Dissertações em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético (Mestrado) - PPGINDE/NDAE/Tucuruí

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Acesso aberto (Open Access)
Cálculo de ar induzido pela queda livre de materiais granulares via CFD
(Universidade Federal do Pará, 2021-12-17) LIMA, Leandro Ferreira Borba; MESQUITA, André Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/1331279630816662
A proposta desse trabalho consiste em apresentar um método de análise via ANSYS-Fluent utilizando a ferramenta DDPM (Dense Discrete Phase Model) do modelo multifásico euleriano visando um melhor entendimento do fluxo de material granulado juntamente com o ar induzido adjacente devido ao arraste proporcionado pelas partículas em queda livre, o que resultam na geração e propagação de poeira, executando simulações com materiais onde é variando densidade e diâmetros de partículas diferentes. O uso desta ferramenta de análise possibilitará a melhoria e aprimoramentos de projetos de despoeiramento nas indústrias que trabalham com materiais granulares que emitam poeira. As simulações realizadas foram comparadas com outros métodos computacionais e experimentos práticos, além de fórmulas teóricas desenvolvidas anteriormente.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de túnel de vento para avaliação de bicos de pulverização no abatimento de poeira
(Universidade Federal do Pará, 2024-12-20) SANTOS, Danilo Silva; MESQUITA, André Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/1331279630816662
A mineração é extremamente importante econômica e socialmente para a indústria, com destaque para o minério de ferro, mas, junto com seus benefícios, acompanham impactos ambientais gerados de diferentes formas, como a poeira. Tal inconveniente tem causado transtornos aos empreendimentos mineiros, como parada de produção e pesadas multas, assim como problemas para as pessoas que trabalham nas empresas e comunidades dos entornos, devido aos problemas de saúde associados com a inalação da poeira e sujidade dos ambientes tornando-os insalubres e desvalorizados. Mecanismos de controle de poeira têm sido largamente estudados e um destes é o controle de poeira utilizando pulverização de soluções supressoras. Estudar a eficiência dos bicos de sprays se torna de grande importância e testes em bancadas atuam como meios eficientes de entender o mecanismo de abatimento de poeira de minérios. Tem sido comum pesquisas utilizar tuneis de vento. Desta forma foi construído um túnel capaz de avaliar cinco bicos diferentes e suas eficiências na supressão de pellet feed e sínter feed em duas velocidades a diferentes pressões de água. Concluiu-se que o túnel é capaz, por meio da metodologia usada, de avaliar e comparar o melhor bico demonstrando ser uma ferramenta importante na consolidação deste conhecimento no Laboratório de Fluidodinâmica e Particulados.
Acesso aberto (Open Access)
Desenvolvimento de um túnel para secagem e emissão de minério em condições ambientais controladas
(Universidade Federal do Pará, 2021-12-15) SILVA, Artur José Cunha da; MESQUITA, André Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/1331279630816662
A emissão de poeira está presente nas várias etapas da indústria mineral, da extração nas minas ao carregamento dos navios nos portos. O transporte em vagões ferroviários, armazenamento em pátios de estocagem e o manuseio são três grandes fontes emissoras de particulados para a atmosfera. A poeira em suspensão não afeta apenas o ambiente local, pois o vento transporta o particulado e leva transtornos à centros urbanos próximos às malhas ferroviárias e portos. As partículas maiores se depositam nas superfícies, resultando em poluição visual, e as partículas menores, não visíveis, com tamanho entre 10 e 2,5𝜇𝑚 são facilmente inaláveis e se alojam no tecido pulmonar, podendo provocar irritação ou necrose. A emissão de poeira é potencializada pelas condições atmosféricas locais, que provocam a evaporação da umidade superficial do minério úmido, quebrando as pontes de líquido que mantém as partículas ligadas entre si. Visando o estudo da dinâmica de secagem de minérios, realizou-se o projeto e a construção de um túnel de secagem, composto por um túnel de vento, equipamentos de refrigeração, aquecimento e umidificação que são interligadas por um sistema de supervisão e controle. A utilização da bancada para estudos de secagem utilizando sínter feed mostrou-se satisfatória, pois a temperatura se manteve estabilizada no setpoint durante o tempo de secagem, refletindo a boa calibração do controlador PID de temperatura. A umidade e a massa de minério foram medidas e registradas automaticamente através de uma balança e um sensor de umidade capacitivo posicionados na seção de testes da bancada. As curvas de secagem apresentaram períodos de taxa constante e taxa decrescente apenas nas condições climáticas mais leves. Nas maiores temperaturas e velocidades foram observados apenas o período à taxa decrescente de secagem, evidenciando a influência das condições do ambiente sobre a dinâmica de secagem. Portanto, este trabalho deixa como contribuição o túnel de secagem para futuras pesquisas e um banco de dados experimentais para calibração de modelos numéricos e formulação de modelos matemáticos para previsão de secagem.
Acesso aberto (Open Access)
Experimento em escala de emissão de poeira no processo de empilhamento
(Universidade Federal do Pará, 2022-03-25) CASTRO, Maycon Magalhães; MESQUITA, André Luiz Amarante; http://lattes.cnpq.br/1331279630816662; MACHADO, Luis Paulo Silveira; http://lattes.cnpq.br/0702289670734922; https://orcid.org/0000-0003-1587-3632
A emissão de poeira pode levar a problemas de saúde, riscos de explosão, segregação de materiais e poluição ambiental. Por isso, deve-se compreender os parâmetros relacionados à geração de poeira para aprimorar técnicas de controle da emissão de particulados. A redução de poeira com base na pulverização via spray é o principal método para prevenir e controlar a emissão de poeira no empilhamento de minério. As técnicas de supressão de poeira nos pontos de transferência da correia transportadora podem ser subdivididas em aspersão do material e captura de partículas fugitivas. Para analisar os parâmetros associados à geração de poeira durante o empilhamento de minério, foi desenvolvido uma bancada de transportadores em escala para testes de supressão de poeira via spray de água. Esta instalação está equipada com bicos de pulverização, cuja localização relativa na esteira pode ser ajustada e a velocidade do transportador também pode ser controlada. O jato de pulverização é fornecido por um conjunto de módulo de spray e divisor de fluxo, permitindo a variação da pressão do sistema e com a possibilidade de utilização de supressores, que podem aumentar a eficiência da captura de partículas. O desempenho da supressão de poeira é analisado através do monitoramento em pontos estratégicos com maior emissão de poeira. Os resultados dessa investigação mostram que a geração de poeira aumentou à medida que a altura de queda aumentou, observou-se que a região próxima a pilha emite uma maior concentração de poeira, devido ao impacto do fluxo de material sobre a superfície de empilhamento, em comparação a região frontal do fluxo. Os resultados após o uso do spray sobre a correia mostraram que a maior altura de queda (1600 mm) emitia a maior concentração de partículas (3192,72 μg/m3) após a aspersão, sobre o material, a concentração de poeira reduziu cerca de quase 70%, mostrando a eficiência da umidificação via spray. Observou-se também que o PF possui uma umidade crítica maior que a do SF, como também, emite uma maior concentração (1116,52 μg/m3) em comparação ao Sínter feed (848,14 μg/m3), ficando evidente que por se tratar de um material de granulometria menor o Pellet feed tende a emitir maior concentração de particulados quando manuseado.

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