nomograma, que da VL sin cálculos se da en el Apéndice A1.