1. Definitie van trechterstroom en massastroom in silo’s

Trechters / Silo’s kunnen in 2 typen worden ingedeeld: massastroom- silo’s en trechterstroomsilo’s. Deze indeling wordt gedaan op basis van het stroompatroon van bulkvastestoffen in de silo’s.

Bij trechterstroom, ook wel kernstroom genoemd, zal het product in het midden van de silo veel sneller bewegen dan het product aan de zijkanten.

Bij massastroomsilo’sdaarentegen zullen alle deeltjes met dezelfde snelheid bewegen, wat betekent dat de verdeling van de verblijftijd in de silo wordt verminderd, terwijl deze verblijftijd bij trechterstroomtrechters juist zeer groot kan zijn.

Gerelateerde pagina’s: poeder- eigenschappen, ontwerp van silo’s voor optimale stroming

Figuur 1: Ontladingspatronen van bunkers

2. Voor- en nadelen van elk ontwerp

Tabel 1: Voor- en nadelen van massastroom- en trechterstroomontwerp [1]

Trechtertype	Voordelen	Nadelen
Trechterstroom	Kan een grotere capaciteit bieden met een gereduceerde hoogte (de conuswandhoeken zijn vlakker dan bij massastroomtrechters) Verminderde slijtage van trechterwanden omdat deeltjes aan de wand niet bewegen	Trechters zijn gevoelig voor boogvorming en ratgaten wat de ontlading onvoorspelbaar maakt (problemen kunnen worden verminderd met ontlaadhulpmiddelen) Risico op vorming van bogen of ratgaten, gevolgd door instorting van bogen die structurele problemen kunnen veroorzaken bij grote silo’s Instorting van bogen kan de gehele silo fluidiseren en ervoor zorgen dat het product plotseling zeer snel stroomt Silo’s zijn gevoelig voor segregatie
Massastroom	Eerst-in-eerst-uit: deeltjes hebben min of meer dezelfde verblijftijd in de silo Geen boogvorming, stabiele stroomsnelheid Minder segregatie (dichtheid is stabiel bij de uitlaat, belangrijk voor het ontwerp van voeders); dergelijke silo’s bieden zelfs een zekere mate van hermenging direct bij de uitlaat van de silo [2] Overstroming komt zelden voor omdat bogen niet stabiel genoeg zijn om zich te vormen	Kan hoge geometrieën vereisen die mogelijk niet in de installatie passen Is mogelijk niet voor alle materialen haalbaar – gebruik van ontlaadhulpmiddelen moet dan worden overwogen

Wanneer een massastroomtrechter is ontworpen, is het ook zeer belangrijk om een juist ontwerp te hebben van de apparatuur die het product uit de trechter haalt, om het massastroomeffect te behouden: kleppen (vlinder- kleppen, schuifafsluiters) moeten 100% geopend zijn, en voeders (bijv. schroef- transportbanden) moeten het product over de gehele lengte van de uitlaatopening van de trechter afnemen (gebruik van een schroef met variabele diameter).

3. Hoe te kiezen tussen massastroom en kernstroom?

Wat heeft u nodig? [2]

Wat u wilt of heeft...	Wat heeft u nodig?
Het poederproces kan gemakkelijk segregatie vertonen, demixen	Massastroom Omdat massastroom bij de uitlaat een vermenging van de verschillende stromen in de silo impliceert, worden de risico’s op segregatie verminderd
Het poeder bederft gemakkelijk	Massastroom Massastroom zorgt ervoor dat de verblijftijd van de gehele poedermassa min of meer constant is, waardoor dode zones waar het product kan degraderen worden vermeden
Een constante dichtheid bij de uitlaat van de silo hebben	Massastroom Net als bij segregatie zorgt massastroom voor een constanter product bij de uitlaat van de silo in de loop der tijd
Het poeder kan zeer gemakkelijk fluidiseren	Massastroom Het gebruik van massastroom voorkomt dat het poeder te veel fluidiseert in het midden van de silo en wegspoelt
Het poeder is cohesief	Massastroom Een goed ontworpen massastroomsilo helpt boogvorming en brugvorming in de silo te voorkomen
Geen specifieke zorgen...	U kunt overwegen om kernstroomsilo’s te gebruiken, aangezien de constructie doorgaans goedkoper is en het ontwerp compacter. Maar wees u bewust van bovenstaande punten! In elk geval moet de silo zorgvuldig worden ontworpen door eerst de stromeigenschappen van de op te slaan bulkvaste stof te beoordelen

Opmerking: V-vormige trechters (wigtrechters) kunnen voordelen bieden ten opzichte van conusvormige trechters: ze kunnen massastroom bieden terwijl ze compacter zijn.

4. Silo-inspectie en reiniging

Of het nu massastroom of trechterstroom betreft, een grote silo van meerdere tientallen m^³ moet regelmatig worden geïnspecteerd en onderhouden.

Om te voorkomen dat materiaal te lang in de silo blijft (in geval van compactie bij massastroomsilo’s, of door het ontwerp bij trechterstroomsilo’s) wordt aanbevolen om een silo regelmatig volledig te legen (het is dan praktisch om 2 silo’s te hebben, zodat de ene de taak van de andere kan overnemen tijdens leegstand).

Externe inspectie (met name voor buitensilo’s) en interne inspectie moeten ook jaarlijks worden uitgevoerd. Dit helpt structurele problemen of issues die tot schade kunnen leiden op te sporen. Bijvoorbeeld: het is belangrijk om te controleren of er geen materiaal aan de binnenkant van het dak hangt, aangezien ophoping van materiaal het gewicht drastisch kan verhogen en tot instorting van het dak kan leiden. Indien nodig kan reiniging van de binnenkant worden uitgevoerd door gespecialiseerde bedrijven (dit vereist specifieke training en zeer strenge veiligheidsmaatregelen).

---

Bron [1] "Principles of Powder Technology", M.J. Rhodes, 1990 [2] "Feeder Design for Bulk Solids Handling", Chemical Engineering, Marinelli en Miller, 2017

[2] "Tien cruciale stappen voor betrouwbare stroming uit trechters", SHAPA Technische Publicatie 3, SHAPA, 2001

---