筒仓堵塞
当粉末储存在筒仓或料斗中时,它有一种自然的移动和掉落的能力。对流动有影响的一个关键变量是其内聚强度。因此,为了设计所需的料仓,必须了解粉末的特性。
在筒仓、料斗或料仓中,粉末暴露在不同的压力水平下,因为上面的粉末会使下面的粉末固化。然而,这些压力与液体相当不同。在筒仓的锥形部分的粉末有点类似于罗马砖拱门,拱门承载着上面的质量。由于这种压力,一些固体往往更紧实,变得有粘结性。当粉末变得或变得更有凝聚力时,拱形变得更强,对最靠近出口的粉末产生的压力就越低。这是容易排出粉末的一个主要障碍。
拱形又名桥接
当足够数量的内聚性粉末储存在料斗或料仓中时,就会发生拱起,因为料斗或料仓没有足够陡峭的锥壁或相对于作用在粉末上的压力没有足够大的出口。为了使粉末有一个优化的流动,物料需要有一个足够高的恒定压力来保持粉末流动。这种压力取决于出口的形状和直径,以及粉末使用出口的侧面作为支撑来巩固自己并形成拱门的容易程度。
散兵坑又名管道
另一个可能发生的现象是鼠洞的形成。,当这一切发生的时候,通常是因为流主要是沿中心线,换句话说,粉只流过一个通道的中心斗而剩下的材料是压缩的筒仓,创建非流动区域称为“死区”或“滞区”。这些被压缩的粉末区域经常以雪崩式的方式移动,材料块可能会堵塞筒仓出口,或者材料根本没有被排出,这对保质期有限的产品来说是非常关键的。
种族隔离
偏析可以看作是混合的反面,偏析促进固体的分离。分离可能发生在工业过程的任何阶段,并有各种原因。在填充料斗的过程中,通常会形成一堆,通过继续给药,颗粒开始从这样的堆滚出。大颗粒往往比细颗粒或粉末滚得更远。这导致在筒仓中心的小颗粒密度更高,而在筒仓外壁的大颗粒密度更高。
在产品流动性差的工业过程中,通常会施加过度的振动以使产品流动。在经历这些振动的过程中,大颗粒和小颗粒甚至可以更多地彼此分离,并在整个筒仓中分成不同密度的条带。其中一些带可能会比其他的更固化,导致可能的堵塞覆盖出口或导致在卸载过程中流动不规律。
由于分离的出现,产品显示出不均匀的混合物,这可能会导致有害的剂量问题,例如食品、饲料和药粉处理。当料仓显示为漏斗流式出料时,离析现象更加明显。
筒仓设计
在筒仓的设计目标是找到正确的锥形料斗半角和正确的出口直径,将正确数量的压力粉,高到足以打破可能形成拱,从而创造出自然流畅的产品流,即质量流遵循先进先出原则。
关键筒仓设计参数
- 放电直径(避免起拱和孔洞)
- 卸料角=料斗半角
- 筒仓壁材
- 筒仓的体积
- 筒仓的卸料速率
- 环境条件,如温度和相对湿度。
- 过程条件,如冷却产品在筒仓
在本文的第二部分中,我们将进一步扩展计算筒仓的关键设计参数,以及研究其他粉(非)流和存储现象。我们还将分享一些关于湿度和温度对粉末流动和固结材料中水分运输的影响的结果。
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…