Quelques données empiriques pour la conception des systèmes de convoyage par goulotte à air comprimé.
Le système de convoyage par goulotte à glissière pneumatique est une forme extrême de méthode de convoyage pneumatique étanche, qui utilise de l’air à basse pression pour traverser les tissus de la goulotte afin de réaliser le transport de poudres/particules.
L’air comprimé se disperse après avoir traversé le tissu de glissement d’air et pénètre autour des particules, ce qui surmonte la résistance des particules et des tissus de glissement d’air, de sorte que les particules deviennent dans des conditions de fluidisation comme un liquide, puis s’écoulent par gravité dans le réservoir.
Comparé à certains systèmes de convoyage mécanique, le système de goulotte à air comprimé présente l’avantage de ne comporter aucune pièce rotative, d’être silencieux, facile à utiliser et à gérer, léger, économe en énergie, de structure simple, d’offrir une grande capacité de convoyage et de permettre un changement aisé de la direction du transport. C’est un équipement très économique pour le transport de matériaux pulvérulents et de produits granulaires en vrac.
- Construction et conception
1.1, construction
La goulotte du toboggan à air comprimé est généralement légèrement inclinée par rapport au plan horizontal, et sa section est habituellement conçue avec une forme carrée.
La goulotte à glissière pneumatique est composée d’une goulotte supérieure et d’une goulotte inférieure. Les toiles de glissière pneumatique sont installées au milieu pour former une goulotte à glissière pneumatique à deux chambres : la matière en poudre circule dans la chambre supérieure, appelée chambre à matière, et l’air comprimé dans la chambre inférieure, appelée chambre à air.
L’air comprimé sera filtré et décomprimé à une certaine pression comme demandé, puis entrera dans la chambre à air par le tuyau d’air, puis dans la chambre de matériau par les tissus de glissement d’air.
Le flux d’air traverse les tissus de glissement et met en suspension la poudre, la fluidifiant et modifiant ainsi son angle de frottement, voire la séparant des tissus. Malgré une vitesse d’écoulement élevée, la résistance au frottement avec les tissus est très faible.
Enfin, l’air comprimé mélangé à la poudre sera rejeté dans l’atmosphère à travers le filtre, et la poudre s’écoulera par l’orifice d’évacuation de la goulotte à air.
Les matériaux de structure possibles pour la goulotte du toboggan pneumatique peuvent être l’acier au carbone, l’alliage d’aluminium, l’acier inoxydable ou des matériaux non métalliques.
Les tissus utilisés pour les glissades sur coussin d’air peuvent être fabriqués à partir de différents matériaux, tels que le coton, le polyester, l’aramide, voire la fibre de verre, le basalte, etc. Ils peuvent également être conçus avec des microplaques, comme des plaques de céramique poreuse, des plaques de plastique poreux fritté, etc.
1.2, conception et calcul.
Les éléments clés de la conception et du calcul du système de convoyage par goulotte à air comprimé comprennent la taille de la section transversale de la goulotte, la distance de convoyage, l’angle d’inclinaison, la pression de l’air, la consommation d’air et la capacité de convoyage.
Pour que le matériau soit transporté normalement et de manière stable dans la goulotte à air comprimé, la condition nécessaire est que l’air soit à une certaine pression et avec un débit suffisant.
1.2.1, conception de la pression d’air
La pression de l’air est soumise à la résistance des tissus de glissement de l’air et à la hauteur du matériau transporté dans la chambre de matériau en poudre.
Les tissus utilisés pour le glissement de l’air doivent présenter une résistance suffisante pour assurer une répartition uniforme de l’air dans la chambre de stockage.
La pression de l’air peut être déterminée par la formule suivante :
P=P1+P2+P3
P1 est la résistance des tissus de glissement à air, l’unité est KPa ;
P2 est la résistance du matériau en poudre, l’unité est KPa ;
P3 représente la résistance des pipelines.
D’après l’expérience, la pression d’air P est toujours comprise entre 3,5 et 6,0 kPa, mais lors de sa conception, elle est généralement basée sur 5,0 kPa.
La toile de la goulotte à air comprimé est un élément important du système de convoyage par goulotte à air comprimé/goulotte de convoyage pneumatique ; le choix approprié de la toile de la goulotte à air comprimé est la condition préalable au bon fonctionnement du système de convoyage par goulotte à air comprimé.
Les tissus de glissement à air doivent présenter une taille de pores, une répartition uniforme du motif de tissage et une bonne perméabilité à l’air, et la taille des pores doit être inférieure au diamètre des particules du matériau en poudre transporté afin d’éviter que les tissus de glissement à air ne soient obstrués.
Dans des conditions de transport stables, la résistance de l’air/la chute de pression à travers les toiles de glissement pneumatiques doit être supérieure à la résistance de l’air/la chute de pression à travers le matériau pulvérulent transporté, et la chute de pression à travers les toiles de glissement pneumatiques doit être uniforme, sinon le système de transport par goulotte à glissement pneumatique risque de se bloquer facilement en raison du problème des toiles de glissement pneumatiques, ce qui entraînera une fréquence de changement beaucoup plus élevée.
Les toiles de toboggan gonflable de Zonel Filtech garantissent de bonnes performances pendant 12 mois après l’installation ou 18 mois après la livraison, mais en conditions d’utilisation optimales, leurs performances peuvent même durer plus de 4 ans, ce qui permet à nos clients de réaliser d’importantes économies de temps et d’argent en matière de maintenance.
1.2.2, volume de consommation d’air comprimé.
Le volume d’air comprimé consommé par le système de convoyage à glissière pneumatique est lié aux facteurs suivants :
Les propriétés physiques du matériau, la taille de la section transversale et la longueur de la rigole, la hauteur de la couche de matériau en poudre, l’inclinaison de la rigole, etc.
Pour éviter que les tissus des toboggans à air ne se bloquent, l’air fourni doit être déshydraté et déshuilé.
La consommation d’air du système de convoyage à glissière pneumatique/goulotte de convoyage pneumatique peut être calculée par la formule suivante :
Q=qWL
« q » est la perméabilité à l’air du tissu de glissement à air, l’unité est m3/m2.h, comme d’habitude, « q » nous choisissons 100~200 ;
W représente la largeur de la goulotte d’écoulement de la poudre ;
L représente la longueur de la goulotte d’écoulement de la poudre.
1.2.3, la capacité du système de convoyage par goulotte à air comprimé
La capacité du système de convoyage par goulotte à air comprimé était affectée par de nombreux facteurs ; la formule peut être la suivante :
G = 3600 × S.p.V = 3600 × W.h.p.V
S est la section de la matière pulvérulente dans la goulotte de glissement à air, l’unité est m2 ;
P est la densité de l’air du matériau fluidisé, l’unité est kg/m3 ;
V est la vitesse d’écoulement du matériau en poudre, l’unité est m/s ;
W représente la largeur intérieure de la goulotte du toboggan pneumatique ;
H représente la hauteur intérieure du toboggan à air.
Selon les principes de la mécanique des fluides, l’écoulement des matériaux pulvérulents dans la goulotte à air comprimé est très similaire à l’écoulement calme d’un liquide dans un canal ouvert. La vitesse d’écoulement du matériau pulvérulent est donc liée à l’inclinaison et à la largeur de la goulotte, ainsi qu’à la hauteur du matériau pulvérulent dans celle-ci.
V=C√(Ri)
C est le coefficient de Chézy, C=√(8g/λ)
R est le rayon hydraulique, en m ;
« i » représente l’inclinaison de la goulotte du toboggan à air ;
« λ » est le coefficient de frottement.
L’inclinaison de la goulotte du toboggan à air est généralement choisie entre 10 % et 20 %, soit 6 à 11 degrés selon les besoins ;
Si la hauteur de la goulotte de poudre est H, comme d’habitude, la largeur de la goulotte de glissement d’air est W=1,5H et la hauteur de la section de poudre h est de 0,4H.
- Conclusion.
Le système de convoyage par goulotte pneumatique utilise de l’air comprimé à basse pression pour fluidifier le matériau et exploite la force de la composante inclinée pour le faire avancer. Il est largement utilisé pour le transport de divers matériaux perméables à l’air, secs, pulvérulents ou granulaires, dont la granulométrie est inférieure à 3 à 6 mm.
Elle présente l’avantage d’une grande capacité de transport, notamment d’une faible consommation d’énergie, et son champ d’application s’étend progressivement.
Cependant, du fait de l’installation oblique de la goulotte à glissière pneumatique, la distance de transport est limitée par la hauteur de chute, et elle n’est pas non plus adaptée au transport ascendant ; l’application du système de transport par goulotte à glissière pneumatique/goulotte de transport pneumatique présente donc des limitations.
Édité par ZONEL FILTECH