Pnömatik transfer ve taşıma hızları

Pnömatik taşıma sistemleri kimya, ilaç ve gıda endüstrilerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu taşıma sistemlerinin amacı, partiküllü malzemeyi depolama yerleri arasında aktarmak veya farklı türdeki reaktörleri beslemektir. Diğer sistemlere kıyasla pnömatik bir taşıma sistemi kullanmanın avantajlarından biri, boru hattının yönlendirilmesindeki esnekliktir. Bu genellikle birçok kıvrımlı taşıma borularına neden olur ve bu da sistemin performansını tahmin etmedeki zorluğu önemli ölçüde artırır.

Granül ve toz halindeki katılar, kimya endüstrisi boyunca gaz akışlarında taşınır. Bir zamanlar bir sanat olan bu önemli ünite operasyonu, çeşitli bileşenlerinin seçimi ve tasarımı iyi anlaşılarak şimdi mühendisliğe dayanmaktadır. Tasarımcıya yardımcı olmak için simülasyon araçları mevcuttur ve teknoloji, yapışkan, aşındırıcı ve ufalanabilir malzemeleri kapsayacak şekilde başarıyla genişletilmiştir .

Katıların pnömatik ve hidrolik veya bulamaçla taşınması arasındaki temel fark, taşıyıcı gazın boru uzunluğu boyunca sürekli olarak genişlemesidir. Borudaki akış rejimi, yoğun faz veya seyreltik faz katıların gaza oranına ve partikül özelliklerine bağlıdır.

Un, şeker, çimento ve çok daha fazlası gibi bazı yaygın katılar askıya alınabilir ve pnömatik taşıma olarak adlandırılan havada taşınabilir. Pnömatik bir taşıma sistemi, boyutu yaklaşık 50 mm’ye kadar olan katıları taşıyabilir. Toz veya katı,% 20’den fazla nemle kuru olmalı ve yapışmamalıdır.

Pnömatik bir taşıma sisteminde enerjinin çoğu, havanın kendisinin taşınması için kullanılır. Pnömatik bir taşıma tesisinin enerji verimliliği bu nedenle nispeten düşüktür, ancak bu genellikle kolay kullanım ve iyi tasarlanmış sistemlerde tozsuz çözümlerle ağır basmaktadır. Genel olarak – bir pnömatik sistemin uzunluğu, her bir pnömatik ünite için 300 m’yi geçmemelidir. Ürünler seri bağlanarak uzun mesafelerde taşınabilir.

Pnömatik taşıma sistemlerinin üç temel tasarımı vardır:

  • yüksek hava hızında seyreltik faz taşıma (20 – 30 m / s) 
  • sınırlı hava hızında orta yoğun faz taşıma (15 – 20 m / s) 
  • düşük hava hızında yoğun faz taşıma (5 – 10 m / s) 

Pnömatik sistemler hem pozitif hem de negatif basınç (vakum) ile çalışabilir.  Çalışma basıncı 40 kN/m2‘yi geçmemelidir.

Pnömatik sıkıştırma sırasında maksimum sıcaklık artışı nadiren 5oC‘den fazladır, bu da pnömatik taşıma sistemlerini ilaçlar, gıda ve benzeri gibi hassas ürünler için uygun hale getirir.

Pnömatik taşıma sistemleri dört bölümden oluşur:

  • Birincil taşıyıcı. Gaz akışını hareket ettirmek için kompresörler, fanlar, üfleyiciler ve vakum pompaları kullanılır. Mühendis, proses akışını taşımak için gereken gaz akış oranını ve basıncı (pozitif veya negatif) belirlemelidir.
  • Besleyici, Katılar, vakumla veya özel olarak tasarlanmış valfler, pompalar veya üfleme tankları yoluyla gaz akışına verilir. Katılar, büyük bir basınç düşüşüne neden olan taşıma hızına hızla hızlandırılmalıdır.
  • Taşıma boruları. Boru boyutlandırması ve tasarımı (örneğin, eğimler, dirsekler) katıların özelliklerine ve amaçlanan taşıma hızlarına uygun olmalıdır.
  • Ayırıcı. Katılar, siklon ayırıcılar veya bez filtreler ile gaz akışından çıkarılır . Sistemin bu kısmı, katının yakalanmasını (örneğin bir çöp kutusuna) ve gaz akımının düzenlenmesini (bir emisyon olarak veya yeniden kullanım için geri dönüştürülmüş olarak) içerir.
AvantajlarDezavantajları
Malzeme minimum bozulma ile taşınabilir (uygun sistem seçimi ile)
Ürünün çevreye çok az maruz kalması veya hiç maruz kalmaması 
Birden fazla kaynak ve birden fazla varış yeri için mükemmel çözümler sunar
Hava, nem vb. olabilecek malzemeleri taşıma yeteneği,
Mekanik konveyörlerle karşılaştırıldığında, sistem yönlendirmesinde göreceli kolaylık, özellikle yükseklik değişiklikleri
Çeşitli nakliye araçları ile iyi bir şekilde bağlantı kurar – kamyonlar, vagonlar, gemiler
Birkaç hareketli parça ile son derece güvenilir
Çoklu kullanım: çeşitli ürünler için tek bir boru hattı kullanılabilir
Güvenlik: boru hatları yüksek değerli ürünleri taşımak için kullanılabilir
Kolayca otomatikleştirilir ve kontrol edilir
Yanlış tasarlanmış sistem nedeniyle ürün bozulması
Boru ve bileşen aşınması
Gaz genleşmesi nedeniyle uzun mesafeye uygun değil
Yüksek güç tüketimi
Sistemleri tasarlamak, çalıştırmak ve bakımını yapmak için gereken yüksek beceri seviyesi

Bazı pratik kurallar

  • Pnömatik konveyörler, genellikle daha kısa mesafelerde (birkaç yüz metre veya 1000 fit’e kadar) ince parçacıkların taşınması için daha uygundur
  • Mevcut sistemlerin çoğu , ortalama parçacık boyutu 10 mm’den (0,4 inç) az olan 1.000 m’den (3.000 ft) daha kısa mesafelerde saatte 1.000 kg ila 100.000 kg (2.000 lb ila 200.000 lb) aralığında kapasiteye sahiptir .
  • Düşük pozitif basınçlı sistemler için atmosferik basınçta serbest hava olarak ifade edilen tipik taşıma hızları şunlardır:

Hafif malzemeler için 10 m / s (2000 ft / dak),

Orta yoğunluk için 15 ila 20 m / s (3000 ila 4000 ft / dak)

Yüksek yoğunluklu katılar için 25 m / s (5000 ft / dak).

  • Sıklıkla maksimum uygulanabilir parçacık boyutunun 15 mm (0,5 inç) olduğu belirtilir, ancak 70 mm’ye (3 inç) kadar olan kayalar, canlı tavuklar ve alışılmadık geometrili üretilmiş parçalar aktarılmıştır.
  • Boru içinde tıkanmayı önlemek için taşıma borusunun iç çapı en büyük partikülden en az üç kat daha büyük olmalıdır.
  • Pnömatik taşıma için ideal adaylar, serbest akışlı, aşındırıcı olmayan ve lifsiz malzemelerdir. Bununla birlikte, düşük gaz hızlarında çalışan yeni tip konveyörlerin geliştirilmesiyle, yapışkan, aşındırıcı ve ufalanabilir malzemeler işlenebilir.
  • Mümkün olduğunca az virajla, besleyiciden teslimat noktasına kadar en doğrudan rotaya sahip olmak en iyisidir.
  • Eğimli dikey borular, akış seyreltik olduğu sürece kullanılabilir. Daha yoğun faz sistemleri için, özellikle 60° ile 80° arasındaki büyük açılar zahmetli olabilir çünkü geri akış meydana gelebilir.
  • Birbirine yakın sırayla ikiden fazla virajın kullanılması, sistemin düzgün çalışması için felakettir.
  • Taşıma kapasitesi en çok boru çapından, taşınacak mesafeden ve mevcut basınç düşüşünden etkilenir ; hava akış hızı ikincil bir işlevdir (optimum performansa ulaşmak için çok önemli olmasına rağmen).

Önerilen hava taşıma hızlarını

Aşağıdaki tablo, pnömatik katı taşıma sistemlerinde önerilen hava taşıma hızlarını göstermektedir.

ÜrünYaklaşık yoğunluk
(kg/m3)
Alım için Emme Basıncı
(Pa)
Hava taşıma hızı
(m/s)
Küller, toz klinker  30 – 43
Kömürden küller48174628
Fasulye44999531
Parlatma tozu 62219
Çimento1602124430 – 46
Kömür, enerjili  20 – 28
Kahve çekirdekleri  15 – 20
mantar22437317 – 28
Mısır, buğday, çavdar72187125 – 36
Pamuklu, kuru80.149822 – 30
Un  17 – 30
Tahıl tozu  10-15
Öğütme ve dökümhane tozu48149817 – 23
Jüt  22 – 30
Kurşun tozu  20 – 30
Deri tozu  8-12
Sulu kireç48174625 – 36
Kireçtaşı tozu  10-15
Malt56174624
Metal tozu  15 – 18
Metal tornalar 62220
Mineral yün19249822
Yulaf  22 – 30
Kağıt kesimler32074625
Plastik kalıp tozu  15 – 17
Plastik toz  10-12
Kağıt hamuru cipsleri  22 – 36
Paçavra, kuru48162220 – 33
Kauçuk tozu  10-15
Tuz  28
Kum  30 – 46
Kum püskürtme  17 – 23
Talaş ve talaş, hafif19262210-17
Ağır talaş ve talaş  17 – 23
Talaş, hafif14462222
Ağır talaş38474620
Şeker  30
Tekstil tozu  10-15
Sebze özü, kuru  23
Odun talaşı  20 – 25
Yün  22 – 30

Helezon Konveyörler ve Hesaplamaları

Konveyörler – Maksimum eğim

Hüseyin Sümer

Chemical and Mechanical engineer. Entrepreneur. Passionate about, Technology and Research.

%d blogcu bunu beğendi: