В технических характеристиках двух воздушных классификаторов может быть указано значение D97 = 5 мкм, и при этом они будут производить совершенно разные порошки. Разница проявляется в точке отсечки, наклоне кривой гранулометрического состава, выходе мелкодисперсного продукта и потребляемой энергии. Покупатели, сравнивающие только значение D97, упускают из виду технические детали, определяющие реальную эффективность классификации.
D97 измеряет верхнюю точку 3%, а не точку среза.
D97 = 5 мкм Это означает, что 97% продукта проходит через сито с размером ячейки 5 мкм или показывает размер частиц менее 5 мкм при лазерно-дифракционном измерении. Это ничего не говорит о размере частиц, при котором машина разделяет исходный материал на мелкую и крупную фракции.
The точка срезаПоказатель D97, также называемый размером фракции или T50/x50, обозначает размер частиц, при котором 50% частиц остаются в мелкой фракции, а 50% — в крупной. Два классификатора могут использовать один и тот же показатель D97, работая при разных значениях размера фракции.
Классификатор с крутой кривой Тромпа удерживает большинство частиц, близких к размеру отсечки, в правильном потоке. Классификатор с пологой кривой направляет мелкие частицы в поток крупных частиц, а крупные — в поток мелких частиц. Один только показатель D97 не может показать это различие.
Диаметр ротора и скорость вращения лопастей. Установите базовый размер среза.
Ротор создает центробежное поле, которое отделяет частицы от транспортируемого воздуха. Размер частиц уменьшается по мере увеличения центробежной силы, поэтому конструкция ротора напрямую контролирует точку отсечения.
При фиксированной скорости вращения ротора увеличение его диаметра повышает скорость на конце лопасти и смещает точку резания в сторону более мелких деталей. Ротор диаметром 400 мм, работающий со скоростью 3000 об/мин, достигает скорости на конце лопасти около 63 м/с. Ротор диаметром 600 мм при той же скорости достигает скорости около 94 м/с и создает примерно вдвое большее центробежное ускорение на конце лопасти.
Простое увеличение скорости вращения небольшого ротора до уровня скорости вращения лопастей большего ротора не даст того же результата. Более высокая скорость увеличивает турбулентность, повышает нагрузку на подшипники, ускоряет износ лопастей и сокращает интервалы технического обслуживания. Ротор правильного размера обеспечивает более гладкую зону классификации при более низком уровне механического напряжения.
Геометрия лезвия. Классификация. Острота.
Лопасти ротора могут быть прямыми, изогнутыми или иметь аэродинамическую форму. Количество лопастей, угол наклона лопастей и зазор до стенки классификатора влияют на равномерность воздействия центробежного поля на частицы.
Увеличение количества лопастей обычно делает вихрь более стабильным и увеличивает крутизну кривой Тромпа, но слишком большое количество лопастей увеличивает сопротивление потоку и снижает производительность. Изогнутые или аэродинамические лопасти уменьшают потери на сопротивление по сравнению с плоскими лопастями при той же скорости вращения на конце лопасти.
Зазор между лезвием и стенкой имеет важное значение, поскольку большие зазоры позволяют частицам обходить зону классификации. Плотные и постоянные зазоры проталкивают частицы через активное поле разделения и повышают точность определения точки отсечения.
Материал ротора и балансировка обеспечивают стабильность точки среза.
Для классификации частиц размером менее 10 мкм необходимы высокие скорости вращения лопастей. При таких скоростях небольшие дисбалансы ротора вызывают вибрацию, изменяют зазоры между лопастями и неравномерно нагружают подшипники. Точка резания смещается по мере изменения зазоров.
Высокоточная динамическая балансировка, упрочнение передних кромок лопастей и коррозионностойкие покрытия продлевают срок службы ротора. Они также обеспечивают стабильную точку резания на протяжении тысяч часов работы, особенно при обработке абразивных минералов или материалов, активных в батареях.
Методы герметизации предотвращают проникновение крупных частиц в окружающую среду без предварительной классификации.
Зачастую именно герметичность является скрытой причиной того, почему два классификатора с похожими роторами дают различное распределение частиц по размерам. Крупные частицы, просачивающиеся за зону классификации, загрязняют мелкодисперсный продукт и смещают реальную точку отсечения вверх.
В промышленных турбоклассификаторах преобладают четыре типа уплотнений. Каждое из них обладает различными преимуществами и характеристиками износа.
| Тип уплотнения | Как это работает | Типичные ограничения |
| Печать лабиринта | Извилистый путь препятствует бесконтактной миграции частиц. | По мере истирания поверхности абразивным порошком промежутки расширяются. |
| Механическое/щеточное уплотнение | Контактный барьер замыкает вращающиеся поверхности контакта. | Высокий износ и частое техническое обслуживание |
| Защитное уплотнение / уплотнение для продувки | В зазоры подается чистый воздух, чтобы предотвратить обратное перемешивание. | Увеличивает нагрузку на воздушный поток и требует подачи чистого воздуха. |
| Комбинированная пломба | Лабиринт, продувочный воздух и износостойкие вставки работают вместе. | Более высокая первоначальная стоимость и больше доработок в процессе ввода в эксплуатацию. |
Критические пути утечки определяют реальную производительность в точке срабатывания.
Большинство проблем с утечками возникают в трех местах. Во-первых, изношенное уплотнение вала позволяет неклассифицированной пыли, поступающей на вход, напрямую попадать в пылесборник мелкодисперсных частиц. Во-вторых, плохо герметизированный клапан грубой очистки сбрасывает частицы большого размера в поток мелкодисперсной пыли. В-третьих, уплотнения корпуса и смотровые люки могут протекать из-за сжатия или деформации прокладок.
Эти утечки редко изменяют значение D97 настолько, чтобы сработала сигнализация, но они четко видны в полном отчете о распределении частиц по размерам. Крупный «хвост» размером 6 мкм или 8 мкм в продукте с показателем D97=5 мкм обычно указывает на проблему с герметизацией или обходным путем.
Геометрия входного отверстия формирует вихрь классификации.
Воздух переносит частицы в ротор и создает вихрь, который осуществляет разделение. Геометрия входного отверстия определяет, насколько чистым будет этот вихрь.
Тангенциальные входные отверстия создают завихрения. Направляющие лопатки выпрямляют и ускоряют поток. Диффузоры замедляют поток воздуха и уменьшают турбулентность до того, как он достигнет ротора. Асимметричное входное отверстие или входное отверстие с локально высокой скоростью создают вихри, которые переносят крупные частицы в мелкодисперсный выходной канал и расширяют распределение.
Вторичный воздух очищает очистные сооружения от крупных частиц перед сбросом.
Во многих турбоклассификаторах вторичный воздух подается вблизи зоны выгрузки крупнозернистых частиц. Этот воздух смывает захваченные мелкие частицы с крупных частиц до того, как они покинут машину. Он также расширяет эффективную зону классификации и уменьшает агломерацию липких или ультрадисперсных порошков.
Скорость потока вторичного воздуха и положение впрыска должны соответствовать скорости вращения ротора и свойствам материала. Слишком мало вторичного воздуха приводит к тому, что мелкие частицы прилипают к крупным. Слишком много воздуха приводит к повторному попаданию крупных частиц в поток мелких частиц и к неэффективному расходованию мощности вентилятора.
Падение давления и расход воздуха должны соответствовать расчетным параметрам.
Каждый классификатор имеет расчетный расход воздуха и перепад давления. Работа при расходе воздуха ниже расчетного снижает центробежную силу разделения и смещает точку отбора проб в сторону более крупных частиц. Работа при расходе воздуха выше расчетного вызывает турбулентность, перегрузку ротора и увеличение загрязнения крупнодисперсного потока мелкими частицами.
Поставщики, которые указывают только значение D97, не предоставляя информацию о расходе воздуха, перепаде давления и характеристиках вентилятора, делают невозможным прогнозирование производительности в реальных условиях эксплуатации у покупателя.
Ротор, уплотнение и воздушный поток работают как единая система.
Хорошо спроектированный ротор не может компенсировать утечку крупных частиц на выходе. Герметичное уплотнение не может исправить неправильную схему воздушного потока, которая повторно уносит крупные частицы. Оптимизированный воздушный поток не может компенсировать ротор, слишком малый для целевого размера частиц при требуемой производительности.
Таким образом, два классификатора с одинаковым значением D97 могут показывать разные точки отсечения, выход продукта и энергопотребление при одновременном тестировании на одном и том же исходном материале. Номер в технической документации скрывает взаимодействие систем.
Запросите эти сведения у любого поставщика классификаторов.
Перед выбором классификатора покупателям следует запросить значение больше, чем D97. Запросите кривую Тромпа или кривую разделения для целевого размера частиц. Запросите точку разделения x50 или T50 при расчетном расходе воздуха и скорости вращения ротора. Запросите выход или степень извлечения мелкого продукта при этом размере частиц.
Также запросите диаметр ротора, количество лопаток, диапазон скорости вращения на концах, материал лопаток и класс динамической балансировки. Уточните тип уплотнения, изнашиваемые детали и ожидаемый интервал технического обслуживания. Запросите расход воздуха, перепад давления, варианты вторичного воздуха и мощность вентилятора. Наконец, запросите данные пилотных испытаний на материале, аналогичном вашему.
Почему стоит выбрать классификаторы Epic Powder Machinery?
Компания Epic Powder Machinery производит турбовоздушные классификаторы, в которых ротор, уплотнение и воздушный поток объединены в единую систему. Размеры каждого компонента подбираются с учетом целевой точки отсечки и обрабатываемого материала.
Ротор и корпус спроектированы вместе.
В наших роторах используется оптимизированная геометрия лопастей и минимальные зазоры в корпусе для создания стабильного поля классификации. Мы выбираем диаметр ротора и диапазон скорости вращения лопастей в зависимости от требуемого размера резания и производительности, вместо того чтобы использовать один ротор для всех задач.
Каждый ротор проходит высокоточную динамическую балансировку и получает износостойкие поверхности лопастей. Это обеспечивает постоянные зазоры и стабильную точку резания в течение длительных производственных циклов.
Многоступенчатая герметизация рукояток для абразивных порошков
В наших классификаторах используются комбинированные уплотнения, сочетающие лабиринтные каналы, продувочный воздух и сменные износостойкие вставки. Такая конструкция ограничивает просачивание крупных частиц и увеличивает интервалы технического обслуживания при обработке карбоната кальция, графита или материалов, используемых в аккумуляторных батареях.
Мы уделяем особое внимание уплотнению вала, клапану грубой очистки и соединениям корпуса. Именно в этих трех местах происходит большая часть грубого загрязнения, которое смещает реальную точку отсечки выше значения, указанного в технической документации.
Обратитесь в компанию Epic Powder Machinery, чтобы обсудить целевые значения точки среза.
Мы разрабатываем турбовоздушные классификаторы с согласованными ротором, уплотнением и системами воздушного потока для карбоната кальция, графита, материалов для аккумуляторов, пигментов и пищевых порошков. Свяжитесь с нами для технической консультации или пилотных испытаний.
Эпический порошок
Эпическая Порошковая Машина Мы проектируем и производим оборудование для обработки порошков, используемых в горнодобывающей промышленности, химической отрасли, производстве аккумуляторных материалов и других отраслях. В наш ассортимент входят линии по производству шаровых мельниц и воздушных классификаторов, струйные мельницы, ударные мельницы и воздушные классификаторы. Наша команда имеет более чем 20-летний опыт работы в области обработки различных порошков. Мы поставляем как отдельные машины, так и интегрированные системы измельчения и классификации, оказывая инженерную поддержку на этапах проектирования, ввода в эксплуатацию и послепродажного обслуживания.
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с онлайн-представителем EPIC Powder. Зельда для любых дальнейших запросов».
— Эмили Чен, Инженер
