Bir gıda fabrikası, karıştırıcıdan paketleme hattına aktarım sırasında her partinin yaklaşık yüzde 4'ünü toz ve kırılmış granüller olarak kaybediyordu. Sorun karıştırma adımı değildi; 22 m/s hızla çalışan, her parçacığın boru duvarına ve her kıvrıma çarpmasına izin veren seyreltik fazlı bir taşıma hattıydı. Yoğun fazlı pnömatik taşımaya geçildikten sonra ürün kaybı yüzde 0,5'in altına düştü ve boru ömrü yaklaşık bir yıldan dört yıla çıktı. Bu sonuç, aşındırıcı, ufalanabilir veya ayrışmaya eğilimli malzemeler için tipiktir: Yoğun faz, aynı dökme katıları hızının çok küçük bir kısmıyla hareket ettirir, böylece parçacıklar, yüksek hızda bağlantı parçalarıyla çarpışmak yerine, paketlenmiş parçalar halinde hat boyunca kayar.
Yoğun Fazlı Pnömatik Taşıma Nedir?
Yoğun fazlı pnömatik taşıma, dökme tozların ve granüllerin taşınmasına yönelik düşük hızlı, yüksek basınçlı bir yöntemdir. Malzeme hava akımında asılı kalmaz. Bunun yerine, bir kompresör veya üfleyici, paketlenmiş bir ürün sütununu boru hattı boyunca iterek yaklaşık 2 ila 8 bar (30 ila 100 PSIG) hava sağlar. Malzeme, borunun tabanı boyunca kumullar halinde veya hava cepleriyle ayrılmış tam geçişli parçalar halinde hareket eder.
Hattaki taşıma yoğunluğu tipik olarak malzemenin dinlenme halindeki yığın yoğunluğunun yaklaşık yüzde 50'si kadardır; bu nedenle yöntem "yoğun" olarak adlandırılır. Ürün hızları genellikle 1 ila 8 m/s arasında kalırken, seyreltik fazlı taşımada 15 ila 35 m/s'dir. Bu yüksek basınç ve düşük hız kombinasyonu, hem ürünü hem de boruyu koruyan şeydir.
Yoğun Faz ve Seyreltik Faz: Gerçekte Ne Değişir?
İki yöntemi karşılaştırmanın en basit yolu ürünün nasıl hareket ettiğidir. Seyreltik fazda malzeme tamamen askıda kalır ve hava akışını takip eder, böylece tek tek parçacıklar hızla hareket eder ve boru duvarına çarpar. Yoğun fazda malzeme yavaş hareket eden tıkaçlar halinde ileri doğru itilir ve havanın enerjisinin çoğu hız yerine basınca dönüşür.
| Parametre | Seyreltik Faz | Yoğun Faz |
|---|---|---|
| Ürün hızı | 15-35 m/sn | 1-8 m/sn |
| Hava basıncı | 0,2-1 bar | 2-8 bar |
| Ürün-hava oranı | Düşük | Yüksek |
| Bileşen aşınması | Yüksek | Düşük |
| Ürün bozulması | Yüksek | Düşük |
| Hava sıkıştırma maliyeti | Düşüker | Yükseker |
| Tipik taşıma mesafesi | Kısa ila orta | Orta ila uzun |
Yüksek hava sıkıştırma maliyeti, yoğun fazın her yere kurulmamasının ana nedenidir. Tasarruflar, daha az aşınma, daha az ürün hasarı ve dirsekler, saptırıcılar ve döner valflerdeki daha az bakım gereksiniminden kaynaklanmaktadır.
Yoğun Faz Sistemi Nasıl Çalışır?
Yoğun fazlı bir sistemin üç temel unsuru vardır: malzemeyi hatta besleyen bir basınçlı kap veya üfleme tankı, bir basınçlı hava kaynağı ve boru hattı boyunca hava enjeksiyon noktaları. Çalışma döngüsü basittir:
- Üfleme tankı atmosfere havalandırılırken doldurulur.
- Giriş valfi kapanır ve basınçlı hava, kaba basınç uygular.
- Tank basıncı boru hattı direncini aştığında malzeme tanktan hattan dışarı doğru itilir.
- Boru boyunca hava enjeksiyon noktaları aralıklarla hava tahliye ederek malzeme sütununun tıkaç gibi hareket etmesini sağlar ve katı bir şekilde toplanmasını önler.
Hala kafa karışıklığına neden olan bir nokta, üfleme tankı ile gerçek yoğun faz çalışması arasındaki farktır. Tek başına üfleme tankının kullanılması yoğun faz davranışını garanti etmez. Hava hızı malzemeyi askıda tutacak kadar yüksekse sistem, basınçlı kaptan beslense bile seyreltik fazda çalışır. Karar verici faktör besleyici türü değil hızdır.
Hangi Malzemeler En Çok Fayda Sağlar?
Yoğun faz her ürün için doğru seçim değildir. İşletme maliyetini, aksi takdirde hasar görecek veya hatta zarar verecek malzemelerden kazanır. Dört kategori özellikle uygundur:
- Aşındırıcı ürünler alümina, silis kumu ve birçok kimyasal ara ürünler . Düşük hız, özellikle virajlarda boruların daha az aşınması anlamına gelir.
- Gevrek ve kırılgan ürünler dahil farmasötik granüller , hazır kahve ve kaplanmış parçacıklar. Nazik itme hareketi parçacık boyutunu korur ve tozu azaltır.
- Karışık gruplar içlerine hava üflendiğinde ayrılma eğiliminde olanlardır. Yoğun faz, yüksek hızlı akışlara özgü parçacık sınıflandırmasını en aza indirir.
- Yumuşak ve sıkıştırılabilir malzemeler Seyreltik fazda darbe altında deforme olan veya bulaşan birçok gıda tozu ve polimer granülü gibi.
İnce, oldukça yapışkan tozlar ana istisnadır. Temiz sümüklü böcekler yerine sabit kemerler oluşturabilirler. Bu nedenle gerçek ürünle taşıma denemesi yapılması isteğe bağlı değildir; yoğun fazın çalışacağını doğrulamanın ve hattı doğru boyutlandırmanın tek güvenilir yoludur.
Taşıma Yaklaşımını Hattınıza Eşleştirme
Tam yoğun faz sistemine geçmeden önce tesis mühendisleri transfer mesafesini ve ürün davranışını daha basit ekipmanlarla karşılaştırmalıdır. Kısa transfer mesafeleri için, vakumlu konveyör düşük maliyetli bir pnömatik alternatif sunar ve tozların çuvallardan, silolardan veya küçük proses ekipmanlarından toz kaçağı olmadan taşınmasında yaygın olarak kullanılır.
Vakumlu taşıma genellikle 30 metrenin altındaki mesafelerle sınırlıdır, ancak bu aralık dahilinde basınçlı kap ve kompresör istasyonunun sermaye masraflarını ortadan kaldırır ve ürün değişiklikleri arasında temizlenmesi kolaydır.
Mekanik açıdan, vidalı konveyör, malzemeyi kontrollü bir hızda bir karıştırıcıya, granülatöre veya paketleme makinesine beslemek için güvenilir, kapalı bir yol sağlar. Vidalı konveyörler genellikle ürünün serbestçe aktığı ve yerleşim düzeninin sabit olduğu kısa yatay veya eğimli transferler için kullanılır.
Kısa Mesafeli Malzeme Transferi için LS Gıda Granül Helezon Konveyörü Bu paslanmaz çelik vidalı konveyör, gıda, kimya ve ilaç tesislerinde daha uzun yoğun faz sistemlerini tamamlayarak, kısa yatay veya eğimli yollar üzerinden serbest akışlı kuru tozların ve granüllerin kontrollü beslenmesi için uygundur. Ürünü Görüntüle → Uzun çalışmalar, yüksek verim veya mekanik işleme toleransı olmayan ürünler için yoğun faz tercih edilen seçenek olmaya devam ediyor. Birçok gıda, kimya ve ilaç tesisi bir kombinasyonla çalışır: kısa bölümler için vakumlu veya vidalı taşıma, binalar veya silolar arasındaki ana hat için yoğun faz.
Satın Almadan Önce Önemli Hususlar
Yoğun fazlı bir sistem belirlediğinizde, herhangi bir ekipman teklif edilmeden önce tedarikçiyle yapılan görüşmede en az dört nokta kararlaştırılmalıdır.
- Hava beslemesi. Yoğun faz, seyreltik faza göre daha yüksek basınçlı hava kaynağına ihtiyaç duyar. Özel bir kompresörü çalıştırıp çalıştırmayacağınıza veya tesis havasından mı yararlanacağınıza karar verin. Özel besleme genellikle daha güvenilirdir çünkü tesis hava basıncı diğer ekipmanlar çalışıp durduğunda dalgalanır.
- Hat düzeni. Her viraj direnç ekler ve sümüklü böceklere durabilecekleri bir yer sağlar. Bükülmeleri minimumda tutun, uzun yarıçaplı dirsekler kullanın ve aşındırıcı ürünler için değiştirilebilir aşınma parçaları veya seramik kaplı bükümler takın.
- Malzeme testi. Yoğun faz çizgisini asla yalnızca kütle yoğunluğuna göre boyutlandırmayın. Partikül büyüklüğü dağılımı, nem içeriği, kohezyon ve kırılganlığın tümü tıkaç oluşumunu etkiler. Gerçek ürün üzerinde kontrollü bir deneme, hat çapını, hava akışını ve basıncı ayarlamanın tek güvenilir yoludur.
- Bileşen kalitesi. Üfleme tankı tahliye valfi, hava enjeksiyon bağlantı parçaları ve boru hattı dirsekleri, aşındırıcı serviste en erken arızalanır. Çalışma basıncına göre derecelendirilen ve hızlı değiştirme için tasarlanan bileşenleri belirtin.
İşletme maliyeti de dürüst bir şekilde değerlendirilmelidir. Yoğun fazlı sistemler genellikle daha büyük kompresörlere ve seyreltik faza göre taşınan ton başına daha fazla enerjiye ihtiyaç duyar. Geri ödeme, daha az ürün kaybı, daha az bakım ve daha az hat tıkanması ile sağlanır. Aşındırıcı veya kırılgan ürünler çalıştıran tesisler genellikle ilk tam üretim döngüsünde farkı telafi eder.
Karar vermeniz gereken soru basit: ürününüz 25 m/s hızla gittiğinde ne yapıyor? Cevap kırılma, toz, ayrışma veya hızlı boru aşınması ise yoğun fazlı pnömatik taşıma, daha yüksek kompresör yatırımına değer. Ürün sağlamsa, serbestçe akıyorsa ve mesafe kısaysa daha basit bir vakum veya vida sistemi iş görecektir. Her durumda, kendi ürününüzle yapılan bir deneme sırasında ölçülen hızlar, basınçlar ve malzeme davranışı nihai spesifikasyonu belirlemelidir.
