Ontwerpmethode voor berekeningen van dicht-fase pneumatische transportleidingen
Universele Transportmethode
Excel-berekeningsbestanden
Heeft u een vraag of opmerking? Neem contact op met de auteur via admin@powderprocess.net| Sectie-overzicht |
|---|
| 1. Inleiding |
| 2. Rhodes |
| 3. Drukvalberekening voor enkel lucht (Mills) |
| 4. Universele transportmethode |
| 5. Gemodificeerde Zenz-Othmer-methode |
1. Inleiding
Er zijn niet veel ontwerpmodellen voor druk-dicht-fase transport gepubliceerd in de literatuur. Hoewel voor verdunt-fase transport enkele methodes beschikbaar zijn, is het veel moeilijker om informatie te vinden over dicht-fase transport, waar de kennis bijna uitsluitend bij apparatuurspecialisten berust. Deze pagina verwijst naar 1 gepubliceerde methode die geldig is voor zowel verdunt- als dicht-fase transport, mits de juiste abacus wordt gebruikt.
Enkele uitleg over het model wordt gegeven en een Excel-berekeningsblad wordt voorgesteld voor de drukvalberekeningsmethode. De abacus kan hier echter niet worden gereproduceerd, dus de lezer zal de bron moeten raadplegen voor meer informatie.
Deze uitleg en bestanden worden zonder garantie verstrekt en de gebruiker dient kritisch te blijven ten aanzien van de resultaten en zich tot gerenommeerde bedrijven te wenden voor gedetailleerd ontwerp.
Merk op dat sommige methodes iteratief zijn. Het is noodzakelijk om aannames te doen en iteraties uit te voeren om deze via berekeningen te bevestigen.
Commerciële bedrijven en adviesbureaus beschikken over eigen modellen of hebben de hier gepresenteerde methodes aangepast om ze nauwkeuriger te maken. Zij beschikken ook over uitgebreide databanken van getransporteerde materialen die nuttig zijn voor het kalibreren van de modellen.
2. Methodes van Rhodes
Deze methode is gepubliceerd in "Principles of Powder Technology", M.J. Rhodes et al., Wiley, 1990. Het is een grondige methode die de drukval opsplitst in meerdere componenten, waardoor deze afzonderlijk kunnen worden berekend.
De volgende link geeft toegang tot een Excel-bestand dat de berekeningen volgens deze methode uitvoert – er wordt geen garantie gegeven; dit bestand dient slechts als eerste benadering en men dient een gerenommeerd bedrijf te raadplegen voor gedetailleerd ontwerp:
Link
Het bestand toont een voorbeeld uit de oplossingen van de problemen in het boek, dat ook te vinden is op de website van de uitgever (Link). Er zijn kleine verschillen in de berekeningsresultaten.
3. Drukvalberekening voor enkel lucht (Mills)
In tegenstelling tot de methode van Rhodes is deze methode voornamelijk empirisch en gebaseerd op de berekening van de drukval van de transportlucht *alleen* (enkel LUCHT). Vanaf deze drukval wordt een correlatie toegepast om de drukval te schatten wanneer materiaal wordt getransporteerd. Deze berekeningsprocedure voor drukval in verdunt-fase transport is beschreven in "Pneumatic Conveying Design Guide", Mills, 2004, Elsevier.
De volgende link geeft toegang tot een Excel-bestand dat de berekeningen volgens deze methode uitvoert – er wordt geen garantie gegeven; dit bestand dient slechts als eerste benadering en men dient een gerenommeerd bedrijf te raadplegen voor gedetailleerd ontwerp: Link
Het bestand toont het voorbeeld gebruikt in het boek van Mills, vanaf pagina 411.
4. Universele Transportmethode (Mills)
Deze methode is eveneens empirisch en gebaseerd op abacussen opgebouwd uit experimentele gegevens van een leiding met een binnendiameter van 53 mm. Voor gebruik moeten de kenmerken van de voorziene industriële leiding worden geschaald om de specifieke drukval te bepalen als functie van de luchtstroom en productstroom. Vanaf de specifieke drukval maken de berekeningen van equivalente lengtes (horizontaal, verticaal en bochten) het mogelijk om de verwachte drukval te bepalen.
Deze ontwerpmethode is beschreven in "Pneumatic Conveying Design Guide", Mills, 2004, Elsevier. Op te merken dat deze methode ook geldig is voor dicht-fase transport.
De methode wordt hier niet in detail gegeven, maar de lezer kan verwijzen naar het genoemde boek.
5. Gemodificeerde Zenz-Othmer-methode (Agarwal)
Deze methode lijkt op die van Rhodes (zie hierboven), omdat de drukval wordt opgesplitst in verschillende componenten die de fysische fenomenen vertegenwoordigen die door het fluïdum en de vaste stoffen worden ervaren en die leiden tot drukval. De methode is gemodificeerd ten opzichte van de oorspronkelijke Zenz-Othmer-methode, waarbij de wrijving door de vaste stof is vereenvoudigd en weergegeven door een enkele coëfficiënt K, de *wrijvingsmultiplicator*. Deze factor moet experimenteel worden bepaald voor elk getransporteerd product.
Dit maakt de methode zeer interessant om het model af te stemmen op een specifiek component dankzij de K-wrijvingsmultiplicator. Het betekent echter ook dat de methode niet *a priori* kan worden toegepast, in tegenstelling tot de hierboven gepresenteerde methodes.
De volgende link geeft toegang tot een Excel-bestand dat de berekeningen volgens deze methode uitvoert – er wordt geen garantie gegeven; dit bestand dient slechts als eerste benadering en men dient een gerenommeerd bedrijf te raadplegen voor gedetailleerd ontwerp: Link
Het bestand toont het voorbeeld uit het artikel van Agarwal; de lezer zal merken dat er een licht verschil is tussen de resultaten in het artikel en het berekeningsbestand, waarschijnlijk door licht afwijkende invoerparameters. De notitie is te vinden op het internet. Raadpleeg het artikel voor meer details over de vereiste invoerparameters.
Vereenvoudigde berekeningsmethode
Wanneer bijna geen gegevens beschikbaar zijn over het te transporteren product, kan een vereenvoudigde berekeningsmethode worden gebruikt om een indicatie te krijgen van de drukval in een leiding. Merk op dat dit geen nauwkeurige methodologie is en daarom niet mag worden gebruikt voor het ontwerp van industriële installaties.