Egy élelmiszerüzem minden tételnek közel 4 százalékát veszítette el porként és törött szemcsékként a keverőből a csomagolósorra való átvitel során. A probléma nem a keverési lépésben volt; ez egy híg fázisú szállítóvezeték volt, amely 22 m/s sebességgel futott, és hagyta, hogy minden részecske a csőfalba és minden kanyarulatba ütközzen. A sűrű fázisú pneumatikus szállításra való átállás után a termékveszteség 0,5 százalék alá esett, és a cső élettartama körülbelül egy évről több mint négyre nőtt. Ez az eredmény jellemző azokra az anyagokra, amelyek koptatóak, morzsalékosak vagy hajlamosak a szegregációra: a sűrű fázis ugyanazt a tömeges szilárd anyagot a sebesség töredékével mozgatja, így a részecskék a tömött csigákban csúsznak át a vonalon, ahelyett, hogy nagy sebességgel ütköznének a szerelvényekkel.
Mi az a sűrű fázisú pneumatikus szállítás?
A sűrű fázisú pneumatikus szállítás kis sebességű, nagynyomású módszer ömlesztett porok és granulátumok mozgatására. Az anyag nem függ össze a légáramban. Ehelyett egy kompresszor vagy fúvó körülbelül 2–8 bar (30–100 PSIG) nyomású levegőt szállít, és egy csomagolt termékoszlopot tol át a csővezetéken. Az anyag dűnékként halad a cső alján, vagy légzsákokkal elválasztott, teljes furatú csigákként.
A szállítási sűrűség a vezetékben jellemzően az anyag nyugalmi térfogatsűrűségének 50 százaléka, ezért a módszert "sűrűnek" nevezik. A termék sebessége általában 1 és 8 m/s között marad, míg a híg fázisú szállításnál 15-35 m/s. A nagy nyomás és az alacsony sebesség kombinációja védi mind a terméket, mind a csövet.
Sűrű fázis vs. híg fázis: mi változik valójában?
A két módszer összehasonlításának legegyszerűbb módja a termék mozgása. Híg fázisban az anyag teljesen lebegő állapotban van, és követi a légáramot, így az egyes részecskék gyorsan haladnak és ütköznek a cső falával. A sűrű fázisban az anyagot lassan mozgó dugókként tolják előre, és a levegő energiájának nagy része nyomássá, nem pedig sebességgé alakul.
| Paraméter | Hígítási fázis | Sűrű fázis |
|---|---|---|
| A termék sebessége | 15-35 m/s | 1-8 m/s |
| Légnyomás | 0,2-1 bar | 2-8 bar |
| Termék-levegő arány | Alacsony | Magas |
| Alkatrész kopás | Magas | Alacsony |
| A termék lebomlása | Magas | Alacsony |
| Légkompressziós költség | Alacsonyer | Magaser |
| Tipikus szállítási távolság | Rövidtől közepesig | Közepestől hosszúig |
A magasabb légsűrítési költség a fő oka annak, hogy a sűrű fázist nem mindenhol telepítik. A megtakarítást a kisebb kopás, a terméksérülések csökkentése, valamint a kanyarokban, az elterelők és a forgószelepek alacsonyabb karbantartási igénye jelenti.
Hogyan működik a sűrű fázisú rendszer
A sűrű fázisú rendszernek három fő eleme van: egy nyomástartó edény vagy fúvótartály, amely az anyagot a vezetékbe táplálja, egy sűrített levegő ellátás és a levegő befecskendezési pontjai a csővezeték mentén. A működési ciklus egyszerű:
- A fúvótartály feltöltődik, miközben a légkörbe kerül.
- A bemeneti szelep bezárul, és a sűrített levegő nyomás alá helyezi az edényt.
- Amikor az edény nyomása meghaladja a csővezeték ellenállását, az anyag kiszorul a tartályból a vezetékbe.
- A levegő befecskendezési pontjai a cső mentén időközönként levegőt bocsátanak ki, így az anyagoszlop dugóként mozog, és megakadályozza, hogy szilárd összetömörödjön.
Az egyik pont, ami még mindig zavart okoz, a fúvótartály és a valódi sűrű fázisú működés közötti különbség. Önmagában a fúvótartály használata nem garantálja a sűrű fázis viselkedését. Ha a levegő sebessége elég nagy az anyag felfüggesztéséhez, a rendszer híg fázisban működik, még akkor is, ha nyomástartó edény táplálja. A sebesség a döntő tényező, nem az adagoló típusa.
Mely anyagok a leghasznosabbak
A sűrű fázis nem a megfelelő választás minden termékhez. Működési költségét olyan anyagokon keresi, amelyek egyébként megsérülnének, vagy károsítanák a vezetéket. Négy kategória különösen alkalmas:
- Csiszoló hatású termékek például timföld, szilícium-dioxid homok és sok kémiai intermedierek . Az alacsony sebesség a csövek kisebb erózióját jelenti, különösen a kanyarokban.
- Törékeny és törékeny termékek beleértve gyógyszerészeti granulátumok , instant kávé és bevont részecskék. A gyengéd tolóműködés megőrzi a szemcseméretet és csökkenti a port.
- Vegyes tételek amelyek hajlamosak szétválni, amikor levegőt fújnak át rajtuk. A sűrű fázis minimalizálja a nagy sebességű áramlásokra jellemző részecskeosztályozást.
- Puha és összenyomható anyagok például számos élelmiszerpor és polimer granulátum, amelyek a híg fázisban deformálódnak vagy elkenődnek.
A finom, erősen kohéziós porok képezik a fő kivételt. Tiszta csigák helyett stabil íveket alkothatnak. Emiatt a tényleges termékkel történő szállítási próba nem kötelező; ez az egyetlen megbízható módja annak, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a sűrű fázis működni fog, és a vonal helyes méretét.
A közvetítési megközelítés illeszkedése az Ön vonalához
Mielőtt elkötelezné magát egy teljes sűrű fázisú rendszer mellett, az üzemmérnököknek meg kell mérniük az átviteli távolságot és a termék viselkedését az egyszerűbb berendezésekhez képest. Rövid szállítási távolságok esetén a vákuumos szállítószalag olcsó pneumatikus alternatívát kínál, és széles körben használják porok zsákokból, tárolóedényekből vagy kis technológiai berendezésekből történő porszórás nélküli mozgatására.
A vákuumos szállítás jellemzően 30 méter alatti távolságra korlátozódik, de ezen belül elkerülhető a nyomástartó edény és a kompresszorállomás tőkeköltsége, és könnyen tisztítható a termékcsere között.
A mechanikai oldalon a szállítócsiga megbízható, zárt módot biztosít az anyag szabályozott sebességgel történő adagolására egy keverőbe, granulátorba vagy csomagológépbe. A csigás szállítószalagokat gyakran használják rövid vízszintes vagy ferde szállításokhoz, ahol a termék szabadon folyik és az elrendezés rögzített.
LS Élelmiszer granulátum csigás szállítószalag rövid távú anyagszállításhoz Ez a rozsdamentes acél csigás szállítószalag szabadon folyó száraz porok és granulátumok szabályozott adagolására alkalmas rövid vízszintes vagy ferde utakon, kiegészítve a hosszabb sűrű fázisú rendszereket élelmiszer-, vegy- és gyógyszergyárakban. Termék megtekintése → Hosszú futás, nagy áteresztőképesség vagy olyan termékek esetén, amelyek nem tolerálják a mechanikai kezelést, továbbra is a sűrű fázis a preferált választás. Számos élelmiszer-, vegyi- és gyógyszergyár kombinált üzemben működik: vákuum vagy csavaros szállítás a rövid szakaszokhoz, sűrű fázis az épületek vagy silók közötti fővezetékhez.
Főbb szempontok vásárlás előtt
Ha sűrű fázisú rendszert határoz meg, a beszállítóval folytatott megbeszélésnek legalább négy pontot kell rendeznie, mielőtt bármilyen berendezést idézne.
- Levegőellátás. A sűrű fázishoz nagyobb nyomású levegőforrás szükséges, mint a híg fázishoz. Döntse el, hogy dedikált kompresszort üzemeltet-e, vagy üzemi levegőt csap be. A dedikált betáplálás általában megbízhatóbb, mert az üzem légnyomása ingadozik, amikor más berendezések elindulnak és leállnak.
- Vonalelrendezés. Minden kanyar növeli az ellenállást, és helyet ad a csigáknak, ahol megakadhatnak. Tartsa a minimálisra a hajlításokat, használjon nagy sugarú könyököket, és csiszolótermékekhez szereljen be cserélhető kopóbetéteket vagy kerámiával bélelt hajlításokat.
- Anyagvizsgálat. Soha ne méretezzen sűrű fázisvonalat pusztán a térfogatsűrűségből. A részecskeméret-eloszlás, a nedvességtartalom, a kohézió és a morzsalékosság egyaránt befolyásolja a dugó kialakulását. A tényleges terméken végzett ellenőrzött próba az egyetlen megbízható módja a vezeték átmérőjének, a légáramlásnak és a nyomásnak a beállításának.
- Alkatrész minőség. A fúvótartály ürítőszelepe, a levegőbefecskendező szerelvények és a csővezeték ívei a koptatószerviz során hibásodnak meg legkorábban. Adja meg az üzemi nyomásnak megfelelő és gyors cserére tervezett alkatrészeket.
A működési költségeket is őszintén fel kell mérni. A sűrű fázisú rendszerek általában nagyobb kompresszorokat és szállított tonnánként több energiát igényelnek, mint a híg fázis. A megtérülés a kevesebb termékveszteségből, az alacsonyabb karbantartásból és a kevesebb vezetékdugulásból származik. A koptató vagy törékeny termékeket gyártó üzemek általában az első teljes termelési ciklusban visszaszerzik a különbséget.
A döntő kérdés egyszerű: mit csinál az Ön terméke, amikor 25 m/s sebességgel halad? Ha a válasz törés, por, szegregáció vagy gyors csőkopás, akkor a sűrű fázisú pneumatikus szállítás megéri a nagyobb kompresszorbefektetést. Ha a termék robusztus, szabadon folyó és rövid a távolság, akkor egy egyszerűbb vákuum- vagy csavarrendszer is megteszi. Minden esetben a saját termékével végzett próba során mért sebességek, nyomások és anyagviselkedés határozza meg a végső specifikációt.
