PNÖMATİK TAŞIMA SİSTEMİ

PNÖMATİK TAŞIMA SİSTEMİ Prof. Dr. Mustafa BAYRAM Gaziantep Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü-Gaziantep_Türkiye ProfDrMusBay@gmail.com Twitter: @ProfDrMusBay Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 1

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 2

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 3

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 4

Dense phase Pneumatic conveying Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 5

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 6

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 7

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 8

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 9

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 10

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 11

Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 12

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 13

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 14

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 15

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 > 10-15 büyükse daha büyük çaplı boru Eğer oran < 1 ise daha küçük çaplı borular seçilir. Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 16

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 17

Tasarım Uygulama örnek Blower Hopper/Silo/Tank Hava filtre 4. 2. 3. 1. 1. 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 BAYRAM @ProfDrMusBay 18

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 BAYRAM @ProfDrMusBay 19

CYCLONE Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 20

CYCLONE Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 21

FİLTRE Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 25

Uygulama örnekleri Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 27

Applications/Examples Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 31

Uygulamalar Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 32

TEŞEKKÜRLER Prof. Dr. Mustafa BAYRAM @ProfDrMusBay 33