Twee luchtclassificatiesystemen kunnen allebei D97=5µm op hun specificaties vermelden en toch zeer verschillende poeders produceren. Het verschil is te zien in het scheidingspunt, de helling van de deeltjesgroottecurve, de opbrengst aan fijn product en het energieverbruik. Kopers die alleen D97 vergelijken, missen de technische details die de werkelijke classificatieprestaties bepalen.
D97 meet de bovenste 3%, niet het snijpunt.
D97=5µm Dit betekent dat 97% van het product door een zeef van 5 µm gaat of dat de deeltjesgrootte bij een laserdiffractiemeting kleiner is dan 5 µm. Het zegt niets over de grootte waarop de machine het invoermateriaal scheidt in fijne en grove fracties.
De snijpuntDe D97-waarde, ook wel cut size of T50/x50 genoemd, geeft de deeltjesgrootte aan waarbij 50% van de deeltjes met de fijne fractie en 50% met de grove fractie worden afgevoerd. Twee classificatoren kunnen dezelfde D97-waarde delen, terwijl ze op verschillende cut points werken.
Een classificator met een scherpe Tromp-curve houdt de meeste deeltjes met een kleine scheidingsgrootte in de juiste stroom. Een classificator met een vlakke curve stuurt fijne deeltjes naar de grove stroom en grove deeltjes naar de fijne stroom. Het D97-getal alleen kan dit onderscheid niet aantonen.
De rotordiameter en de tipssnelheid bepalen de basisafsnijgrootte.
De rotor creëert het centrifugale veld dat de deeltjes scheidt van de transportlucht. De deeltjesgrootte neemt af naarmate de centrifugale kracht toeneemt, dus het rotorontwerp bepaalt direct het scheidingspunt.
Bij een vast toerental van de rotor zorgt een grotere rotordiameter voor een hogere tipsnelheid en een fijnere snijhoek. Een rotor van 400 mm die draait met 3000 tpm bereikt een tipsnelheid van ongeveer 63 m/s. Een rotor van 600 mm bereikt bij hetzelfde toerental ongeveer 94 m/s en genereert ruwweg twee keer zoveel centrifugale versnelling aan de bladpunt.
Het simpelweg sneller laten draaien van een kleine rotor om de tipsnelheid van een grotere rotor te evenaren, levert niet hetzelfde resultaat op. Een hogere snelheid verhoogt de turbulentie, de lagerbelasting, de slijtage van de rotorbladen en de onderhoudsintervallen. Een rotor met de juiste afmetingen produceert een gladdere sorteerzone bij een lagere mechanische belasting.
Bladgeometrie bepaalt de classificatie en scherpte.
Rotorbladen kunnen recht, gebogen of vleugelvormig zijn. Het aantal bladen, de bladhoek en de afstand tot de wand van de classificator beïnvloeden hoe gelijkmatig het centrifugale veld op de deeltjes inwerkt.
Een groter aantal bladen maakt de wervelstroom meestal stabieler en de Tromp-curve steiler, maar te veel bladen verhogen de stromingsweerstand en verminderen de doorvoer. Gebogen of vleugelvormige bladen verminderen de weerstandsverliezen in vergelijking met vlakke bladen bij dezelfde tipssnelheid.
De afstand tussen de messen en de wand is belangrijk, omdat grote openingen ervoor zorgen dat deeltjes de classificatiezone kunnen omzeilen. Nauwe, constante afstanden dwingen de deeltjes door het actieve scheidingsveld en verbeteren de nauwkeurigheid van het scheidingspunt.
Rotormateriaal en -balans zorgen voor een stabiel snijpunt.
Voor classificatie onder de 10 µm zijn hoge tipsnelheden nodig. Bij deze snelheden veroorzaken kleine rotoronbalansen trillingen, veranderen ze de speling tussen de bladen en belasten ze de lagers ongelijkmatig. Het snijpunt verschuift naarmate de speling verandert.
Dankzij uiterst nauwkeurige dynamische balancering, harde vlakken op de voorranden van de messen en corrosiebestendige coatings wordt de levensduur van de rotor verlengd. Ze zorgen er ook voor dat het snijpunt duizenden bedrijfsuren stabiel blijft, met name bij de verwerking van schurende mineralen of materialen die in contact komen met batterijen.
Afdichtingsmethoden voorkomen dat grove deeltjes de classificatie omzeilen.
Afdichting is vaak de verborgen reden waarom twee sorteermachines met vergelijkbare rotoren verschillende deeltjesgrootteverdelingen opleveren. Grove deeltjes die door de sorteerzone lekken, verontreinigen het fijne product en verschuiven het werkelijke scheidingspunt naar boven.
In industriële turboclassificatoren worden vier verschillende afdichtingssystemen gebruikt. Elk systeem heeft zijn eigen sterke punten en slijtage-eigenschappen.
| Type afdichting | Hoe het werkt | Typische beperkingen |
| Labyrintzegel | Een kronkelig pad blokkeert de migratie van deeltjes zonder contact. | De spleten worden groter naarmate het schurende poeder de groeven slijt. |
| Mechanische / borstelafdichting | Een contactbarrière sluit roterende interfaces af. | Hoge slijtage en frequent onderhoud |
| Luchtdichting / ontluchtingsafdichting | Schone lucht wordt in de kieren geïnjecteerd om terugmenging te voorkomen. | Verhoogt de luchtstroombelasting en vereist schone toevoerlucht. |
| Combinatiezegel | Labyrint, luchtzuivering en slijtvaste inzetstukken werken samen. | Hogere opstartkosten en meer afstelling tijdens de inbedrijfstelling. |
Kritieke lekpaden bepalen de werkelijke prestatiedrempel.
Drie locaties veroorzaken de meeste lekkageproblemen. Ten eerste zorgt een versleten asafdichting ervoor dat ongesorteerd toevoerstof rechtstreeks in de fijnstofafscheider terechtkomt. Ten tweede laat een slecht afgedichte grofafvoerklep te grote deeltjes in de fijnstofstroom vallen. Ten derde kunnen behuizingsverbindingen en inspectieluiken lekken wanneer pakkingen samengedrukt of vervormd raken.
Deze lekken veranderen de D97-waarde zelden voldoende om een alarm te activeren, maar ze zijn wel duidelijk zichtbaar in een volledig deeltjesgrootteverdelingsrapport. Een grove staart van 6 µm of 8 µm in een product met een D97-waarde van 5 µm wijst meestal op een probleem met de afdichting of een bypass.
De inlaatgeometrie bepaalt de vorm van de classificatiewervel.
Lucht voert de deeltjes naar de rotor en creëert de wervelstroom die de scheiding bewerkstelligt. De geometrie van de inlaat bepaalt hoe zuiver die wervelstroom zich vormt.
Tangentiële inlaatopeningen creëren wervelingen. Geleidebladen richten de luchtstroom recht en versnellen deze. Diffusers vertragen de lucht en verminderen turbulentie voordat deze de rotor bereikt. Een asymmetrische inlaat of een inlaat met plaatselijk hoge luchtsnelheid produceert wervelingen die grove deeltjes naar de fijne uitlaat voeren en de deeltjesgrootteverdeling verbreden.
Secundaire lucht wast grove deeltjes voordat ze worden afgevoerd.
Veel turboclassificatoren injecteren secundaire lucht in de buurt van de grove uitlaat. Deze lucht spoelt meegesleepte fijne deeltjes van de grove deeltjes af voordat ze de machine verlaten. Het vergroot ook de effectieve classificatiezone en vermindert de agglomeratie van kleverige of ultrafijne poeders.
De snelheid en injectiepositie van de secundaire lucht moeten overeenkomen met de rotorsnelheid en de materiaaleigenschappen. Te weinig secundaire lucht zorgt ervoor dat fijne deeltjes aan grove deeltjes blijven kleven. Te veel secundaire lucht zorgt ervoor dat grove deeltjes opnieuw in de fijne luchtstroom terechtkomen en leidt tot onnodig ventilatorvermogen.
Drukverlies en luchtstroom moeten overeenkomen met het ontwerppunt.
Elke classificator heeft een ontwerpluchtdebiet en drukval. Werken met een lager luchtdebiet vermindert de centrifugale scheidingskracht en verschuift het scheidingspunt naar grover. Werken met een hoger luchtdebiet veroorzaakt turbulentie, overbelasting van de rotor en een verhoogde verontreiniging van de grove stroom met fijne deeltjes.
Leveranciers die alleen de D97-waarde publiceren zonder de luchtstroom, drukval en ventilatorcurve te vermelden, maken het onmogelijk om de prestaties onder de werkelijke bedrijfsomstandigheden van de koper te voorspellen.
Rotor, afdichting en luchtstroom vormen samen één systeem.
Een goed ontworpen rotor kan een lekkage van grove deeltjes niet compenseren. Een goede afdichting kan een slecht luchtstroompatroon dat grove deeltjes opnieuw meevoert niet verhelpen. Een geoptimaliseerde luchtstroom kan een rotor die te klein is voor de gewenste deeltjesgrootte bij de vereiste doorvoer niet compenseren.
Twee classificatoren met dezelfde D97-waarde kunnen daarom verschillende grenswaarden, opbrengsten en energieverbruiken laten zien wanneer ze naast elkaar worden getest met hetzelfde invoermateriaal. Het datasheetnummer verbergt de interactie tussen de systemen.
Vraag deze gegevens op bij elke leverancier van classificatiesystemen.
Kopers moeten meer dan alleen D97-specificaties opvragen voordat ze een classificator selecteren. Vraag naar de Tromp-curve of scheidingscurve voor de gewenste scheidingsgrootte. Vraag naar het scheidingspunt x50 of T50 bij de ontwerpluchtstroom en rotorsnelheid. Vraag naar de opbrengst of terugwinning van fijn product bij die scheidingsgrootte.
Vraag ook naar de rotordiameter, het aantal bladen, het tip-snelheidsbereik, het bladmateriaal en de dynamische balansgraad. Vraag naar het type afdichting, slijtageonderdelen en het verwachte onderhoudsinterval. Vraag naar de luchtstroom, het drukverlies, opties voor secundaire luchttoevoer en het ventilatorvermogen. Vraag ten slotte naar testgegevens van een pilotproject met een materiaal dat vergelijkbaar is met het uwe.
Waarom kiezen voor Epic Powder Machinery Classifiers?
Epic Powder Machinery bouwt turbo-luchtclassificatoren waarbij rotor, afdichting en luchtstroom als één systeem zijn geïntegreerd. Elk onderdeel is afgestemd op het gewenste scheidingspunt en het te verwerken materiaal.
De rotor en de behuizing zijn samen ontworpen.
Onze rotoren maken gebruik van geoptimaliseerde bladgeometrie en nauwe spelingen in de behuizing om een stabiel sorteerveld te creëren. We selecteren de rotordiameter en het tip-toerentalbereik op basis van de vereiste sorteergrootte en doorvoer, in plaats van één rotor te gebruiken voor elke toepassing.
Elke rotor ondergaat een uiterst nauwkeurige dynamische balancering en is voorzien van slijtvaste bladoppervlakken. Dit zorgt voor constante spelingen en een stabiel snijpunt gedurende lange productieruns.
Meertrapsafdichting is geschikt voor schurende poeders.
Onze sorteermachines maken gebruik van gecombineerde afdichtingen die labyrintpaden, spoellucht en vervangbare slijtvaste inzetstukken combineren. Deze constructie beperkt het doorlaten van grove deeltjes en verlengt de onderhoudsintervallen bij de verwerking van calciumcarbonaat, grafiet of batterijactieve materialen.
We besteden speciale aandacht aan de asafdichting, de grof-afvoerklep en de behuizingsverbindingen. Deze drie locaties veroorzaken het grootste deel van de grove verontreiniging, waardoor het werkelijke grenspunt boven de waarde in het specificatieblad uitkomt.
Neem contact op met Epic Powder Machinery om uw snijpuntdoel te bespreken.
Wij ontwerpen turbo-luchtclassificatoren met op elkaar afgestemde rotor-, afdichtings- en luchtstroomsystemen voor calciumcarbonaat, grafiet, batterijmaterialen, pigmenten en voedingspoeders. Neem contact met ons op voor technisch advies of een proefproject.
Episch poeder
Epische poedermachines Wij ontwerpen en produceren poederverwerkingsapparatuur voor mineralen, chemicaliën, batterijmaterialen en andere industriële toepassingen. Ons productassortiment omvat kogelmolen- en luchtclassificatielijnen, straalmolens, slagmolens en luchtclassificatoren. Ons team heeft meer dan 20 jaar ervaring in diverse poederverwerkingsprocessen. We leveren zowel losse machines als geïntegreerde maal- en classificatiesystemen, inclusief technische ondersteuning voor ontwerp, inbedrijfstelling en service na verkoop.
Bedankt voor het lezen. Ik hoop dat mijn artikel je helpt. Laat hieronder een reactie achter. Je kunt ook contact opnemen met de online klantenservice van EPIC Powder. Zelda voor verdere vragen.”
— Emily Chen, Ingenieur
