W skrócie

Badanie rozkładu wielkości cząstek, porównywanie partii, dobór oczek i weryfikacja parametrów procesu na sitach laboratoryjnych.

Zakresodsiew, klasyfikacja i separacja

Konfiguracjadobierana do produktu i procesu

Potwierdzeniedane procesowe lub test próbki

Spis treści

1. Gdzie i po co stosuje się przesiewanie w tej branży?
2. Przykładowe produkty i materiały
3. Typowe punkty instalacji i dobór technologii
4. Najważniejsze wyzwania procesowe
5. Reprezentatywność próbki
6. Czas i intensywność przesiewania
7. Aglomeracja i elektrostatyka
8. Zużycie i czystość sit
9. Przeliczenie wyniku na wydajność przemysłową
10. Jakie urządzenia ERIMAKI można zastosować?
11. Przesiewacz laboratoryjny ERIMAKI
12. Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi
13. Przesiewacz zataczający EFJ (tumbler)
14. Konfiguracja przesiewacza do produktu i instalacji
15. Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki, liczbę pokładów i powierzchnię sitową?
16. Dane potrzebne do doboru urządzenia
17. Test przesiewania na próbce produktu
18. Najczęściej zadawane pytania
19. Jaki przesiewacz wybrać dla przykładowego produktu: mąki i proszki spożywcze?
20. Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki dla przykładowego produktu: granulaty i nasiona?
21. Od czego zależy wydajność przesiewacza?
22. Czy jeden przesiewacz może uzyskać kilka frakcji?
23. Kiedy potrzebny jest system doczyszczania siatki?
24. Czy dostępne jest wykonanie AISI 304 lub AISI 316?
25. Czy urządzenie może pracować w strefie ATEX?
26. Jak przebiega test przesiewania?

Analiza sitowa dostarcza podstawowych danych potrzebnych do doboru przesiewacza przemysłowego: pokazuje udział nadziarna, podziarna i cząstek zbliżonych do planowanego granicy rozdziału. Jest też narzędziem kontroli jakości, pozwalającym porównywać dostawy, parametry mielenia, granulacji i suszenia.

Przesiewacz laboratoryjny ERIMAKI pracuje z sitami o średnicy 200 mm, może pomieścić do ośmiu sit i ma programowalny timer. Materiał producenta wskazuje możliwość separacji do 20 µm. Nie oznacza to jednak, że każda próbka może być wiarygodnie badana metodą suchą do tej granicy; proszki kohezyjne, elektrostatyczne lub wilgotne wymagają odpowiedniej metodyki, kondycjonowania albo analizy alternatywnej.

Badanie rozkładu wielkości cząstek, porównywanie partii, dobór oczek i weryfikacja parametrów procesu na sitach laboratoryjnych. Rozwiązania ERIMAKI obejmują urządzenia do przesiewania kontrolnego, klasyfikacji, odpylania, deaglomeracji i separacji faz. Każda aplikacja jest dobierana do właściwości produktu oraz miejsca montażu, dlatego przesiewacze laboratoryjne do analizy granulometrycznej nie powinny być wybierane wyłącznie na podstawie średnicy i nominalnego wymiaru otworu siatki.

Gdzie i po co stosuje się przesiewanie w tej branży?

Przesiewanie może być operacją jakościową, procesową albo ochronną. W odsiewie bezpieczeństwa prawidłowa frakcja ma możliwie szybko przejść przez sito, a przypadkowe ciała obce, grudki i nadziarno są odprowadzane do odrzutu. W klasyfikacji materiał jest dzielony na ściśle określone klasy. W odpylaniu usuwa się niepożądaną frakcję drobną, natomiast w separacji mokrej celem jest rozdzielenie cieczy i cząstek stałych. To rozróżnienie decyduje o typie urządzenia, liczbie pokładów, ruchu produktu i sposobie odbioru frakcji.

Najczęstsze cele procesu:

• wyznaczenie rozkładu uziarnienia;
• dobór wymiaru otworu siatki do przesiewacza przemysłowego;
• kontrola powtarzalności partii;
• porównanie ustawień młyna lub granulatora;
• weryfikacja skuteczności procesu przesiewania.

Przykładowe produkty i materiały

Poniższa lista pokazuje typowe grupy materiałów, ale nie zastępuje analizy konkretnej próbki. Dwa produkty o tej samej nazwie handlowej mogą różnić się wilgotnością, gęstością, kształtem cząstek i podatnością na zbrylanie.

• mąki i proszki spożywcze
• granulaty i nasiona
• proszki farmaceutyczne
• pigmenty i chemikalia
• minerały i kruszywa
• proszki metaliczne
• tworzywa i guma
• nawozy i sole
• biomasa rozdrobniona
• próbki rozwojowe nowych produktów

Typowe punkty instalacji i dobór technologii

Ważne: tabela przedstawia kierunek doboru, a nie ostateczną specyfikację. Wydajność, nominalny wymiar otworu siatki, średnicę, liczbę pokładów, materiał wykonania i system doczyszczania należy potwierdzić na podstawie danych procesowych lub testu.

Najważniejsze wyzwania procesowe

Reprezentatywność próbki

Nawet precyzyjne badanie jest bezużyteczne, jeśli próbka nie reprezentuje całej partii. Należy stosować właściwe pobieranie i dzielenie próbki.

Czas i intensywność przesiewania

Wynik zależy od czasu, amplitudy i masy próbki. Procedura powinna być stała oraz udokumentowana.

Aglomeracja i elektrostatyka

Drobne proszki mogą nie przechodzić przez oczka mimo mniejszych cząstek pierwotnych. Wynik opisuje wtedy zachowanie aglomeratów, a nie pojedynczych ziaren.

Zużycie i czystość sit

Uszkodzone, rozciągnięte lub zabrudzone sito daje błędny wynik. Sita wymagają identyfikacji, kontroli i właściwego czyszczenia.

Przeliczenie wyniku na wydajność przemysłową

Analiza sitowa nie pozwala sama wyliczyć przepustowości pełnowymiarowego przesiewacza. Potrzebne są testy procesowe z uwzględnieniem sposobu zasilania i dynamicznego zachowania materiału.

Jakie urządzenia ERIMAKI można zastosować?

Oferta ERIMAKI obejmuje kilka technologii, które realizują odmienne zadania. Najlepsze rozwiązanie wynika z celu procesu; nie zawsze urządzenie o największej powierzchni jest najbardziej skuteczne. Poniżej wskazano warianty najczęściej rozważane dla tej branży.

Przesiewacz laboratoryjny ERIMAKI

Urządzenie do powtarzalnych testów granulometrycznych na sitach analitycznych o średnicy 200 mm. Rama mieści do ośmiu sit, a programowalny timer pozwala ujednolicić czas badania. Materiał producenta wskazuje możliwość analizowania separacji do 20 µm, przy czym dobór sit i metody badawczej musi odpowiadać właściwościom próbki i wymaganej normie.

Zastosowanie w tej branży: do analizy sitowej i kontroli jakości.

Przesiewacz wibracyjny klasyfikujący z wysypami bocznymi

Rozwiązanie do klasyfikacji, odpylania i odsiewu produktów sypkich, a w odpowiedniej konfiguracji także cieczy. Ruch trójwymiarowy rozprowadza materiał po powierzchni sita. Konstrukcja może mieć kilka pokładów; liczba pokładów i uzyskiwanych frakcji zależy od średnicy oraz wykonania. Dostępne są systemy doczyszczania siatek, pokrywy i wykonania materiałowe dobierane do procesu.

Zastosowanie w tej branży: do prób procesowych w skali zbliżonej do produkcyjnej.

Przesiewacz zataczający EFJ (tumbler)

Ruch zataczający imituje przesiewanie ręczne i utrzymuje drobny lub lekki produkt w kontakcie z siatką. Technologia jest rozważana przy dokładnej klasyfikacji, gdy silna wibracja powodowałaby odbijanie cząstek, wtórne rozdrobnienie albo nadmierne pylenie. Możliwe są układy wielopokładowe oraz systemy doczyszczania siatek.

Zastosowanie w tej branży: do testów trudnych, lekkich i drobnych proszków.

Konfiguracja przesiewacza do produktu i instalacji

Konfiguracja powinna obejmować nie tylko model urządzenia, ale również sposób zasilania, odbioru frakcji i czyszczenia. W szczególności należy uzgodnić:

• zestaw sit 200 mm dobrany do wymaganych punktów pomiaru;
• pokrywa i denko odbiorcze;
• programowalny czas badania;
• procedura czyszczenia sit;
• dokumentacja wyników i masa każdej frakcji;
• nominalny wymiar otworu siatki i typ powierzchni sitowej;
• liczbę pokładów oraz kolejność granic rozdziału;
• położenie i średnice króćców, pokrywę oraz kierunki wysypów;
• sposób podparcia, wibroizolację i elastyczne połączenia z instalacją;
• zakres regulacji napędu oraz przewidywany czas przebywania produktu na sicie;
• procedurę kontroli integralności siatki i dostęp do elementów eksploatacyjnych.

Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki, liczbę pokładów i powierzchnię sitową?

Nominalny wymiar otworu siatki nie jest równoznaczny z idealną, ostrą granicą rozdziału. Cząstki wydłużone lub płaskie mogą przechodzić przez otwór siatki w określonej orientacji, a miękkie aglomeraty mogą rozpadać się podczas procesu. Równie ważna jest powierzchnia otwarta siatki: dwa sita o takim samym nominalnym wymiarze otworu siatki, lecz z inną średnicą drutu, mogą mieć wyraźnie różną przepustowość.

Jeżeli duża część materiału ma wymiar zbliżony do nominalnego wymiaru otworu siatki, cząstki potrzebują wielu prób kontaktu z powierzchnią, co zwiększa wymagany czas przebywania i obniża wydajność. W klasyfikacji wielopokładowej obciążenie każdego kolejnego sita zależy od tego, ile materiału przeszło przez pokłady górne. Dlatego wydajność urządzenia jest estymacją procesową, a nie stałą wartością wynikającą z samej średnicy.

Dane potrzebne do doboru urządzenia

Do przygotowania wiarygodnej koncepcji należy zebrać co najmniej:

• nazwa produktu i jego stan: proszek, granulat, materiał wilgotny, zawiesina albo ciecz;
• gęstość nasypowa oraz, dla cieczy, lepkość i temperatura;
• pełny rozkład uziarnienia materiału zasilającego, nie tylko nominalna wielkość cząstek;
• oczekiwana granica rozdziału, nominalny wymiar otworu siatki i liczba frakcji końcowych;
• udział nadziarna, podziarna oraz cząstek o wymiarach zbliżonych do otworu siatki;
• wymagana wydajność godzinowa i sposób podawania produktu;
• wilgotność, higroskopijność, skłonność do zbrylania, elektryzowania i oblepiania sita;
• temperatura produktu oraz warunki otoczenia;
• wymagania higieniczne, materiałowe, dotyczące kontaktu z żywnością i ewentualnej strefy ATEX;
• dostępna wysokość zabudowy, średnice króćców oraz kierunki wlotów i wysypów.

Test przesiewania na próbce produktu

Test na reprezentatywnej próbce jest najpewniejszym sposobem ograniczenia ryzyka doboru. Powinien możliwie dokładnie odtwarzać temperaturę, wilgotność, sposób podawania i wymagany strumień materiału. Zalecany przebieg obejmuje:

1. pobranie reprezentatywnej próbki i opis warunków jej przechowywania.
2. analizę wstępnej granulometrii oraz identyfikację udziału cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału.
3. próbę na proponowanej siatce i urządzeniu przy kilku nastawach.
4. ważenie frakcji, ocenę sprawności, strat produktu, pylenia i blokowania otworów siatki.
5. określenie rekomendowanego systemu doczyszczania oraz orientacyjnej wydajności.
6. potwierdzenie konfiguracji w skali produkcyjnej i pozostawienie rezerwy na zmienność surowca.

Najczęściej zadawane pytania

Jaki przesiewacz wybrać dla przykładowego produktu: mąki i proszki spożywcze?

Wstępnie należy rozważyć przesiewacz laboratoryjny do analizy granulometrycznej, ponieważ w tej branży jest stosowany do analizy sitowej i kontroli jakości. Ostateczny wybór zależy od celu procesu, rozkładu uziarnienia, udziału nadziarna, wymaganej wydajności i zachowania próbki na sicie.

Jak dobrać nominalny wymiar otworu siatki dla przykładowego produktu: granulaty i nasiona?

Nominalny wymiar otworu siatki powinien wynikać z wymaganej granicy rozdziału i rzeczywistego rozkładu uziarnienia. Należy uwzględnić kształt cząstek, udział frakcji o wymiarach zbliżonych do otworu siatki, powierzchnię otwartą siatki oraz dopuszczalny poziom niedokładnej separacji. Najbezpieczniej potwierdzić wybór próbą materiałową.

Od czego zależy wydajność przesiewacza?

Od czynnej powierzchni sitowej, nominalnego wymiaru otworu, powierzchni otwartej siatki, sposobu podawania, gęstości nasypowej, wilgotności, kształtu cząstek, udziału nadziarna i udziału cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału. Wydajność jest wartością szacunkową i wymaga potwierdzenia testem.

Czy jeden przesiewacz może uzyskać kilka frakcji?

Tak, w klasyfikacji stosuje się urządzenia wielopokładowe. Liczba możliwych pokładów zależy od typu, średnicy i konkretnego wykonania. Każdy dodatkowy pokład wpływa na wysokość urządzenia, rozkład produktu oraz wydajność.

Kiedy potrzebny jest system doczyszczania siatki?

System doczyszczania jest potrzebny, gdy produkt blokuje otwory siatki, oblepia powierzchnię sitową, elektryzuje się albo zawiera dużo cząstek o wymiarach zbliżonych do granicy rozdziału. Kulki, kleenery, szczotki i ultradźwięki mają różne zakresy zastosowania, dlatego rozwiązanie należy potwierdzić na próbce.

Czy dostępne jest wykonanie AISI 304 lub AISI 316?

Materiały producenta potwierdzają dostępność wykonań ze stali nierdzewnej AISI 304 i AISI 316 dla wielu typów urządzeń. Dostępność gatunku, wykończenia powierzchni i dokumentacji należy potwierdzić dla konkretnego modelu oraz medium.

Czy urządzenie może pracować w strefie ATEX?

Dla wybranych urządzeń producent przewiduje wykonanie ATEX na zamówienie. Do doboru potrzebna jest klasyfikacja strefy, rodzaj pyłu lub gazu, grupa i kategoria urządzenia, temperatura zapłonu oraz parametry wybuchowe produktu.

Jak przebiega test przesiewania?

Reprezentatywna próbka jest przesiewana na proponowanym urządzeniu i powierzchni sitowej. Ocenia się wydajność, bilans frakcji, jakość rozdziału, zachowanie materiału, stopień blokowania siatki i ewentualną degradację produktu. Warunki próby powinny odtwarzać wilgotność, temperaturę oraz sposób zasilania występujące w procesie produkcyjnym.