Tekninen opas laitosinsinööreille, prosessi-insinööreille ja käyttöpäälliköille.
Mitä tämä artikkeli kattaa
Tässä artikkelissa selitetään, miksi kauhakuljettimet ja kauhanostinjärjestelmät, jotka ovat luotettavia karkeille, vapaasti virtaaville materiaaleille, ovat vaikeuksissa käsiteltäessä karkeaa, vapaasti virtaavaa materiaalia. hienoja jauheita ja teollisuusjauheet nykyaikaisissa käsittelylaitoksissa. Se kattaa kauhakuljettimien tärkeimmät vikakohdat, kun niitä käytetään irtotavarana olevien jauheiden kanssa. Sen jälkeen siinä verrataan kauhaelevaattorin suorituskykyä suoraan ilmamekaaniseen kuljetukseen niiden kriteerien osalta, joilla on eniten merkitystä teollisuusjauheiden käsittelyssä. Lisäksi siinä hahmotellaan sovelluksia ja olosuhteita, joissa siirtyminen tarkoitusta varten rakennettuun vaihtoehtoon tuottaa alhaisemmat kokonaiskustannukset.
Kauhakuljetinjärjestelmien ja irtotavaran jauheiden ongelma
Kauhakuljettimet ovat ansainneet paikkansa irtotavaran käsittelyssä. Ne ovat luotettavia ja kustannustehokkaita karkeille, tiheille, vapaasti virtaaville materiaaleille, kuten viljalle, kiviaineksille ja lannoitepelleteille. Nykyaikaisten teollisuuslaitosten läpi virtaavat jauheet ovat kuitenkin yhä erilaisempia: hienompia, kiinteämpiä, vaarallisempia ja arvokkaampia. Kauhakuljettimen suunnittelussa käytetään kauhomisen ja keskipakopurkauksen periaatetta, ja se on yleensä vaikeuksissa tämäntyyppisten teollisuusjauheiden kanssa.
Tässä artikkelissa tarkastellaan kuljetusjärjestelmiä määritteleville tai tarkistaville laitos- ja prosessi-insinööreille, missä kauhakuljettimet ovat puutteellisia teollisuusjauheiden kanssa, miksi näillä puutteilla on merkitystä toiminnallisesti ja mitä tarkoitukseen suunnitellut vaihtoehdot tarjoavat.
Termi ‘irtotavarana jauheena’ kattaa monenlaisia materiaaleja, joiden käsittelyvaatimukset ovat hyvin erilaiset. Teollisuudessa tähän kuuluvat mm:
- hiilimusta
- titaanidioksidi
- piidioksidi ja kaoliini
- sementti ja lentotuhka
- metallijauheet paristojen valmistukseen
- litiumkarbonaatti
- kobolttioksidi
- grafiitti
- muovihartsit ja polymeeriyhdisteet
- katalyyttijauheet
- kemialliset välituotteet.
Kaikkia näitä materiaaleja käsitellään mittakaavassa, usein viranomaisvalvonnan alaisuudessa, ja tuotehävikin, kontaminaation tai päästöjen sietokyky on rajallinen. Hihnakuljettimet ovat harvoin ensimmäinen valinta teollisuuden jauheenkäsittelyyn, mutta muut kuljetusjärjestelmät soveltuvat paremmin ja niitä käytetään useammin irtotavaran jauheenkäsittelyssä.
Kun kauhakuljetinjärjestelmät epäonnistuvat hienojen teollisuusjauheiden kanssa
Pöly ja päästöt
Kauhahissin kotelot ovat moniosaisia koteloita, jotka on rakennettu liikkuvan hihnan tai kauhakuljetinketjun ympärille. Lastaus- ja purkauskohdat, kulkuovet ja kulumisalueet tuottavat hajapölyä. Tämän pölyn rajoittaminen on terveys- ja turvallisuusvelvoite sellaisten materiaalien osalta, joilla on työperäisen altistumisen raja-arvot (OEL-arvot), eikä sitä pitäisi käsitellä siivouskysymyksenä. Tavanomaisen kauhahissikuljettimen päästöjen hallinta edellyttää yleensä toissijaista pölynkeräysinfrastruktuuria, jatkuvaa tiivisteiden huoltoa ja säännöllisiä puhdistusohjelmia.
Palavan pölyn riski
Monet teollisuusjauheet ovat palavia, kuten esimerkiksi,
- alumiini
- turve
- noki
- hiilipöly
- polyeteeni
- torjunta-aineet.
Kauhanostimet luokitellaan ATEX- ja NFPA-ohjeissa korkean riskin laitteiksi. Kauhakuljettimille on mahdollista määrittää räjähdyssuojaus ja sopivat rakenneominaisuudet. Silti nämä valvontatoimenpiteet lisäävät yleensä sekä pääomakustannuksia että kunnossapitotaakkaa, eivätkä ne poista kurinalaisen tarkastuksen ja kunnossapidon tarvetta.
Palavan pölyn riskinarvioinneissa kauhahissejä käsitellään usein korkeamman riskin laitteina, koska:
- liikkuvat mekaaniset osat ja kulumiskohdat
- sisäinen pölyn kertyminen (jos siivous ja poisto ovat riittämättömiä).
- hihnan kitkasta, virheellisestä kohdistuksesta tai komponenttivioista johtuva ylimääräinen energia.
- suljettu pystysuora kotelo, joka voi syttymisen sattuessa palaa nopeasti.
Huono purkautuminen koheesio- ja hienojakoisten jauheiden kanssa.
Koheesiomaiset jauheet, joissa hiukkasilla on taipumus tarttua toisiinsa, pakkautuvat ämpäreihin eivätkä purkaudu siististi pään kohdalta. Kiinnijäänyt materiaali vähentää tehokasta läpimenoa, aiheuttaa erän eheysriskejä monituotetehtaissa ja vaatii usein pysähdyksiä puhdistusta varten. Hienot, pienitiheyksiset jauheet, kuten lentotuhka, aiheuttavat päinvastaisen ongelman: ne ilmavat ja tulvivat saapumisosaan sen sijaan, että ne täyttäisivät kauhat ennustettavasti.
Hionta kuluminen
Kovat mineraalijauheet, kuten hiekka ja sementtiklinkkeri, kuluttavat kauhoja, hihnansuojia ja saapasosan vuorausta. Tämä johtaa suoraan lisääntyneisiin huoltokustannuksiin ja suunnittelemattomiin seisokkiaikoihin. Hiontasovelluksissa kauhaelevaattorin kokonaiskustannukset ovat jatkuvasti korkeammat kuin pelkät pääomakustannukset antavat ymmärtää.
Tuotteiden hajoaminen ja ristikontaminaatio
Herkät hiukkaset, kuten katalyyttijauheet, päällystetyt mineraalit ja kehittyneet akkumateriaalit, kärsivät hiertymisestä kauhavoimien vaikutuksesta, mikä vaikuttaa tuotteen laatuun ja saantoon. Monituotetehtaissa kauhaelevaattorin sisäosien geometria tekee perusteellisesta puhdistuksesta vaikeaa ja aikaa vievää, mikä aiheuttaa ristiinkontaminaatioriskin erien välillä.
Kauhakuljettimet vs. ilmamekaaninen kuljetus: suora vertailu.
Erityyppiset teollisuuskuljettimet soveltuvat erityyppisille materiaaleille. Elintarviketeollisuuden kuljetinjärjestelmä voi toimia yhtä hyvin kemianteollisuudessa, kunhan kuljetettavilla materiaaleilla on samanlaiset ominaisuudet. Kuljetintyyppejä vertailtaessa on tärkeää ottaa huomioon käyttökohde ja käsiteltävät materiaalit ennen kuin kuljetusjärjestelmän valinta.
| Kriteerit | Kauhakuljetin | Ilmamekaaninen kuljetin |
|---|---|---|
| Pölyn eristäminen | Rajoitettu: avoimet lastaus- ja purkupaikat | Täysin suljettu: ei hajapäästöjä |
| Palavan pölyn riski | Korkeammalle: hihnan kitka, pölyn kertyminen | Vähennetty: suljettu ilman kitkapisteitä |
| Hionta kuluminen | Merkittävä kauhat, hihna ja kotelo | Minimaalinen kosketusvoimat, alhainen kulumisaste |
| Purkamisen tehokkuus | Huono hienojakoisille/sitkeille jauheille | Korkea: Puhdas poisto, minimaalinen jäännösmateriaali |
| Puhdista alas/pääsy | Vaikeaa: rajoitetut tarkastuspisteet | Yksinkertainen pääsy puhdistusta ja tarkastusta varten |
| Jalanjälki | Suuri, kiinteä pystysuora reititys | Kompakti, joustava kalteva tai pystysuora reititys |
| Huolto | Korkea: kulutusosat, hihna/ketju, kauhat | Alhainen: mahdollisimman vähän liikkuvia osia, pitkät toimintavälit |
Floveyorin aeromekaaninen kuljetusjärjestelmä FloDisc®-teknologia toimii eri periaatteella. Nopea vaijeri- ja levyasennelma kulkee täysin suljetussa putkessa, jolloin syntyy nesteytetty kuljetusvirta. Jauhe siirretään imusta purkuun ilman kauhan kauhomista tai keskipakopurkausta ja ilman avoimia siirtokohtia kuljetusreitillä.
Kun materiaalinkäsittelyjärjestelmä mitoitetaan ja käytetään oikein, teollisen jauheenkäsittelyn käytännölliset tulokset ovat seuraavat. lentomekaaninen kuljetin (AMC) voi sisältää:
- Parempi pölyn eristäminen suljetun kuljetusreitin kautta, jossa on suljetut liitännät, mikä vähentää riippuvuutta avoimista siirtokohdista.
- Johdonmukaisempi välityskäyttäytyminen jauheille, jotka todennäköisesti jäävät ämpäreihin tai käyttäytyvät arvaamattomasti käynnistysosassa, mikä parantaa läpimenon vakautta.
- Hellävaraisempi käsittely Laadulle herkille tai arvokkaille jauheille, mikä auttaa vähentämään hiertymää suhteessa iskuvaikeisiin mekanismeihin.
- Puhtaampi tyhjennys ja pienempi jäännöspidätys, mikä nopeuttaa vaihtoja ja vähentää ristikontaminaatioriskiä monituoteympäristöissä.
- Erilainen palavan pölyn riskiprofiili, jossa on pienemmät hihnan kitkakäytävät ja suljettu putki, mutta joka vaatii silti sovelluskohtaista arviointia ja valvontaa.
Ilmamekaaninen kuljetus voi myös yksinkertaistaa asennusta ahtaisiin laitoksiin, koska se tarjoaa kompakteja reititysvaihtoehtoja ja modulaarista suunnittelua, mukaan lukien pystysuorat tai kaltevat reitit, joissa joustavuus on tärkeää.
Missä siirtyminen lentomekaaniseen kuljetukseen on kaupallisesti järkevää?
Ilmamekaaninen kuljetus on perusteltua silloin, kun yksi tai useampi seuraavista seikoista täyttyy:
- Jauheessa on OEL, myrkyllisyys tai hygieniavaatimus mikä tekee pölynhallinnasta ensisijaisen suunnittelutekijän.
- Materiaali on yhtenäinen, ilmava tai vaihteleva, ja kauhan täyttämisen tai tyhjennyksen luotettavuus on toistuva toiminnallinen ongelma.
- Hionta kuluminen aiheuttaa usein toistuvia toimenpiteitä, seisokkeja tai suurta varaosien kulutusta.
- Laitos käsittelee useita tuotteita ja tarvitsee nopeampaa ja luotettavampaa puhdistusta ja vaihtoa.
- Hiukkasten eheys vaikuttaa saantoon, suorituskykyyn tai asiakasvaatimusten noudattamiseen.
- Kasvien rajoitukset suosivat kompakti reititys pikemminkin kuin suuret kiinteät pystysuorat laitteet.
AMC:tä arvioidaan yleisesti kauhakuljettimia vastaan esimerkiksi seuraavissa sovelluksissa:
- pigmenttien ja täyteaineiden käsittely pinnoitteita ja muoveja varten
- akun materiaalin kuljetus
- katalyytin siirto kemiantehtaissa
- hiilimustan käsittely kumin ja renkaiden valmistuksessa
- täydentävät sementtimateriaalit (SCM) rakennustuotteissa
- polymeeriseoksen siirto sekoitustoiminnoissa.
Mitä kysyä teollisuuden jauheiden kuljetuslaitteistosta?
Riittävällä toissijaisella suunnittelulla kauhahissi voi toimia jauheenkäsittelyssä. Kysymys kuuluu, pitäisikö nämä kustannukset maksaa, kun tarkoitusta varten rakennetut vaihtoehdot käsittelevät materiaalia turvallisemmin, puhtaammin ja alhaisemmilla kokonaiskustannuksilla.
Käytännön valintaluettelo irtotavaran jauheiden kuljetusta varten
Kun määritetään laitteita teollisuuden jauheenkäsittelyyn, pienimmän riskin ja alhaisimpien kustannusten vaihtoehdon määrittäminen edellyttää, että tarkastukset ja toiminnalliset vaikutukset otetaan huomioon.
Tämä tarkistuslista auttaa ennustamaan, tuleeko kauhahissistä pullonkaula:
- Hiukkaskokojakauma ja pölyisyys
- Irtotiheys ja ilmastusalttius
- Juoksevuus, koheesio ja kosteusherkkyys
- Hionta ja odotettavissa oleva kulumisnopeus
- OEL, eristämiskohteet ja taloustoleranssi
- Palavan pölyn ominaisuudet ja vaaditut torjuntatoimet
- Puhdistustarpeen validointi ja vaihtoväli
- Läpäisykyky, nostokorkeus ja reititysrajoitukset
- Herkkyys hajoamiselle tai kulumiselle.
Usein kysytyt kysymykset
Kauhakuljetin (jota kutsutaan myös kauhahissiksi) on mekaaninen kuljetusjärjestelmä, jossa käytetään liikkuvaan hihnaan tai ketjuun kiinnitettyjä kauhoja nostamaan irtotavaraa pystysuoraan alemmasta pisteestä ylempään pisteeseen.
Kauhakuljettimien valmistajat sisällyttävät kauhahissikuljettimeen seuraavat osat:
- Kauhat: tyypillisesti muovista, teräksestä tai nailonista valmistetut kauhat, jotka kuljettavat materiaalia.
- Hihna tai ketju: jatkuva silmukka, johon kauhat on kiinnitetty
- Pää (yläosa): jossa materiaali purkautuu kauhojen kaatuessa.
- Saapas (alaosa): jossa kauhat kauhovat tai ottavat vastaan materiaalia
- Vetoyksikkö: moottori ja hihnapyöräjärjestelmä, joka pitää hihnan/ketjun liikkeessä.
- Kotelo/kotelointi: ympäröi järjestelmän turvallisuuden ja pölyn eristämisen vuoksi.
Ilmamekaaniset kuljettimet ovat irtotavaran kuljetusjärjestelmiä, joita käytetään jauheiden ja rakeisten materiaalien kuljettamiseen putken läpi. Siinä käytetään suurella nopeudella liikkuvaa köysi- ja levyasennelmaa, joka luo ilmavirran, joka kuljettaa materiaalin lähes painottomassa, nesteytetyssä tilassa.
- Ulkoputki: suljettu putkisto, tyypillisesti ruostumatonta terästä, jonka läpi materiaali kulkee.
- Köyden ja levyn kokoonpano: jatkuva vaijerisilmukka, jossa on tasaisin välein polyuretaani- tai nailonlevyjä.
- Vetoyksikkö: moottori, joka liikuttaa köysikokoonpanoa suurella nopeudella
- Sisääntulo: jossa materiaali syötetään kuljettimelle
- Lähtö-/poistopiste: missä materiaali poistuu, usein koholla tai pystysuorassa asennossa.
Oikean kuljettimen valinta jauheenkäsittelyyn riippuu useista keskeisistä tekijöistä, jotka liittyvät materiaaliin, prosessivaatimuksiin ja toimintaympäristöön. Näitä ovat mm:
- Materiaalin ominaisuudet: hiukkaskoko ja -jakauma, koossapysyvyys ja juoksevuus, irtotiheys, hankaavuus, hauraus, hygroskooppisuus, myrkyllisyys tai teho.
- Prosessivaatimukset: kuljetusetäisyys ja -asettelu, läpimenonopeus, kuljetuskorkeus, erä- ja jatkuva käyttö
- Hygienia ja eristäminen: elintarvikkeet, neutraalilääkkeet, kemiallinen laatu, pölyn eristäminen, ristikontaminaatioriski
- Toiminnalliset ja taloudelliset tekijät: energiankulutus, huoltovaatimukset, pääoma- ja käyttökustannukset, tilantarve ja tila, melutaso.
Keskustele Floveyorin kanssa sovelluksestasi
Floveyorin insinööritiimi tekee yhteistyötä laitos- ja prosessi-insinöörien kanssa arvioidakseen materiaalien ominaisuuksia ja kuljetusvaatimuksia. He voivat järjestää materiaalitestejä suorituskyvyn validoimiseksi ennen sitoutumista. Ota yhteyttä keskustelemaan hakemuksestasi.
English
Chinese
Dutch
Finnish
French
German
Hindi
Japanese
Korean
Malay
Polish
Spanish
Thai
Vietnamese