在输送过程中,在整个系统中,颗粒在具有高速的气流中携带。气力输送系统它由许多曲折的管道组成。由于颗粒与输送管道系统的相互作用,物料的冲击可能导致物料磨损。为了评估磨损,需要考虑空气速度(以及与之相关的粒子速度),弯曲的数量,以及弯曲的角度,以及材料的脆性或硬度。所有这些因素结合起来,是决定材料在运输过程中可能出现的磨损的关键参数。
颗粒磨损在物料输送过程中极易发生,并造成许多潜在危害。由于磨损而释放到空气中的空气微粒可能会释放到大气中,并可能造成潜在的健康危害以及潜在的爆炸风险。运输过程中可能出现的其他问题是产品质量问题。气动输送磨损会影响涂层材料的应用或改变涂层的粒径和形状,直接影响产品质量和生产一致性,从而影响其应用。在运输过程中,磨损最常见的原因是颗粒对颗粒的冲击和颗粒对壁的冲击,这通常发生在弯道和过渡区域内。
气动输送和粉末牛奶
一个对产品质量有巨大影响的典型磨损案例是奶粉的处理。在输送过程中,奶粉在弯道处破碎,因此可能会改变颗粒分布,从而导致灌装和包装困难、结块和外观问题等过程问题。
图1为在气力输送系统中应用不同风速后的粒度分布结果。红线为物料的原始粒径。施加不同速度后,颗粒尺寸有一定程度的减小。因此,我们可以得出结论,在较高的空气速度和材料破裂之间有直接的关联。
另一种与我们进行检查的案例是生物颗粒产品。它是一种产品,其脆性在输送过程中容易产生灰尘颗粒。我们发现,如图2所示。具有不同半径的不同弯曲类型产生了细颗粒的增加,这导致爆炸危险的风险较高,这在ATEX中受到调节。
实验室的见解如何满足工业过程的实践
我们能够探索这些情况和其他情况,因为Delft固体解决方案能够模仿实验室规模的工业输送,以定量预测粉末和颗粒颗粒的磨损。
我们实验室规模的气力输送系统,总管道长度为2米,我们可以应用不同数量的弯头和弯头类型。通常我们从3、6和9弯之间切换,和两种不同的弯类型,提供不同的半径型弯以及斜接弯。在输送过程中,不同的空气压力应用于整个系统,以达到颗粒速度高达20米/秒。
代尔夫特固体解决方案还提供重复冲击测试
重复的冲击测试是通过重复控制的恒定速度模拟模拟壁撞击的技术。垂直粒子盒运动是确保颗粒仅在墙壁上碰撞,如图3所示,模仿来自气动输送系统的弯曲冲击。
重复冲击试验机有其优点。只需要少量的样品材料。大约1 - 2克的材料将被测试,这适用于由于在产品开发的早期阶段有限的可用性或由于材料的昂贵或毒性等原因而无法提供大量样品材料的公司。
实际产品行为的动能外推
可以通过在各种测试中执行的动能来获得气动输送和重复冲击试验结果之间的相关性。如图4所示的磨损引起的质量分数与转移的动能相比,确实证实了气动输送过程中的颗粒磨损与重复的冲击测试显示了不良相关性。通过增加两个系统中的动能,在该特定示例中产生的质量分数遵循3至9m / s的颗粒速度的类似趋势。因此,重复的冲击测试能够在现实的运输条件下预测材料行为。
对运输过程设计和最坏情况的影响外推
由于反复冲击试验的频率高,很容易达到数千次碰撞,对应于气力输送系统中的无数个弯道。因此,重复冲击试验非常适合于有兴趣探索新的运输线路设计或生产过程中极端条件的影响,并想了解这种工艺条件对产品性能的影响的客户。
因此,通过使用重复的冲击测试方法,Delft固体解决方案可以模拟极端的传送情况,达到许多碰撞。
代尔夫特固体解决方案是一家私营合同研究机构,致力于固体材料的研究和表征。主题包括,但不限于,主要的物理性质,如孔隙率,孔容,孔径,比表面积,粒度,粉末和颗粒的密度。我们也调查相关特征,如…