Op het gebied van poederverwerking is luchtclassificatietechnologie een van de belangrijkste technieken voor diepe verwerking van poeders. Het is cruciaal voor het bereiken van poederverfijning in de sector van anorganische niet-metalen materialen. Omdat de moderne industrie een hogere mate van controle over de deeltjesgrootte op micronniveau vereist, is de belangrijkste uitdaging het efficiënt en energiebesparend produceren van uniforme ultrafijne poeders.
Classificatieprincipes en -typen
• Classificatie met brede zin: Scheidt materiaaldeeltjes op basis van verschillen in hun fysieke kenmerken (zoals grootte, vorm, dichtheid, magnetisme, radioactiviteit) volgens de productievereisten. De gebruikelijke methode is zeven door middel van mazen, geschikt voor deeltjes groter dan 50 μm. Zeefapparatuur neemt echter vaak veel ruimte in beslag en kan secundaire verbrijzeling veroorzaken.
• Classificatie met smalle zin: maakt gebruik van het verschil in de resulterende kracht die deeltjes van verschillende groottes in een vloeibaar medium ervaren, waardoor ze verschillende trajecten volgen en zo scheiding bereiken. Afhankelijk van het medium wordt poederclassificatie onderverdeeld in droge (met lucht) en natte (met water of andere vloeistoffen) methoden. Natte classificatie vereist vervolgens ontwatering en droging van de deeltjes, verbruikt veel water en heeft een hoger energieverbruik. Daarom vindt droge classificatie (luchtclassificatie) een bredere toepassing in de industriële productie.
Classificatieapparatuur
Luchtclassificatoren kunnen worden onderverdeeld in twee typen op basis van de aanwezigheid van roterende interne onderdelen: statische (of stationaire) luchtclassificatoren en dynamische luchtclassificatoren.
01 Statische luchtclassificatoren
Deze hebben een relatief eenvoudige structuur en zijn gemakkelijk te onderhouden, maar bieden een lagere classificatieprecisie en minder mogelijkheden om de deeltjesgrootte aan te passen. Op basis van de dominante kracht worden ze onderverdeeld in gravitatie- en centrifugale classificatoren.
① Zwaartekrachtclassificatie: Deze methode classificeert deeltjes op basis van verschillen in de zwaartekracht en de bezinksnelheid van deeltjes van verschillende grootte, en hun interactie met de vloeistof. Afhankelijk van de stroomrichting en het krachtveld van de vloeistof kan er sprake zijn van een verticale of horizontale stroming.
Zwaartekrachtclassificatoren waren het eerste type dat werd ontwikkeld en worden nu in diverse sectoren gebruikt. Door de vooruitgang in de fijnindustrie en poedertechnologie zijn hun classificatie-efficiëntie en -precisie echter beperkt. De efficiëntie kan worden verbeterd door middel van meertrapsscheiding, waardoor zigzagclassificatoren momenteel een focus zijn op onderzoek. Het koppelen van verticale en horizontale stromingen kan ook het interne stromingsveld optimaliseren. Voordelen zoals een lage drukval, goede warmteafvoer en een grote capaciteit maken ze geschikt voor het voorbewerken van grotere deeltjes of materialen die geen nauwkeurige classificatie vereisen.
② Centrifugale classificatorBij centrifugale classificatie scheiden grove en fijne deeltjes zich door in verschillende richtingen te bewegen onder invloed van luchtweerstand en centrifugale krachten. Statische centrifugale classificatoren maken doorgaans gebruik van tangentiële inlaten die een roterende luchtstroom met hoge snelheid creëren, of van geleideschoepen om deeltjes te laten roteren. Ze zijn eenvoudig, goedkoop en gemakkelijk te onderhouden. Vergeleken met gravitatietypes bieden ze een aanzienlijk verbeterde efficiëntie en precisie, wat leidt tot een breder industrieel gebruik. Huidig onderzoek richt zich vaak op de inlaatstructuur van cycloonclassificatoren of het toevoegen van inlaten. Mechanistische studies naar deeltjesbotsingen en agglomeratie binnen deze classificatoren zijn minder talrijk; tools zoals CFD-DEM kunnen deeltjesinteracties analyseren om het classificatiemechanisme verder te ontrafelen.
02 Dynamische luchtclassificatoren
Dankzij de interne roterende onderdelen bieden dynamische luchtclassificatoren een aanzienlijk hogere classificatie-efficiëntie en -precisie dan statische exemplaren, waardoor ze tegenwoordig de meest gangbare apparatuur zijn. Hun interne structuur is complexer, wat leidt tot hogere bedrijfskosten en een hoger energieverbruik, maar ze bieden een superieure efficiëntie, meer instelbare parameters en zijn beter geschikt voor nauwkeurige classificatie.
Op basis van de oriëntatie van de rotorkooi worden ze onderverdeeld in verticale en horizontale wervelluchtclassificatoren. De oriëntatie heeft een aanzienlijke invloed op de prestaties:
• Mechanische structuur: Horizontale classifiers hebben een vrijdragende rotorkooi, waardoor grotere spindels en lagers nodig zijn. Verticale classifiers hebben een complexere algehele structuur en hogere productiekosten.
• Classificatie-efficiëntie: Verticale classificatoren zorgen ervoor dat classificatie plaatsvindt over meer dan 90% van de omtrek van de rotorkooi, ongeacht de invoermethode. Horizontale classificatoren hebben doorgaans een luchtinlaat aan één zijde, waardoor ten minste een kwart van het oppervlak niet-deelnemend is.
• Classificatieprecisie: Verticale classificatoren laten luchtinlaat van alle kanten toe, wat zorgt voor een stabiel stromingsveld en een uniforme productgrootte. Bij horizontale types is de luchtsnelheid aan de onderkant van de rotor hoger dan aan de bovenkant/zijkanten, waardoor het geclassificeerde groottebereik groter wordt en er mogelijk grove deeltjes kunnen worden overgedragen.
• Drukval: Luchtstroom in verticale classifiers ondergaat meerdere richtingsveranderingen, wat resulteert in een hoger drukverlies. Horizontale classifiers zijn compact en hebben minder interne componenten, waardoor het drukverlies lager is.
Conclusie
Van eenvoudige gravitatiescheiding tot nauwkeurige wervelscheiding: luchtclassificatietechnologie is een belangrijke motor geworden. Het stimuleert de hoogwaardige ontwikkeling van de poederindustrie. Naarmate het begrip van deeltjesgedrag en stromingsdynamiek toeneemt, zal toekomstige luchtclassificatieapparatuur efficiënter worden. Deze vooruitgang zal krachtigere poederverwerkingsoplossingen opleveren voor strategische opkomende sectoren zoals nieuwe materialen en nieuwe energie.
Epische poedermachines
Het gebruik van de juiste classificatietechnologie is essentieel voor het bereiken van de precieze deeltjesgrootteverdeling die uw toepassing vereist. Bij Epic Powder Machinery zijn we gespecialiseerd in geavanceerde luchtclassificatieoplossingen, ontworpen voor maximale efficiëntie, precisie en betrouwbaarheid. Of u nu actief bent in de nieuwe materialen-, farmaceutische of andere industrie die fijne poeders vereist, Episch poeder levert de apparatuur op maat voor u. Laat onze expertise u helpen om nieuwe prestatieniveaus te bereiken in uw poederverwerkingsprocessen.
