Welkom bij

---

Pneumatische Transportfasen

Wat zijn de verschillende pneumatische transportfasen? Hoe bepaal je in welke fase een bulkvaste stof / poeder getransporteerd kan worden?

Volg ons op Twitter 
Vraag, opmerking? Neem contact met ons op via admin@powderprocess.net

---

Sectie-samenvatting
1. Inleiding
2. Geldart-classificatie
3. De verschillende vaste stof-/luchtfasen in een pneumatische transportleiding

---

1. Inleiding

Er zijn verschillende manieren om bulkvastestoffen pneumatisch te transporteren, waarbij een van de belangrijkste verschillen de fase is waarin de bulkvastestoffen in de leiding worden getransporteerd. Met fase bedoelen we hoe dicht de vaste stof is tijdens het transport. Bij sterke beluchting zal de fase neigen naar "verdunde fase", bij minder beluchting zal het "dichte fase"zijn. Over het algemeen is de hoeveelheid lucht die wordt gebruikt om de vaste stoffen te transporteren samen met de "snelheid" criteria om te bepalen in welke fase het transport plaatsvindt. Niet alle vaste stoffen kunnen in elke fase getransporteerd worden; dit hangt af van de fluidisatie-eigenschappen van de vaste stoffen, waarbij de Geldart-classificatie nuttig is.

Figuur 1: voorbeelden van 2 transportfasen, verdunde fase links en dichte fase rechts

2. Geldart-classificatie

Hoe bepaal je of een poeder in verdunde of dichte fase getransporteerd kan worden?

Let op: niet alle vaste stoffen kunnen met elke technologie getransporteerd worden. De geschiktheid van een bepaalde technologie hangt af van de fluidisatie-eigenschappen van de te transporteren vaste stof. Voordat een systeem wordt ontworpen, moet de klasse van de vaste stof worden vastgesteld. Een dergelijke klasse wordt bepaald aan de hand van een classificatie voorgesteld door Geldart in 1973.

Het is een zeer beknopte methode om poeders te classificeren volgens hun Geldart-aard, om te bepalen of ze in "dichte fase"getransporteerd kunnen worden. Met deze basisaanpak kunnen echter de volgende overwegingen worden gemaakt.

Klasse A: poeders geschikt voor transport in dichte fase; ze hebben een zeer hoge en langdurige beluchting. Ze kunnen bij hoge concentratie worden getransporteerd, maar vormen niet van nature pluggen. Een actief systeem is daarom vereist om deze te creëren.

Klasse B: zandachtige poeders, kunnen moeilijk in dichte fase worden getransporteerd

Klasse C: deze cohesieve poeders kunnen moeilijk in dichte fase worden getransporteerd

Klasse D: deze poeders kunnen in dichte fase worden getransporteerd bij concentraties tussen klasse B en klasse A

Figuur 2: Geldart-classificatie

De Geldart-classificatie is een eerste indicatie, waarbij groep B en C het minst geschikt zijn voor transport in dichte fase. Latere studies hebben echter aangetoond dat binnen groep B en C sommige poeders wel in dichte fase getransporteerd kunnen worden, mits ze de juiste permeabiliteit en/of luchtretentie hebben. Luchtpermeabiliteit maakt immers fluidisatie van het product mogelijk en verandert daardoor de "reologie", terwijl luchtretentie het gefluidiseerde toestand lang kan behouden, wat interessant is in een transportleiding. Als indicatie: een hoge permeabiliteit zou plug-flow mogelijk maken, terwijl een goede luchtretentie een duinstroom zou toelaten.

3. De verschillende vaste stof-/luchtfasen in een pneumatische transportleiding

Wat is transport in dichte fase? Wat is transport in verdunde fase?

Het is belangrijk om te begrijpen hoe de concepten van verdunde fase en dichte fase zich vertalen naar de wijze waarop het product stroomt in de leiding. Afhankelijk van de snelheid van het transportgas kunnen in principe 5 stroomregimes worden geïdentificeerd.

Tabel 1: Transportfasen

Gassnelheid	Stroomregime	Transportleiding Uiterlijk	Opmerkingen
Hoge snelheid (15–40 m/s)	Verdunde fase		In principe kan elke vaste stof in verdunde fase worden getransporteerd; de beperkingen voor de vaste stof maken deze fase echter alleen geschikt voor producten die niet gevoelig zijn voor "breuk of beschadiging" en die niet te hard en abrasief zijn voor de leidingen. Deeltjes zijn in suspensie in het gas en zetten zich niet af op het transport- leidingen.
Gemiddelde snelheid (8-15 m/s)	Dichte fase (zoutend transport)		Wanneer de gasstroomsnelheid afneemt, neemt de drukval af tot een minimum en vormen sommige deeltjes een continue laag in horizontale leidingsecties. Afzettingen zijn niet permanent en transport vindt daadwerkelijk plaats. De concentratie is niet constant over een leidingdoorsnede, aangezien zich meer deeltjes aan de onderzijde van de leiding bevinden. Dit type transport kan instabiel zijn en kan leiden tot leiding- verstoppingen.
Lage snelheid (3-8 m/s)	Dichte fase discontinu - Duin		Bij verdere afname van de gasstroomsnelheid neemt de drukval opnieuw toe en ontstaat een stromingsregime waarbij pluggen worden gevormd. Duinstroom treedt voornamelijk op bij fijn materiaal. De drukval is afhankelijk van de lengte van de gevormde pluggen, vandaar de noodzaak om deze actief te regelen via het proces. Een veelgebruikte methode voor dit type stromingsregime is het installeren van regelmatige luchinjectie in de leiding, wat helpt om de pluggen te "breken".
Lage snelheid (3-8 m/s)	Dichte fase discontinu - Pulserend		Dit stromingsregime lijkt op het hierboven beschreven duintransport, maar komt vaker voor bij grof materiaal. Bij observatie van de stroom is duidelijk te zien dat deze start/stopt, vandaar de term "pulserend". Pluggen ontstaan natuurlijk dankzij de hogere porositeit van het vaste materiaal in vergelijking met meer cohesieve poeders.
Zeer lage snelheid (3-8 m/s)	Dichte fase continu		Bij verdere afname van de gasstroomsnelheid, en voor vaste stoffen die onder dit regime getransporteerd kunnen worden, ontstaat een continue dichte-fase-stroom. Eigenlijk is er slechts één grote plug. Dit zorgt echter voor zeer grote drukval, waardoor dit regime beperkt blijft tot zeer korte afstanden.

Het moet worden opgemerkt dat de deeltjes met een lagere snelheid bewegen dan het gas. Afhankelijk van het stromingsregime, kan de gemiddelde deeltjessnelheid 0,4 tot 0,8 maal bedragen van de gasstroomsnelheid.