두 공기 분류기 모두 데이터시트에 D97=5µm로 표기되어 있더라도 생성되는 분말의 품질은 매우 다를 수 있습니다. 이러한 차이는 차단점, 입자 크기 곡선의 기울기, 미분말 수율, 그리고 에너지 소모량에서 나타납니다. D97 값만 비교하는 구매자는 실제 분류 성능을 좌우하는 엔지니어링 세부 사항을 간과하게 됩니다.
D97은 절단 지점이 아닌 상단 3%를 측정합니다.
D97=5µm 이는 제품의 97%가 5µm 체를 통과하거나 레이저 회절 측정에서 5µm 미만으로 측정되었음을 의미합니다. 이는 기계가 원료를 미세 입자와 조대 입자로 분리하는 기준 크기에 대해서는 아무런 언급도 하지 않습니다.
그만큼 절단점D97(컷 사이즈 또는 T50/x50이라고도 함)은 입자의 50%가 미세 입자 분획으로, 50%가 조대 입자 분획으로 배출되는 입자 크기를 나타냅니다. 두 개의 분류기가 서로 다른 컷 포인트에서 작동하면서 동일한 D97을 공유할 수 있습니다.
트롬프 곡선이 날카로운 분류기는 절단 크기에 가까운 대부분의 입자를 올바른 흐름으로 유지합니다. 곡선이 완만한 분류기는 미세 입자를 굵은 입자 흐름으로, 굵은 입자를 미세 입자 흐름으로 보냅니다. D97 값만으로는 이러한 차이를 구분할 수 없습니다.
로터 직경과 팁 속도가 기본 절삭 크기를 설정합니다.
로터는 이송되는 공기에서 입자를 분리하는 원심력을 발생시킵니다. 원심력이 증가함에 따라 절단 크기가 감소하므로 로터 설계는 절단 지점을 직접적으로 제어합니다.
회전 속도가 일정할 때, 회전자 직경이 클수록 날개 끝단 속도가 증가하고 절삭점이 더 미세해집니다. 3,000rpm으로 회전하는 400mm 회전자의 날개 끝단 속도는 약 63m/s에 도달합니다. 같은 속도로 회전하는 600mm 회전자는 약 94m/s의 날개 끝단 속도를 달성하며, 날개 끝단에서 발생하는 원심 가속도는 약 두 배입니다.
작은 로터를 큰 로터의 날개 끝 속도에 맞추기 위해 단순히 더 빠르게 회전시키는 것만으로는 동일한 결과를 얻을 수 없습니다. 속도가 높아지면 난류가 증가하고 베어링 부하가 늘어나며 날개 마모가 가속화되고 유지보수 주기가 단축됩니다. 적절한 크기의 로터는 더 낮은 기계적 스트레스 수준에서 더 매끄러운 분류 구역을 생성합니다.
날의 형상이 날카로움 등급을 결정합니다.
로터 블레이드는 직선형, 곡선형 또는 에어포일형일 수 있습니다. 블레이드 개수, 블레이드 각도 및 분류기 벽과의 간격은 원심력이 입자에 얼마나 균일하게 작용하는지에 영향을 미칩니다.
일반적으로 날개 수가 많을수록 와류가 더 안정되고 트롬프 곡선이 더 가파르게 되지만, 날개 수가 너무 많으면 유동 저항이 증가하고 처리량이 감소합니다. 곡선형 또는 에어포일 날개는 동일한 날개 끝 속도에서 평면 날개에 비해 항력 손실을 줄여줍니다.
날과 벽면 사이의 간격은 매우 중요합니다. 간격이 크면 입자가 분류 영역을 통과하지 못하고 지나가기 때문입니다. 간격이 좁고 일정하면 입자가 활성 분리 영역을 통과하게 되어 절단점 정확도가 향상됩니다.
로터 재질과 균형으로 절삭 지점을 안정적으로 유지합니다.
10µm 미만 정밀도를 위해서는 높은 팁 속도가 필요합니다. 이러한 속도에서는 로터의 작은 불균형으로 인해 진동이 발생하고, 블레이드 간극이 변하며, 베어링에 불균형적인 하중이 가해집니다. 간극이 변함에 따라 절삭 지점이 변동하게 됩니다.
고정밀 동적 밸런싱, 블레이드 앞날개 경화 처리 및 내식성 코팅은 로터의 수명을 연장합니다. 또한, 특히 마모성이 강한 광물이나 배터리 활성 물질을 가공할 때 수천 시간의 작동 시간 동안 절삭 지점을 안정적으로 유지합니다.
밀봉 방법은 굵은 입자가 분류 과정을 통과하는 것을 방지합니다.
유사한 로터를 사용하는 두 분류기에서 서로 다른 입자 크기 분포가 나타나는 숨겨진 이유는 종종 밀봉 불량 때문입니다. 분류 영역을 통과하여 새어 나온 굵은 입자가 미세 제품을 오염시키고 실제 분리점을 위쪽으로 이동시킵니다.
산업용 터보 분류기에는 주로 네 가지 종류의 밀봉 방식이 사용됩니다. 각 방식은 서로 다른 강점과 마모 특성을 가지고 있습니다.
| 씰 타입 | 작동 방식 | 일반적인 제한 사항 |
| 미궁의 봉인 | 구불구불한 경로가 접촉 없이 입자 이동을 차단합니다. | 연마 분말이 지표면을 마모시키면서 틈이 넓어집니다. |
| 기계식/브러시 씰 | 접촉 장벽은 회전 인터페이스를 닫습니다. | 마모가 심하고 유지보수가 잦습니다. |
| 공기 밀봉/퍼지 밀봉 | 깨끗한 공기가 틈새로 주입되어 역혼합을 방지합니다. | 공기 흐름 부하를 증가시키므로 깨끗한 공급 공기가 필요합니다. |
| 조합 씰 | 미로 구조, 퍼지 공기 및 내마모성 삽입물이 함께 작동합니다. | 초기 비용이 더 높고 시운전 중 조정 작업이 더 많이 필요합니다. |
핵심 누출 경로가 실제 성능 한계점을 정의합니다
대부분의 누출 문제는 다음 세 가지 원인에서 발생합니다. 첫째, 마모된 샤프트 씰로 인해 분류되지 않은 공급 분진이 미세 제품 수집기로 바로 유입되는 단락 현상이 발생합니다. 둘째, 밀봉이 불량한 조분출 밸브로 인해 크기가 큰 입자가 미세 입자 흐름에 섞여 들어갈 수 있습니다. 셋째, 하우징 이음새와 점검 도어의 개스킷이 압축되거나 변형될 때 누출이 발생할 수 있습니다.
이러한 누출은 D97 값을 경보를 발생시킬 만큼 크게 변화시키지는 않지만, 전체 입자 크기 분포 보고서에는 명확하게 나타납니다. D97=5µm로 등급이 지정된 제품에서 6µm 또는 8µm 크기의 굵은 입자 꼬리가 나타나는 것은 일반적으로 밀봉 또는 바이패스 문제를 나타냅니다.
입구 형상이 분류 와류를 형성합니다
공기는 입자를 로터 내부로 운반하여 분리를 수행하는 와류를 생성합니다. 흡입구 형상은 와류가 얼마나 깨끗하게 형성되는지를 제어합니다.
접선형 흡입구는 와류를 생성합니다. 유도 날개는 흐름을 직선화하고 가속합니다. 확산기는 공기가 로터에 도달하기 전에 속도를 줄이고 난류를 감소시킵니다. 비대칭 흡입구 또는 국부적으로 유속이 높은 흡입구는 와류를 생성하여 굵은 입자를 미세 입자 배출구로 운반하고 입자 분포를 넓힙니다.
2차 공기 세척은 배출 전에 굵은 입자를 제거합니다.
많은 터보 분류기는 조립자 배출구 근처에 2차 공기를 주입합니다. 이 공기는 조립자가 기계를 떠나기 전에 혼입된 미세 입자를 씻어냅니다. 또한 유효 분류 영역을 확장하고 점착성이 있거나 초미세 분말의 응집을 줄입니다.
2차 공기 속도와 분사 위치는 로터 속도 및 재료 특성과 일치해야 합니다. 2차 공기량이 너무 적으면 미세 입자가 굵은 입자에 달라붙게 되고, 너무 많으면 굵은 입자가 미세 입자 흐름에 다시 섞여 들어가 팬 동력을 낭비하게 됩니다.
압력 강하와 공기 흐름은 설계 지점과 일치해야 합니다.
모든 분류기는 설계 풍량과 압력 강하를 가지고 있습니다. 설계 풍량보다 낮게 작동시키면 원심 분리력이 감소하고 분리점이 더 굵어집니다. 반대로 설계 풍량보다 높게 작동시키면 난류가 발생하고 로터에 과부하가 걸리며, 굵은 입자 스트림에 미세 입자 오염이 증가합니다.
공급업체가 D97 규격만 게시하고 풍량, 압력 강하 및 팬 곡선을 제공하지 않으면 구매자의 실제 작동 조건에서 성능을 예측하는 것이 불가능합니다.
로터, 씰 및 공기 흐름은 하나의 시스템으로 작동합니다.
아무리 잘 설계된 로터라도 굵은 입자 배출 누출을 보완할 수는 없습니다. 완벽한 밀봉도 굵은 입자를 재비산시키는 잘못된 공기 흐름 패턴을 바로잡을 수 없습니다. 최적화된 공기 흐름도 요구되는 처리량에서 목표 절단 크기에 비해 로터 크기가 너무 작으면 문제를 해결할 수 없습니다.
따라서 동일한 D97 값을 가진 두 개의 분류기가 동일한 공급 재료를 사용하여 나란히 테스트될 때 서로 다른 절단점, 수율 및 에너지 소비량을 나타낼 수 있습니다. 데이터시트 번호는 시스템 상호 작용을 숨깁니다.
분류기 공급업체에 이러한 세부 정보를 요청하세요.
구매자는 분류기를 선택하기 전에 D97 이상의 정보를 요청해야 합니다. 목표 절단 크기에 대한 트롬프 곡선 또는 분할 곡선을 요청하십시오. 설계 풍량 및 로터 속도에서의 절단점 x50 또는 T50 값을 요청하십시오. 해당 절단 크기에서의 미분 제품 수율 또는 회수율을 요청하십시오.
로터 직경, 블레이드 개수, 날개 끝 회전 속도 범위, 블레이드 재질 및 동적 평형 등급도 요청하십시오. 씰 유형, 마모 부품 및 예상 유지 보수 주기에 대해서도 문의하십시오. 또한 공기 유량, 압력 강하, 2차 공기 공급 옵션 및 팬 출력에 대해서도 문의하십시오. 마지막으로, 귀사의 제품과 유사한 재질에 대한 시범 시험 데이터를 요청하십시오.
에픽 파우더 머시너리 분류기를 선택해야 하는 이유는 무엇일까요?
Epic Powder Machinery는 로터, 씰 및 공기 흐름을 하나의 시스템으로 통합한 터보 공기 분류기를 제작합니다. 각 구성 요소는 목표 절단점과 처리 대상 재료에 맞춰 크기가 조정됩니다.
로터와 하우징은 함께 설계되었습니다.
당사의 로터는 최적화된 블레이드 형상과 정밀한 하우징 간극을 통해 안정적인 분류 영역을 구현합니다. 모든 용도에 하나의 로터를 적용하는 대신, 필요한 절단 크기와 처리량을 기준으로 로터 직경과 팁 속도 범위를 선택합니다.
모든 로터는 고정밀 동적 밸런싱을 거치고 내마모성 블레이드 표면을 적용합니다. 이를 통해 장기간 생산 과정에서도 간극이 일정하게 유지되고 절삭 지점이 안정적으로 유지됩니다.
다단계 밀봉 처리로 연마성 분말 처리 가능
당사의 분류기는 미로형 경로, 퍼지 공기 및 교체 가능한 내마모성 삽입물을 결합한 복합 밀봉 장치를 사용합니다. 이러한 구조는 조대 입자의 우회를 제한하고 탄산칼슘, 흑연 또는 배터리 활성 물질을 처리할 때 유지 보수 간격을 연장합니다.
우리는 샤프트 씰, 굵은 이물질 배출 밸브 및 하우징 접합부에 특별히 주의를 기울입니다. 이 세 곳에서 대부분의 굵은 이물질 오염이 발생하여 실제 절단점이 데이터시트 값보다 높아지게 됩니다.
Epic Powder Machinery에 연락하여 목표 절삭점에 대해 문의하십시오.
당사는 탄산칼슘, 흑연, 배터리 소재, 안료 및 식품 분말용으로 로터, 씰 및 공기 흐름 시스템이 최적화된 터보 공기 분류기를 설계합니다. 기술 상담 또는 시범 테스트에 대해 문의하십시오.
에픽 파우더
에픽 파우더 머시너리 당사는 광물, 화학 물질, 배터리 소재 및 기타 산업 분야에 사용되는 분말 가공 장비를 설계 및 제조합니다. 당사의 제품군은 볼밀 및 공기 분류기 생산 라인, 제트밀, 임팩트밀, 공기 분류기 등을 포함합니다. 당사 팀은 다양한 분말 가공 분야에서 20년 이상의 경험을 보유하고 있습니다. 단일 장비부터 통합 분쇄-분류 시스템까지 공급하며, 설계, 시운전 및 사후 서비스에 대한 엔지니어링 지원을 제공합니다.
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— 에밀리 첸, 엔지니어
