Memilih Injap Putar untuk Ciri-Ciri Serbuk Tertentu

Memadankan Reka Bentuk Injap Putar dengan Tingkah Laku Aliran Serbuk

Sudut Kerelehan, Nombor Fungsi Aliran (FF), dan Penilaian Risiko Pendawaian

Apabila melihat aliran serbuk, dua faktor utama menonjol dalam meramalkan masalah pembentukan jambatan dalam injap putaran: sudut repose dan apa yang dikenali sebagai Nombor Fungsi Alir (FF). Kebanyakan bahan yang mempunyai sudut repose melebihi 50 darjah cenderung tersekat dalam rotor biasa. Ini bermakna jurutera perlu melaksanakan pelarasan seperti menambah poket bersudut atau membentuk salur masuk berbentuk kerucut untuk mengekalkan aliran bahan dengan betul menerusi sistem. Bagi serbuk dengan FF di bawah 2, yang secara asasnya bermaksud ia melekat antara satu sama lain, terdapat risiko jauh lebih tinggi berlakunya masalah jambatan. Kajian mengenai pengendalian pepejal pukal menunjukkan serbuk yang melekat ini membentuk jambatan kira-kira 70% lebih kerap berbanding serbuk yang mengalir bebas. Mengatasi masalah ini memerlukan perhatian teliti terhadap kelegaan antara rotor dan rumah. Serbuk halus yang berkumpul memerlukan ruang sangat ketat antara 0.1 hingga 0.3 mm, manakala bahan kasar boleh menampung ruang antara 1 hingga 3 mm. Reka bentuk yang baik biasanya menggabungkan bentuk poket khas yang memecahkan zarah-zarah yang melekat, bersama penutup yang tahan ujian tekanan dengan kebocoran tidak melebihi 4% apabila diuji sepenuhnya.

Kesan Kekohesan terhadap Kecekapan Isian Poket Rotor dan Konsistensi Aliran

Apabila mengendalikan serbuk kohesif, kita sering menghadapi masalah dari segi kecekapan pengisian dan keseragaman pengosongan dalam pelbagai aplikasi. Ambil titanium dioksida sebagai kajian kes; ia mempunyai Indeks Carr melebihi 35 dan boleh mencapai pengisian poket sekitar 92% apabila menggunakan rotor poket cetek. Ini merupakan peningkatan ketara berbanding 65% yang biasa dilihat dengan rekabentuk rotor lama. Mengapa? Kerana rotor baharu ini mengurangkan pelekatan zarah pada dinding dan mencipta sudut yang lebih baik untuk bahan keluar dengan sempurna. Pengendali mendapati bahawa mengekalkan kelajuan di bawah 20 RPM sangat membantu mengurangkan denyutan pengosongan yang mengganggu. Pada kelajuan yang lebih rendah ini, risiko pemadatan bahan di dalam poket dikurangkan sambil mengekalkan ketepatan yang agak baik, iaitu dalam lingkungan tambah tolak 3%. Bagaimana pula dengan kemasan permukaan? Ini juga sangat penting. Rotor yang telah dipoles secara elektro hingga nilai Ra di bawah 0.4 mikron sebenarnya mengurangkan pembinaan kohesif sebanyak kira-kira 40% berbanding kemasan mesin biasa. Pengilang yang menjalankan proses berterusan mendapati perbezaan nyata dalam mencapai keputusan yang konsisten dari satu kelompok ke kelompok berikutnya.

Mengurangkan Kehausan Abrasif dalam Aplikasi Serbuk Berkekerasan Tinggi

Bahan seperti alumina atau silikon karbida yang mempunyai penarafan kekerasan Mohs 5 atau lebih tinggi menyebabkan masalah serius kepada injap kerana ia memotong permukaan dan menghasilkan keletihan akibat hentaman berulang. Apabila mempertimbangkan bentuk zarah, faktor ini juga sangat penting—zarah bersudut boleh memperburuk isu hakisan sebanyak kira-kira 30 hingga 50 peratus berbanding zarah bulat. Sudut tajam ini memfokuskan kesemua kerosakan pada bahagian yang paling kritikal, iaitu tepi depan bilah rotor dan kawasan pelepasan rumah. Apa yang sebenarnya diperhatikan ialah pembentukan tanda berbentuk bulan sabit pada komponen logam dari semasa ke semasa. Apabila ini berterusan, kedapnya mula gagal dan keseluruhan sistem menjadi kurang tepat dalam jumlah bahan yang diproses.

Kekerasan Mohs, Bentuk Zarah, dan Corak Hakisan pada Bilah Rotor dan Rumah

Kekerasan menentukan mod kegagalan: serbuk di atas Mohs 7 boleh menyebabkan pecahan rapuh pada komponen keluli karbon dalam masa beberapa bulan. Contohnya, kuartz berpinggir tajam (Mohs 7) mengikis rumah tiga kali lebih cepat daripada garnet berbentuk bulat dengan kekerasan setara. Pemetaan hakisan mengenal pasti tiga zon kritikal:

• Hujung bilah, di mana halaju hentaman mencecah 15–25 m/s
• Kuadran bawah rumah, yang mengalami kehausan gelangsar akibat serbuk halus terkumpul
• Celah jejarian, yang melebar apabila zarah tertanam mengikis permukaan pasangan

Penyelesaian Tahan Haus: Aloi Keras, Lapisan Seramik, dan Geometri Bilah Dioptimumkan

Pengurangan haus yang berkesan bergantung kepada strategi bersepadu dari segi bahan dan geometri:

• Aloi Keras : Lapisan karbida kromium (58–65 HRC) tahan terhadap pemotongan mikro dalam aplikasi silika tinggi
• Lapisan seramik : Sisipan alumina atau zirkonia memberikan pengurangan haus sebanyak 90% untuk serbuk Mohs 9+
• Optimum Geometri :
  • Profil bilah berbentuk bulat membelokkan hentaman zarah
  • Ketebalan hujung minimum 8 mm melambatkan kegagalan tepi
  • Celah mengecut yang menumpu mengurangkan terperangkapnya zarah

Lapisan semburan haba memanjangkan jangka hayat perkhidmatan sebanyak 400% dalam pengendalian klinker simen, manakala geometri rotor yang dioptimumkan memanjangkan selang penggantian daripada suku tahunan kepada dua tahunan—tanpa mengorbankan pengeluaran atau penyegelan.

Memastikan Kecirian Penyegelan untuk Serbuk Halus, Higroskopik, atau Mudah Terbakar

Pengujian Perbezaan Tekanan, Kadar Kebocoran, dan Sistem Penyegelan Injap Putar yang Mematuhi ATEX

Mendapatkan penyegelan yang betul adalah sangat penting apabila mengendalikan serbuk halus, terutamanya yang mudah menyerap lembapan atau boleh terbakar. Zarah kecil boleh meresap melalui ruang sempit di antara komponen. Bahan yang menyerap lembapan akan mula menyerap kelembapan sebaik sahaja terdedah kepada udara. Dan kemudian wujud juga isu debu mudah terbakar yang boleh mencipta risiko kebakaran apabila oksigen masuk atau elektrik statik terkumpul. Untuk menguji sejauh mana keberkesanan penyegelan, kebanyakan kemudahan menjalankan ujian tekanan beza, iaitu dengan mengenakan perbezaan tekanan sebenar merentasi injap untuk melihat jenis kebocoran yang mungkin berlaku semasa operasi biasa. Kebanyakan industri menetapkan had kebocoran maksimum sebanyak 0.5% untuk apa sahaja yang dianggap berbahaya. Sistem yang dibina mengikut piawaian ATEX termasuk aliran udara penyapu berterusan, penyegel khas yang menghalang penyebaran api, dan bahan yang boleh mengalirkan elektrik dari percikan yang berpotensi. Ini semua membantu mengekalkan kandungan dan keselamatan. Menggunakan permukaan yang dikeraskan pada penyegel berserta plat hujung boleh laras membantu mengekalkan kepadanan yang ketat ini walaupun selepas kitaran pemanasan berulang atau apabila mengendalikan bahan yang kasar. Pendekatan ini memastikan operasi mematuhi peraturan sambil mengekalkan kualiti produk dan keselamatan kilang secara keseluruhan.

Menangani Cabaran Termal, Kelembapan, dan Elektrostatik dalam Pengendalian Serbuk Sensitif

Pencegahan Kekerasan melalui Kawalan Suhu dan Pelupusan Elektrostatik dalam Rekabentuk Injap Putar

Apabila suhu berubah-ubah atau kelembapan masuk ke dalam campuran, ia menyebabkan masalah seperti penggumpalan dan gangguan aliran dalam talian pemprosesan. Sistem perumahan berkemban khas dengan kawalan suhu membantu mengelakkan masalah kondensasi ini dengan mengekalkan kestabilan di dalamnya. Pada masa yang sama, elektrik statik terkumpul dengan ketara dalam serbuk polimer kering yang kami gunakan, kadangkala mencecah lebih daripada 5,000 volt. Statik ini menyebabkan zarah melekat antara satu sama lain dan membentuk jambatan yang menyekat aliran. Penyelesaiannya? Menggunakan bahan konduktif untuk rotor seperti komposit berasaskan karbon atau bilah logam yang disambungkan ke titik bumi. Bahan-bahan ini membolehkan cas statik keluar dengan betul, yang mengurangkan masalah jambatan sebanyak kira-kira dua pertiga bagi bahan yang mudah menyerap kelembapan. Kami juga memasang sensor di seluruh sistem untuk memantau tahap kelembapan dan cas elektrik pada permukaan. Berdasarkan maklumat dari sensor ini, operator boleh melaraskan parameter seperti kadar udara purging atau kelajuan putaran rotor. Pendekatan gabungan ini sangat berkesan untuk mengendalikan bahan perubatan, dakwat pencetak (toner), dan pelbagai jenis bahan yang amat sensitif terhadap pengumpulan elektrik statik.

Bahagian Soalan Lazim

Apakah reka bentuk injap putar untuk tingkah laku aliran serbuk?

Reka bentuk injap putar melibatkan pengoptimuman sudut, ruang lega, dan bentuk poket untuk mengurangkan masalah seperti penyumbatan, pembinaan melekit, dan haus yang disebabkan oleh sifat aliran serbuk.

Mengapakah sudut kerebeh penting?

Sudut kerebeh membantu meramal masalah penyumbatan dalam injap putar. Bahan dengan sudut kerebeh melebihi 50 darjah cenderung tersekat, memerlukan pelarasan reka bentuk.

Bagaimanakah kekerasan Mohs mempengaruhi kehausan injap putar?

Bahan dengan kekerasan Mohs 5 atau lebih tinggi boleh menyebabkan kehausan abrasif yang ketara pada komponen injap, memerlukan penyelesaian tahan haus seperti aloi yang dikeraskan dan lapisan seramik.

Bagaimanakah integriti penyegelan dapat dijamin untuk serbuk halus?

Penyegelan yang betul boleh dicapai melalui ujian tekanan beza, menggunakan sistem yang mematuhi ATEX, dan memanfaatkan bahan yang mencegah kebocoran dan bahaya kebakaran.

Penyelesaian apa yang menangani cabaran haba dan elektrostatik?

Sistem kawalan suhu dan bahan pengalir rotor mengelakkan masalah seperti pembentukan kek dan pengekalan statik, memastikan aliran bahan sensitif yang tidak terganggu.