I sistemi di trasporto a vuoto per polveri e materiali difficili da trasportare prevedono un punto di partenza e un punto di arrivo ed è necessario evitare pericoli lungo il percorso. Ecco 10 suggerimenti per progettare il sistema in modo da massimizzare il movimento e ridurre al minimo l'esposizione alla polvere.
La tecnologia di trasporto a vuoto è un modo pulito, efficiente, sicuro e rispettoso dell'operatore per spostare i materiali in una fabbrica. In combinazione con il trasporto a vuoto per gestire polveri e materiali difficili da trasportare, si eliminano il sollevamento manuale, la salita delle scale con sacchi pesanti e lo scarico disordinato, evitando al contempo molti pericoli lungo il percorso. Scopri di più sui 10 principali suggerimenti da considerare quando si progetta un sistema di trasporto a vuoto per polveri e granuli. L'automazione dei processi di movimentazione dei materiali sfusi massimizza lo spostamento dei materiali e riduce al minimo l'esposizione alla polvere e altri pericoli.
Il trasporto sotto vuoto controlla la polvere eliminando la raccolta e lo scarico manuali, trasportando la polvere in un processo chiuso senza polvere fuoriuscita. In caso di perdita, la perdita è verso l'interno, a differenza di un sistema a pressione positiva che perde verso l'esterno. Nel trasporto sotto vuoto in fase diluita, il materiale viene trascinato nel flusso d'aria con rapporti complementari di aria e prodotto.
Il controllo del sistema consente il trasporto e lo scarico del materiale su richiesta, ideale per grandi applicazioni che richiedono lo spostamento di materiali sfusi da grandi contenitori quali sacchi alla rinfusa, contenitori, vagoni ferroviari e silos. Questa operazione viene eseguita con un intervento umano minimo, riducendo i frequenti cambi di contenitore.
Le velocità di erogazione tipiche nella fase diluita possono arrivare fino a 25.000 libbre/ora. Le distanze di erogazione tipiche sono inferiori a 300 piedi e le dimensioni delle linee fino a 6 pollici di diametro.
Per progettare correttamente un sistema di trasporto pneumatico, è importante definire i seguenti criteri nel processo.
Come primo passo, è importante conoscere meglio la polvere trasportata, in particolare la sua densità apparente. Questa è solitamente espressa in libbre per piede cubo (PCF) o grammi per centimetro cubo (g/cc). Si tratta di un fattore chiave per calcolare le dimensioni del ricevitore a vuoto.
Ad esempio, le polveri più leggere richiedono ricevitori più grandi per tenere il materiale lontano dal flusso d'aria. Anche la densità apparente del materiale è un fattore da considerare nel calcolo delle dimensioni della linea di trasporto, che a sua volta determina il generatore di vuoto e la velocità del trasporto. I materiali con densità apparente più elevata richiedono una spedizione più rapida.
La distanza di trasporto include fattori orizzontali e verticali. Un tipico sistema "Up-and-In" fornisce un sollevamento verticale dal livello del suolo, consegnato a un ricevitore tramite un estrusore o un alimentatore a perdita di peso.
È importante conoscere il numero di gomiti a 45° o 90° richiesti. "Sweep" di solito si riferisce a un ampio raggio della linea centrale, solitamente 8-10 volte il diametro del tubo stesso. È importante ricordare che un gomito a 90° equivale a 20 piedi di tubo lineare a 45° o 90°. Ad esempio, 20 piedi in verticale più 20 piedi in orizzontale e due gomiti a 90 gradi equivalgono ad almeno 80 piedi di distanza di trasporto.
Nel calcolare la velocità di trasporto, è importante considerare quanti chili o libbre vengono trasportati all'ora. Inoltre, è necessario definire se il processo è a lotti o continuo.
Ad esempio, se un processo deve erogare 2.000 libbre/ora di prodotto, ma il lotto deve erogare 2.000 libbre ogni 5 minuti, ovvero 1 ora, che in realtà equivale a 24.000 libbre/ora, questa è la differenza di 2.000 libbre in 5 minuti, con 2.000 libbre in un periodo di 60 minuti, è importante comprendere le esigenze del processo per dimensionare correttamente il sistema e determinare la velocità di erogazione.
Nel settore delle materie plastiche esistono numerose proprietà diverse dei materiali sfusi, delle forme e delle dimensioni delle particelle.
Quando si dimensionano i gruppi ricevitore e filtro, sia che si tratti di flusso di massa o di distribuzione del flusso a imbuto, è importante comprendere la dimensione e la distribuzione delle particelle.
Altre considerazioni includono la determinazione se il materiale è scorrevole, abrasivo o infiammabile; se è igroscopico; e se potrebbero esserci problemi di compatibilità chimica con tubi di trasferimento, guarnizioni, filtri o apparecchiature di processo. Altre proprietà includono materiali "fumosi" come il talco, che hanno un elevato contenuto "fine" e richiedono una maggiore area filtrante. Per materiali non scorrevoli con ampi angoli di riposo, sono necessarie considerazioni speciali per la progettazione del ricevitore e della valvola di scarico.
Quando si progetta un sistema di trasporto sotto vuoto, è importante definire chiaramente come il materiale verrà ricevuto e introdotto nel processo. Esistono molti modi per introdurre il materiale in un sistema di trasporto sotto vuoto, alcuni sono più manuali, mentre altri sono più adatti all'automazione, ma tutti richiedono attenzione al controllo della polvere.
Per il massimo controllo della polvere, lo scaricatore di sacchi sfusi utilizza una linea di trasporto a vuoto chiusa e la stazione di svuotamento dei sacchi integra un collettore di polvere. Il materiale viene trasportato da queste fonti attraverso ricevitori di filtri e quindi nel processo.
Per progettare correttamente un sistema di trasporto sotto vuoto, è necessario definire il processo a monte per la fornitura dei materiali. Scoprire se il materiale proviene da un alimentatore a perdita di peso, un alimentatore volumetrico, un miscelatore, un reattore, una tramoggia di estrusione o qualsiasi altra apparecchiatura utilizzata per spostare il materiale. Tutti questi fattori influiscono sul processo di trasporto.
Inoltre, la frequenza con cui il materiale esce da questi contenitori, sia in lotti che in continuo, influisce sul processo di trasporto e sul comportamento del materiale all'uscita dal processo. In parole povere, le apparecchiature a monte influiscono su quelle a valle. È importante conoscere ogni dettaglio sulla fonte.
Si tratta di una considerazione particolarmente importante quando si installano apparecchiature in impianti esistenti. Un sistema progettato per il funzionamento manuale potrebbe non offrire spazio sufficiente per un processo automatizzato. Anche il più piccolo sistema di trasporto per la movimentazione delle polveri richiede almeno 30 pollici di spazio libero, dati i requisiti di manutenzione per l'accesso al filtro, l'ispezione della valvola di scarico e l'accesso alle apparecchiature sotto il trasportatore.
Le applicazioni che richiedono un'elevata portata e un ampio spazio libero possono utilizzare ricevitori a vuoto senza filtro. Questo metodo consente a una parte della polvere trascinata di passare attraverso il ricevitore, che viene raccolta in un altro contenitore con filtro a terra. Anche una valvola di bilanciamento o un sistema a pressione positiva possono essere una soluzione per i requisiti di spazio libero.
È importante definire il tipo di operazione che si sta alimentando/riempiendo: a lotti o continua. Ad esempio, un piccolo trasportatore che scarica in un contenitore di accumulo è un processo a lotti. Scopri se un lotto di materiale verrà ricevuto nel processo tramite un alimentatore o una tramoggia intermedia e se il tuo processo di trasporto può gestire un aumento di materiale.
In alternativa, un ricevitore a vuoto può utilizzare un alimentatore o una valvola rotante per dosare il materiale direttamente nel processo, ovvero un'erogazione continua. In alternativa, il materiale può essere convogliato in un ricevitore e dosato alla fine del ciclo di trasporto. Le applicazioni di estrusione utilizzano in genere operazioni in lotti e continue, alimentando il materiale direttamente nella bocca dell'estrusore.
I fattori geografici e atmosferici sono importanti considerazioni di progettazione, soprattutto quando l'altitudine gioca un ruolo importante nel dimensionamento del sistema. Maggiore è l'altitudine, maggiore è la quantità d'aria necessaria per trasportare il materiale. Inoltre, occorre considerare le condizioni ambientali dell'impianto e il controllo della temperatura/umidità. Alcune polveri igroscopiche possono avere problemi di espulsione nelle giornate umide.
I materiali di costruzione sono essenziali per la progettazione e il funzionamento di un sistema di trasporto a vuoto. L'attenzione è rivolta alle superfici di contatto con il prodotto, che spesso sono metalliche: non viene utilizzata plastica per motivi di controllo statico e contaminazione. Il materiale di processo entrerà in contatto con acciaio al carbonio rivestito, acciaio inossidabile o alluminio?
L'acciaio al carbonio è disponibile con vari rivestimenti, ma questi rivestimenti si deteriorano o degradano con l'uso. Per la lavorazione della plastica per uso alimentare e medico, l'acciaio inossidabile 304 o 316L è la prima scelta (non è necessario alcun rivestimento) con un livello di finitura specifico per facilitare la pulizia ed evitare contaminazioni. Il personale addetto alla manutenzione e al controllo qualità è molto attento ai materiali di costruzione delle proprie apparecchiature.
VAC-U-MAX è l'azienda leader mondiale nella progettazione e produzione di sistemi di trasporto sotto vuoto e di attrezzature di supporto per il trasporto, la pesatura e il dosaggio di oltre 10.000 polveri e materiali sfusi.
VAC-U-MAX vanta una serie di primati, tra cui lo sviluppo del primo venturi pneumatico, il primo a sviluppare la tecnologia di caricamento a carica diretta per apparecchiature di processo resistenti al vuoto e il primo a sviluppare un ricevitore di materiale con "tramoggia tubolare" a parete verticale. Inoltre, nel 1954, VAC-U-MAX ha sviluppato il primo aspirapolvere industriale ad aria compressa al mondo, prodotto in fusti da 55 galloni per applicazioni con polveri combustibili.
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