Pudra att Testa - En Fallstudie på Modernt Bearbetar för HopperDesign vid BorgareTeknologi

Täckte Ämnen

Bakgrund
HopperDesignen och Pudrar att Testa
Grunderna av HopperDesignen
Pudra FlödesUppförande i en Slänga i soptunnan och en Hopper
Bestämma Flöde Fungera, (FF) och Flöde Dela upp i faktorer (ff)
Fallstudie: Bestämma Halva Meta och UttagDiametern för en Konisk Hopper
     Mäta SaxData för Att Frambringa FF och Inre Meta av Friktion
     Mäta VäggFriktionsData för Att Frambringa VäggFriktion Meta
     Mäta CompressibilityData för Att Definiera Bulk Täthet som en Fungera av Konsolidering Pressa
Beräkna Metar HopperHalvan, och Flödet Dela upp i faktorer
Summariskt

Märka Anknyter: Pudra Rheometeren | Universalen Pudrar Testeren | Pudra Analys | HopperDesign

Bakgrund

BorgareTeknologi är ett specialistföretag som bana väg för mätningen, och överenskommelse av pudrar och deras flödesrekvisita. Grundat i 1989, framkallade företaget romanen, patenterad teknologi som bildar kärna ur av dess Pudrar Rheometersystemet på dess design, och fabriks- centrera i Worcestershire, UK, var all fabriks-, äger rum i ackrediterad miljö för ISO 9001:2008. Forskning in i överenskommelse pudrar uppförande är centralen till företagets affärsstrategin.

BorgareTeknologis affär forskar pudrar uppförande, och planlägga instrumentation för pudra characterisationen. FT4NA Pudrar Rheometeren är en universal pudrar testeren, som är egentligen tre instrumenterar i en - kombination av en pudrarheometer med en saxcellkapacitet och en kompressionstester. Detta låter omfattande characterisation av pudrar allra typer som reflekterar komplexiteten av, pudrar i kontrast till den traditionella singeln numrerar bedömningar av flowability.

HopperDesignen och Pudrar att Testa

Även Om det finns väletablerat, planlägger methodologies för hopper, iscensätter många processaa är osäkert om hur man mäter pudrar i som långt ordineras, extrakt de nödvändiga parametrarna från antecknade data och applicerar lyckat dem. Som ett resultat outsourceds hopperdesignen och testa för pudra som är tillhörande med det, ofta till specialister. Detta åsamka sig viktigt kostar och underminerar fungeringsföretagets kapacitet att felsöka och beträffande-bruk eller modifieringsutrustning för alternativa material eller applikationer.

Adventen av modernt som är automatiserad pudrar att testa system har förenklat mätningen, danande det som är lättare för användare som inte ska instrumentera specialister exakt för att bestämma parametrarna som krävs för hopperdesign. För en tid sedan utsläppt programvara för FT4EN Pudrar Rheometeren (BorgareTeknologi) vägleder iscensätter till och med de etablerade methodologiesna, visning hur man använder mätningar för att frambringa en specifikation som ska fungerar i ett godtagbart långt. Tillsammans kommer med dessa utvecklingar hopperdesign lätt inom befogenheten av majoriteten av processaa iscensätter och att erbjuda ett tillfälle att förminska kostar och når en bättre överenskommelse av dela upp i faktorer påverka kapacitet.

Här undersöker vi utfärdar omgeende hopperdesign och show, genom att använda ett fungerat exempel, hur den nya programvaran förenklar den processaa helheten - från pudra mätningen igenom till specifikationen.

Grunderna av HopperDesignen

I detta pappers- ”slänga i soptunnan” benämna ser till dela upp av en lagringsskyttel med parallell sid väggar, ”hopperen” är metad portionr nedanfört. En lagringsskyttel eller silo består därför av båda slänga i soptunnan och hopperen. Många olikt formar av hopper och slänga i soptunnan används rutinmässigt, men i varje fall är designavsikten samma: stödja pudrar urladdning, på krävd klassar, pålitligt. Välja ett anslåuttag storleksanpassa, och hopperhalvan metar, graden av sluttningen från lodlinjen, av hopperväggarna, uppnår detta syfte. De resulterande flödesstyrena kan i huvudsak delas in i två - samlas flöde och kärna ur eller kanalisera flöde.

Figurera 1. Flödesstyren för pudrar urladdning från en lagringssilo

Halvan metar starkt påverkan det flödesfunktionsläget eller styret som framkallar inom siloen (se för att figurera 1). Med samlas alla av flöde (det föredragna alternativet för majoriteten av applikationer) pudrar är vinkar in, som materiellt, återtas på gå ut, att producera ”först in, först ut” styret. Flöde ansar för att vara förhållandevis jämnt, och den fulla kapaciteten av slänga i soptunnan används. Med kanalisera flöde, å andra sidan, finns det en aktiv kanaliserar besegrar centrera av skytteln men pudrar stagnerar längs ”hopperen” och slänga i soptunnan väggar. Mer Steeper hopperväggar - mindre hopperhalva metar - uppmuntrar samlas som motsätter att kanalisera flöde.

Kanalisera flöde producerar ”sist in, först” pudrar ut leverans, och en mer stor sannolikhet av fungerande problem liksom tjaller att spela golfboll i hål, segregering och att översvämma. Tjalla att spela golfboll i hål är var en utan laga kraft central framkallar ovanför urladdningsuttaget i stället för aktivflödet kanaliserar. Kollapsen av tjaller spela golfboll i hål kan orsaka viktig mekanisk skada och/eller överdriven aeration av pudra. Allmänare, kanaliserar aeration i aktivflödet uppmuntrar att översvämma (var pudra blir fluid-något liknande och flödar uncontrollably) och segregering (avskiljandet av partiklar på basen av storleksanpassar), båda av som är oönskade. Fördriva dessa fungerande missgynnar avskräcker bruket av kanaliserar flöde som det kan vara det föredragna primat, när byggande höjd begränsas for example. Kanalisera flödesdesigner kan vara kort, och brett, därför att hoppersidorna metas shallowly, samlas stunder flödesenheter som hyser en likvärdigt volym, ansar för att vara mer högväxt med ett mindre arg-sektions- område.

Pudra FlödesUppförande i en Slänga i soptunnan och en Hopper

Pudra flödesuppförande i en slänga i soptunnan, och hopperen regleras by:

• Saxrekvisitan av pudra - hur lätt partikelflyttningsläktingen till varje annan
  
• Väggfriktion - hur lätt pudra flödar över det inre ytbehandlar av behållaren
  
• Compressibility - hur applikationen av en konsoliderande spänning ändrar bulk täthet

Dessa variabler definierar hur den ska pudra uppför i hopperen när det konsolideras av väga av materiellt i slänga i soptunnan. Potentiellt kan är urladdar en stabil båge bilda över hopperuttaget (figurera 2), och om denna stark nog att stötta vila av pudra i skytteln då, upphörningar. För någon given kombination av pudra och materiellt av konstruktion, metar hopperhalvan, och uttag storleksanpassar bestämmer huruvida en stabil båge kan bilda. I 60-tal Jenike som ut bärs en specificerad flödesanalys som baseras på denna flow/no, flöda villkorar, för att framkalla en designmethodology som återstår det standart.

Figurera 2. Bildandet av en stabil båge, som förhindrar, pudrar flöde beror på släktingen storleksanpassar av styrkor som agerar inom hopperen

Bestämma Flöde Fungera, (FF) och Flöde Dela upp i faktorer (ff)

En full beskrivning av den tillhörande liesdet okända för matematisk analys räckvidden av detta pappers- men i summariskt tekniken gäller att bestämma två parametrar: flöde fungerar, (FF) och flöde dela upp i faktorer (ff). Flöde fungerar beror renodlat på saxstyrkan av pudra, som mätas som en fungera av den applicerade det normalaspänningen genom att använda saxcellapparatur. Vridmomentet eller styrkan som krävs för att klippa konsoliderad, pudrar sängen över ett plant är exakt beslutsamma att frambringa avkastningloci för det materiellt från vilken FF härledas. Specificerar på saxcellen som testar methodology, och den tillhörande Mohr'sen cirklar analys är tillgänglig någon annanstans.

Flöde dela upp i faktorer, ff, i kontrast, beror på kännetecknen av hopperen som är materiell av konstruktion, formar - såväl som de av pudra och är, för någon specifik hopperkonfiguration, en fungera av hopperhalvan metar, väggfriktion och materiell bulk styrka. En täppa av FF och ff visas in figurerar 3. Det är frikänden, att båda parametrar beskriver förhållanden mellan saxstyrka och konsolideringsspänningen, en för det materiellt sig själv (FF), annan för det materiellt inom den specifika hoppermiljön (ff). Peka, som dessa två buktar på, skär ger värdera av spänningen i en hypotetisk båge på övergången pekar från flöde till inget flöde. Uttag storleksanpassar beräknas från detta värderar till och med en enkel styrka balanserar på bågen.

Figurera 3. En täppa av FF och ff-visningen genomskärningen pekar definition av flowen/no flödar övergången

Det är viktigt att känna igen från denna analys att någon ändring i FFEN eller ska ff förändrar det kritiskt dimensionerar av hopperen. Om det materiellt av konstruktion, formar, eller halvan metar av en hopper är olik från det av another, då storleksanpassar ett olikt uttag ska är nödvändigt att uppnå flöde, för samma pudrar. Om avsikten är att använda en lagringssilo för en pudra som är olik från den som den planlades för, då ska förändrar denna FF (och ff) och, så halvan metar, och uttag storleksanpassar kan eller kan inte vara adekvat. Båda dessa avslutningar är ganska tydliga. Emellertid vad brunn-förstås kanske mindre, är, att FF och ff kan ändra, för ett givet materiellt, beroende av i-processaa, villkorar och pudrarekvisitan.

Om de materiella segregatesna, till exempel, hopperen kan måste att klara av med kulor av mer fin och grövre materiellt, som kan vara mer eller mindre sammanhållna respektive. Jämn Fuktighet för kan orsaka en viktig ändring i saxstyrka, som kan lagringstid. Om det materiellt är tillåtet att konsolidera under dess eget, väga för en viktig period- då saxstyrka kan löneförhöjningen markant (tidbefästning). Upprepat testa under olikt villkorar låter formgivare bedöma känslighet till sådan ändringar. Det primat är därefter endera att specificera på basen av det värst förväntade fallet, eller installera mäter upstream för att undvika variability som ska kompromisshopperfunktion.

Fallstudie: Bestämma Halva Meta och UttagDiametern för en Konisk Hopper

Den nya programvaran för FT4EN vägleder användaren till och med mätning, dataarbete-upp och designmethodologiesna som framkallas av Jenike (figurera 4); i detta exempel är designen för potatismjöl. Automation av varje kliver gör lättare preciserar pudrar att testa och utvecklingen av en godtagbar design.

Figurera 4. Den van vid methodologyen frambringar kritiskt dimensionerar för en hopper.

Mäta SaxData för Att Frambringa FF och Inre Meta av Friktion

Under saxcellen konsolideras att testa den specificerade ta prov på pressar, innan du mäter saxstyrka som en fungera av (lägre) applicerade det normalaspänningar för att frambringa en avkastninglocus. Olik befästning pressar är van vid frambringar en serie av avkastningloci som FF-täppan härledas från. Figurera 5 shows täpporna som produceras av programvaran för potatismjölet, från saxcelldatan. Meta av inre friktion (AIF), som används i beräkningen av ff, härledas från denna testar. AIFEN förbinds till konsolidering laddar, men i den första upprepningen av beräkningen är spänningen i bågen fullständigt okänd, så den är övar vanligt för att ta ett genomsnitt av tre mätningar för bruk i följande beräkningar, som en initial närhet. Här frambringar detta en värdera av 42.7°.

Figurera 5. Arbete av sax testar upp saxspänning för data a), som en fungera av den applicerade det normalaspänningen som mätas på olik befästning, laddar b,) som den inre FF-täppan c) metar av friktion som en fungera av ha som huvudämne konsolidera spänning

Mäta VäggFriktionsData för Att Frambringa VäggFriktion Meta

Mäta CompressibilityData för Att Definiera Bulk Täthet som en Fungera av Konsolidering Pressa

Beräkna Metar HopperHalvan, och Flödet Dela upp i faktorer

Hopperhalvan metar, och därpå ff, beräknas direkt från väggfriktion metar, och inre meta av friktion, endera grafiskt eller genom att använda (komplexa) likställande och grunda för att vara 15° och 1,35 respektive. Imponera kartlägger ff-täppan på den existerande FFEN ger genomskärningen värderar krävt för beräkningen av spänningen i bågen på det ingen flödet/flödesövergången pekar (se för att figurera 3). Uttag storleksanpassar beräknas därefter från den nedanföra likställanden.

Var B är uttagdiametern (räkneverk)
är den konsoliderade spänningen som frambrings i en båge på uttaget (kPaen)
H (á) är en fungera, som tar konto av variation i den ärke- tjockleken, hopperhalva metar & den geometriska konfigurationen för hopperen
ñ är den bulk tätheten, när de konsolideras på (kg/m³ eller g/ml)
G är gravitationen för acceleration tack vare (9.81m/s²)

På detta peka i beräkningen, exakthet kan förbättras, genom att bedöma känslighet till värdera av inre, metar av friktion. Värdera av ha som huvudämne konsolidera spänning på peka av genomskärningen kan vara van vid frambringar ett mer representativ värderar av inre metar av friktion som jämförs med original som i genomsnitt uppgå till värderar (se för att figurera 5c). Denna ”första upprepning värderar”, 45.5° i detta fall, möjliggör utvecklingen av en ny halva metar, ff och den ärke- spänningen. Som följande ändring för upprepningsjordbruksprodukter som matar dessa, figurerar mycket lite in i den ovannämnda likställanden är godtagbar. En hopperhalva metar av 15° krävs, och ett uttag storleksanpassar av 0.59m.

Som med all iscensätta design ändras finalresultaten för att ge en förse med marginal för fel. Standart öva är till minskninghopperhalvan metar vid 3°, gör dvs. den mer steeper, än analysen föreslår, och förhöjninguttag storleksanpassar vid 20%. Detta ger efter designparametrarna för denna hopper:

Hopperhalvan metar: 12°
Uttag storleksanpassar: 0.71m

Summariskt

Ny programvara i kombination med modernt automatiserat pudrar testers demystifies hopperdesign - från pudra att testa igenom till specifikationen. Den förbättrar tar fram till ett väletablerat, men komplex designmethodology som låter majoriteten av processaa, iscensätter till specificerar självständigt och säkert den kritiska hopperen dimensionerar för any givet pudrar. Sedan entreprenadiseringhopperdesignen och det tillhörande pudrar att testa, är dyrt, gynnar förhöjer finansiella erbjudanden för denna lösning och samtidigt företagets kapacitet lyckat att fungera och använda lagringssilos.

Arbetet till och med den processaa designen frambringar en överenskommelse som dela upp i faktorer av dominerar och kompromissar funktion. Dessutom gör att komma med testa i-huset det lättare att bedöma känsligheten av en pudra och en hopperdesign till ändringar som by framkallas, till exempel, segregering eller en jämn varierande fuktighet. Den framkallade överenskommelsen låter en hopper säkert beträffande-användas för alternativ ämnar. Den möjliggör också ett processaa iscensätter effektivt för att bedöma alternativ för att ändra det processaa eller hopperen för att ge optimal pågående kapacitet.

Källa: Modernt bearbetar för hopperdesign

För mer information på denna källa behaga besökBorgareTeknologi