PNÖMATİK TAŞIMA SİSTEMİ

Transkript

1 PNÖMATİK TAŞIMA SİSTEMİ Prof. Dr. Mustafa BAYRAM Gaziantep Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü-Gaziantep_Türkiye Prof. Dr. Mustafa 1

2 Taşıma tipi nasıl seçilir? Yön: Dikey yukarı Dikey aşağı Eğimli yukarı Eğimli aşağı Yatay Frekans/üretim: Sürekli Kesikli Lokasyon servis: Nokta Hat Sınırlı alan Sınırsız alan Yükseklik: Yüksek Çalışma yüksekliği Kat seviyesi Kat altı +Kapasite +Enerji tüketimi +Yatırım maliyeti +Bakım maliyeti +HİJYEN +İşçilik +Yer kaplaması +++ Prof. Dr. Mustafa 2

3 Pnömatik Taşıma Tipleri Az yoğunluklu (Dilute phase) pnömatic sistem +Pozitif basınç -Negatif basınç Çok yoğunluklu (Dense phase) pnömatik sistem +Pozitif basınç -Negatif basınç Prof. Dr. Mustafa 3

4 Dilute phase transport: characterised by high gas velocities (greater than 20 m/s), low solids concentrations (less than 1% by volume) low pressure drops per unit length of transport line (typically less than 5 mbar/m). Prof. Dr. Mustafa 4

5 Dense phase Pneumatic conveying Prof. Dr. Mustafa 5

6 Temel farklar-1 (Teknik Farklar) Dilute Phase pnömatik sistem; Tanecikler havada askıda Taşıma için: Basınç düşük, hız yüksek, tanecik/hava oran yoğunluğu düşük Dense Phase pnömatik sistem; Tanecikler havada askıda değil, tanecik kümeleri arasında hava tamponları var Taşıma için: Basınç yüksek, hız düşük, tanecik/hava oran yoğunluğu fazla Prof. Dr. Mustafa 6

7 Temel farklar-2 (Ürünle ilişkiler) Dilute Phase pnömatik sistem; Hız yüksek olduğu için kırılgan ürünlerde kırılmaya sebep olabilir (pirinç, mercimek vs.) Dirseklerde ürün çarpmasından dolayı kırılmalar fazla Aşındırıcı ürünlerde taşınırken boru ve dirseklerde aşınma ve delinme (pirinç kavuzu) Dense Phase pnömatik sistem; Hız düşük, kırılgan ürünler için ideal Prof. Dr. Mustafa 7

8 Temel farklar-3 (Kullanımlar ve Ekonomi) Dilute Phase pnömatik sistem; Yatırım maliyeti nispeten düşük Un, irmik, kepek, kırılgan olmayan tahıl vs. kullanımında uygun Sürekli çalışma (continue) uygun Dense Phase pnömatik sistem; Yatırım maliyeti yüksek Kırılgan ürün, ilaç sektörü uygun Batch, kesikli çalışan sektörlerde uygun Prof. Dr. Mustafa 8

9 Temel farklar-4 (Doldurma, borulama ve boşaltma) Dilute Phase pnömatik sistem; Flexible Yatay taşıma için problem (elektrik kesintileri ve boru boşaltma) Tam boşaltma yapar Borulama kolay Dense Phase pnömatik sistem; Flexible Tam boşaltma yapar Aynı hatta belli aralıklarla başka ürün taşımasına uygundur Borulaması özel Prof. Dr. Mustafa 9

10 Temel farklar-5 Dilute Phase pnömatik sistem; Genellikle kullanılan yöntemdir Tek besleme noktasından farklı yerlere taşıma sağlar. Çoklu besleme ile tek noktaya besleme yapar Ürün yoğunluğu 62 lb/ft^3 den küçük ürünlere uygundur. 100 m mesafe maks. limit olarak kabul edilir Prof. Dr. Mustafa 10

11 Temel farklar-5 Dense Phase pnömatik sistem; Hassas ve nazik taşıma Uzun ve kısa mesafelere uygun(> veya <100 m) Aşındırıcı ürünler için uygun. İnce parçacıklar için de uygun <300 micrometer Prof. Dr. Mustafa 11

12 Prof. Dr. Mustafa 12

13 Genel Ekipman ihtiyacı Hava üreteci: Dilute phase: Blower veya basınçlı salyangoz fan (körük) Dense phase: Compressor, vakum pompası Genel: Silo, Bunker, Borulama Filtre veya siklon Vanalar Nozzle Eknüs (ürün besleyici, hava kilidi) Prof. Dr. Mustafa 13

14 Pnömatik sistemin avantaj ve dezavantajları: Avantajları: Esnek sistem Kapalı sistem Daha hijyenik İçerde ürün kalmaz Daha az yer kaplar Farklı noktalar arası taşıma yapar Düşük bakım Dezavantajları: Enerji tüketimi fazla Toz ayırma ve toplama ekipmanı gerektirir Büyük parçacıklı ürünler için kullanılmaz Bulk (hektolitre) yoğunluğu fazla olan ürün için kullanılmaz Yapışkan ve ıslak ürün için kullanılmaz Prof. Dr. Mustafa 14

15 TASARIM VE KULLANIM ÖZETİ Dilute Phase Yüksek hız (>20 m/s) Düşük parçacık/hava oranı (<1% hacimsel) Düşük basınç kaybı (<5 mbar/metre) Kısa mesafe Sürekli sistem çalışma Dikey taşımaya uygun Yatay taşımada elektrik kesintilerinde boru boşaltma sorunu Nispi kapasite (< 10 ton/saat) Pozitif veya negatif taşıma (genellikle TR de negatif taşıma) Parçacıklar hava içinde tek başına askıda davranış şekli Hava miktarı parçacık miktarına göre daha fazla Dense Phase Düşük hava taşıma hızı (1-5 m/s) Yüksek parçacık/hava oranı (>30% hacimsel) Yüksek basınç kaybı (>20 mbar/metre) Uzun mesafe Sürekli, kesikli (Batch), yarı kesikli çalışma Yatay taşımada elektrik kesintilerinde boru boşaltma sorunu YOK Pozitif veya negatif taşıma Parçacıklar hava içinde toplu davranış (bulk) Parçacıklar hava içinde askıda değil Parçacıklar birbiri ile daha etkili Parçacıklar boru duvarları ile daha etkili Prof. Dr. Mustafa 15

16 TASARIM YÖNTEMLERİ-HESAPLAMALAR DILUTE PHASE 1. Taşınacak malzemenin yoğunluk, parçacık büyüklüğü, şekli vs. belirlenir 2. Havanın özellikleri belirlenir (yoğunluk, viskosite vs.) 3. Kapasite belirlenir 4. Boru için çap seçilir (Örn:10, 12, 15 cm vs. Hava hızına göre revizyon yapılır.) 5. Hava koparma (saltation, terminal vs.) hızı hesaplanır (Pratik değerler >10, 15, 20 m/s) 6. Kapasiteye ve hıza (veya debiye) göre kütlesel ürün/kütlesel hava (mass solids/mass gas) oranı belirlenir Eğer oran > büyükse daha büyük çaplı boru Eğer oran < 1 ise daha küçük çaplı borular seçilir. Prof. Dr. Mustafa 16

17 7. Her aşamadaki basınç kayıpları hesaplanır (yatay/dik boru, hızlandırma, dirsek, filtre, siklon vs.) Eğer basınç kayıp değeri çok düşükse, boru çapı artırılır (ancak koparma hızının altına düşülmez!!!) 8. Gerekli Blower veya fan motor gücü/debi/basınç vs. hesaplanmış olur Prof. Dr. Mustafa 17

18 Tasarım Uygulama örnek Blower Hopper/Silo/Tank Hava filtre Blower, susturucu, hava filtresi 2. Tanecik/ürün hızlanma dolayı kayıp 3. Yatay boru 4. Dirsekler 5. Dikey boru P P P acc blower P horiz Blower/Fan için Motor gücü hesaplanır P bend P vert P filter 5. Siklon Filtre Vana Basınç kaybuna sebep olan vs. Prof. Dr. Mustafa 18

19 Tasarımla ilgili doneler: Dirsekler!!! R/D = 6 to 12 (aşınmayı ve basınç kaybını azaltır) Fan ın yeri (ürünle temas etmemeli, fan salyangoz yaprakları aşınmamalı) Toz patlaması olan yerlerde ATEX-Exproof motor kullanılmalı R D Silo Fan Siklon Silo Yanlış Silo Siklon Silo Fan Doğru Prof. Dr. Mustafa 19

20 CYCLONE Prof. Dr. Mustafa 20

21 CYCLONE Prof. Dr. Mustafa 21

22 Prof. Dr. Mustafa 22

23 Prof. Dr. Mustafa 23

24 Prof. Dr. Mustafa 24

25 FİLTRE Prof. Dr. Mustafa 25

26 Prof. Dr. Mustafa 26

27 Uygulama örnekleri Prof. Dr. Mustafa 27

28 Prof. Dr. Mustafa 28

29 Prof. Dr. Mustafa 29

30 Prof. Dr. Mustafa 30

31 Applications/Examples Prof. Dr. Mustafa 31

32 Uygulamalar Prof. Dr. Mustafa 32

33 TEŞEKKÜRLER Prof. Dr. Mustafa 33