Sifat aliran yang baik diinginkan untuk pemrosesan bubuk yang optimal.

Artikel ini membahas:

  • Faktor-faktor yang berkontribusi pada karakteristik aliran yang baik
  • Ukuran untuk sifat aliran
  • Berbagai jenis aliran

Para ahli Dinnissen Process Technology siap menjawab semua pertanyaan Anda:

Hubungi Juul Jenneskens 077 467 3555

Enam faktor yang berkontribusi pada karakteristik aliran yang baik

Sifat aliran yang baik diinginkan untuk pemrosesan bubuk yang optimal. Misalnya, semakin baik bubuk mengalir masuk dan keluar dari hopper, semakin cepat dan mudah proses pemrosesan. Sifat aliran yang baik sangat bergantung pada gesekan antar partikel bubuk. Gesekan ini terbentuk oleh muatan (statis) pada permukaan partikel bubuk antara partikel-partikel tersebut dan sferisitasnya. Kohesi minimal antara partikel bubuk menghasilkan sifat aliran maksimum.

Sifat aliran dari sebuah instalasi dapat ditelusuri kembali ke enam aspek yang berbeda:

  • Sifat aliran bubuk,
  • Gravitasi,
  • Kompresi bubuk dalam instalasi,
  • Getaran dalam instalasi,
  • Aerodinamika dalam instalasi,
  • Sifat mekanik dari instalasi.

Fokus pada kombinasi dari keenam aspek ini dapat memperbaiki karakteristik aliran yang buruk. Selain itu, penyesuaian dalam sifat bubuk seperti bentuk dan ukuran dapat menyebabkan perbedaan dalam sifat aliran bubuk. Sifat aliran juga berubah dengan penambahan bubuk lain. Dengan menambahkan bubuk halus, permukaan partikel bubuk dapat tertutup, yang secara signifikan mengurangi gesekan dan meningkatkan sifat aliran bubuk.

Ukuran untuk sifat aliran

Seperti yang dijelaskan di atas, sifat aliran suatu bubuk sebagian dipengaruhi oleh kompresi. Grafik di bawah ini menunjukkan bagaimana bubuk dapat berperilaku akibat kompresi. Sumbu-x menunjukkan tegangan konsolidasi untuk memampatkan bubuk, yang juga dikenal sebagai Tegangan Konsolidasi Utama. Parameter y adalah kekuatan bubuk yang dikenal sebagai Kekuatan Kegagalan Tanpa Pembatas. Rasio antara kedua angka ini adalah ukuran dari sifat aliran yang dikenal dengan nama ff, fungsi aliran. Ini menghasilkan rumus berikut:

$ff\ =\frac{Major\ principal\ consoledating\ stress}{Unconfined\ failutre\ strenght\ } $

 

ff<1Tidak mengalir
ff>1>2Sangat kohesif
ff>2<4Kohesif
ff>4>10Mudah mengalir
ff>10Mengalir bebas

Another important measure of flow properties is the Hausner ratio. The Hausner ratio can be calculated using the following formula:

$Hausner\ ratio\ =\frac{Tap\ density}{Stortgewicht\ } \left(dimensieloos\right)$

Rasio Hausner memberikan indeks dari sifat aliran bubuk.

Tabel di bawah ini menunjukkan bagaimana sifat aliran berkaitan dengan rasio Hausner.

Rasio HausnerSifat aliran
1.00 - 1.11Luar biasa
1.12 - 1.18Baik
1.19 - 1.25Cukup
1.26 - 1.34Dapat diterima
1.35 - 1.45Buruk
1.46 - 1.59Sangat buruk
>1.60Sangat buruk sekali

Semakin kecil partikel, semakin besar luas permukaan per satuan massa dan semakin besar gaya tarik van der Waals.

Dua jenis sekolah

Dalam konsep sifat aliran, dibuat lagi perbedaan antara dua istilah: gesekan internal dan kohesi. Gesekan internal mengacu pada gesekan yang terjadi antara dua partikel bubuk di bawah tekanan normal. Ketika tidak ada tekanan pada suatu saat, masih ada daya tarik tertentu antara partikel bubuk yang menghambat aliran. Ini adalah kohesi. Dalam industri bubuk kering, gaya ini disebut gaya Van der Waals. Ini adalah gaya elektrik dan magnetik yang muncul pada tingkat molekuler karena polarisasi dan menghasilkan gaya tarik positif atau negatif antara atom-atom di permukaan partikel bubuk. Semakin kecil partikel, semakin besar permukaan kontak per unit massa dan semakin besar daya tarik Van der Waals.

Selain ukuran partikel bubuk, keberadaan cairan adalah faktor kedua yang memengaruhi kohesi. Cairan seperti air atau minyak meningkatkan permukaan kontak antara partikel, menciptakan jembatan cairan antara bagian-bagian dan memungkinkan gaya kapiler untuk akhirnya menghubungkan partikel debu. Gaya Van der Waals kemudian berkurang karena keberadaan cairan.

Bubuk dengan sifat aliran yang baik akan keluar dari bunker karena gravitasi. Oleh karena itu, langkah pertama dalam merancang bunker adalah selalu menentukan sifat aliran bubuk dengan bantuan alat penguji aliran bubuk. ff yang disebutkan di atas akan ditentukan. Alat penguji aliran bubuk dapat digunakan untuk menganalisis bagaimana gaya antara partikel bubuk saling memengaruhi dan antara partikel bubuk dengan dinding berubah dengan tekanan yang berubah. Setelah semua, di bagian atas bunker, tekanan yang diterapkan pada partikel akan lebih sedikit dibandingkan dengan bagian bawah bunker.

Untuk membuat desain yang baik untuk sebuah bunker, penting untuk mengetahui sifat aliran bubuk.

Stroomeigenschappen van poeders_Van Der Waals krachten bij water.jpg

Gaya Van der Waals pada air