Yığın yoğunluğu nedir?
Yığın yoğunluğu, belirli bir kütledeki taneli malzemenin taneler arasındaki boşluklar dahil kapladığı toplam hacme oranıdır. Tane yoğunluğu veya gerçek yoğunluk ise tek tek parçacıkların malzemesine ilişkin farklı bir özelliktir. Proses ekipmanı çoğunlukla kabın, bandın, helezonun veya mikser haznesinin kapladığı toplam hacimle ilgilendiği için bu iki kavram birbirinin yerine kullanılamaz.
Temel hesap ρb = m / V biçimindedir. Burada m, boş kabın darası çıkarıldıktan sonraki malzeme kütlesi; V ise tanımlı dolum durumunda malzemenin kapladığı hacimdir. Sonucu kg/m³ veya t/m³ ile verin ve birimleri mutlaka yazın. Tek başına formül yeterli değildir: tane boyutu dağılımı, nem, havalanma, dolum yüksekliği, titreşim ve bekleme süresi aynı malzemenin ölçülen değerini değiştirebilir.
Gevşek, sıkıştırılmış ve proses yoğunluğu aynı değildir
Gevşek veya dökülmüş yığın yoğunluğunda malzeme, tanımlı bir yöntemle kaba doldurulur ve bilinçli bir sıkıştırma uygulanmaz. Sıkıştırılmış yoğunlukta ise kap belirlenmiş bir vurma ya da titreşim prosedürüne tabi tutulur. ASTM D7481, belirli toz ve granüller için dereceli silindirle gevşek ve vurulmuş yoğunluğu tarif eder; standardın kapsamı, numune boyutu ve koşulları her malzemeye otomatik olarak uygulanamaz.
Silo, bunker veya besleyicideki malzeme ise üstündeki yük nedeniyle basınç altında olabilir. ASTM D6683 bu nedenle yoğunluğu basınç geriliminin bir fonksiyonu olarak ele alır. İnce ve havalanabilen bir tozun ilk yoğunluğu ile depolama altındaki yoğunluğu arasında önemli fark bulunabilir. Katalogdan alınmış tek bir değer veya masa üstü bir kap deneyi, büyük bir depodaki durumu kendiliğinden temsil etmez. Kullanılacak yöntem, cevaplanacak proje sorusuyla eşleşmelidir.
Ölçüm planı nasıl kurulur?
Önce ölçümün amacını yazın: Torba dolum hacmi mi, konveyör kapasitesi mi, mikser parti hacmi mi, yoksa silo yükü mü hesaplanacak? Sonra ilgili malzeme ve sektör için geçerli standardı veya doğrulanmış laboratuvar yöntemini seçin. Temsili numune; normal üretimdeki nemi, tane boyutu dağılımını ve sıcaklığı yansıtmalıdır. Sadece üstteki ince fraksiyonu ya da kolay alınan iri taneleri seçmek sonucu saptırır.
Kabın hacmi ve geometrisi, dolum aparatı, düşüş yüksekliği, malzemeyi düzleme biçimi, vurma sayısı veya uygulanan gerilim, bekleme süresi ve çevre koşulları kaydedilmelidir. Kabı tartın, yönteme göre doldurun, malzeme kütlesini belirleyin ve tanımlı hacme bölün. Aynı koşullarda birden fazla tekrar yapıp ortalama ile saçılımı raporlayın. Malzemeyi kaba bastırmak, sallamak veya havalandırmak yöntemin parçası değilse ölçüm sırasında bunları eklemeyin.
Basit hesap örneği
Yalnızca yöntemi göstermek için, 20 litrelik tanımlı hacmi gevşek durumda dolduran numunenin net kütlesi 12,0 kg olsun. 20 litre 0,020 m³ olduğundan gevşek yığın yoğunluğu 12,0 / 0,020 = 600 kg/m³ çıkar. Aynı numunenin standartlaştırılmış vurma işleminden sonra hacmi 17 litreye düşerse hesaplanan sıkıştırılmış değer yaklaşık 706 kg/m³ olur. Bu sayılar herhangi bir İnovate makinesinin kapasitesi veya ürün garantisi değildir.
3.000 kg kütlenin teorik hacmi gevşek değerle 5,0 m³, sıkıştırılmış değerle yaklaşık 4,25 m³ olur. Aradaki fark, “yoğunluk 600 mü 706 mı?” sorusunun yöntem ve kullanım durumu yazılmadan yanıtlanamayacağını gösterir. Tasarımda ayrıca çalışma doluluğu, akış davranışı, emniyet payları ve gerçek proses koşulları değerlendirilir; yalnız bu bölme işlemiyle ekipman seçilmez.
Konveyör, elevatör ve mikser seçimine etkisi
Bant konveyör, helezon konveyör ve kovalı elevatör önce hacimsel bir akışı taşır. Kütlesel debiyi hacimsel debiye çevirmek için ölçülmüş yığın yoğunluğu gerekir: m³/h = kg/h ÷ kg/m³. KWS de helezon konveyör kapasite çalışmalarında doğru yığın yoğunluğunun hacimsel ve kütlesel debi arasındaki dönüşüm için gerekli olduğunu belirtir. Yoğunluk düşük tahmin edilirse aynı ton/saat daha fazla hacim kaplar; yüksek tahmin edilirse sistemin hacim gereksinimi olduğundan küçük görünebilir.
Ribbon Mixer’da parti kütlesi, yığın yoğunluğu üzerinden hacme çevrilir; ROSS da mikser boyutlandırmasında parti hacmi ve yoğunluğun birlikte ele alındığını vurgular. Bununla birlikte gevşek dolum, proses içindeki yerleşme ve karışım sırasında değişen havalanma aynı olmayabilir. Bu nedenle malzeme adıyla birlikte ölçüm durumu ve aralığı paylaşılmalıdır.
İnovate Helezon Konveyör ürününü inceleyin
Bant Konveyör ürününü inceleyin
Teklif dosyasına ne eklenmeli?
Malzeme adı ve lotunu; numune alma yeri ve tarihini; nemi, sıcaklığı ve tane boyutu dağılımını; kullanılan standart veya kurum içi yöntemi; gevşek, vurulmuş ya da belirli basınç altındaki durumu; kabın hacmini; tekrar sayısını, ortalamayı ve ölçüm saçılımını yazın. Mümkünse farklı işletme koşullarını temsil eden güvenilir bir aralık verin. İnternetten alınan tek bir tablo değerini ölçülmüş sonuç gibi sunmayın.
Numuneyi hareketli banttan, açık helezondan veya koruyucu içine uzanarak almayın. Tasarlanmış numune alma noktalarını ve tesis prosedürünü kullanın. Temizlik, tıkanıklık giderme veya bakım sırasında tehlikeli enerjiye maruz kalma ihtimali varsa üretici talimatları ile tesisin enerji izolasyonu ve kilitleme prosedürü uygulanmalıdır. Bu yazı bir işletme talimatı değildir.
Kaynaklar
Kaynaklar yazının yayın tarihinde kontrol edildi. Genel teknik kaynaklardır; İnovate ürün özelliklerini belgelemez.
