Sistemes de transport pneumàtic de sòlids

Els productes a granel presenten unes propietats que varien extraordinàriament en funció de la mida i distribució del gra, angle de talús, humitat, temperatura i resistència a la fricció. Per descriure també es defineixen diferents característiques com ara "abrasiu", "cohesiu", "delicat", "calent", "humit", "no flueix", etc. I si a més es té en compte la gran diversitat de procedències de les matèries primeres a nivell internacional motivades per la globalització del mercat passa que, productes del mateix nom, amb la mateixa granulometria i igual composició química, mostren comportaments de flux d'allò més variat , de manera que instal·lacions que venien funcionant sense problema, de sobte tenen errors. En conseqüència els requisits per al maneig individualitzat de productes a granel i el desenvolupament dels procediments adequats són especialment alts.

Les diferents propietats dels materials a granel tenen una importància decisiva a l'hora de seleccionar el procediment adequat de transport pneumàtic i s'hauran de tenir en compte en els estats de flux que generen aquests productes tant en el transport per impulsió com per buit. És imprescindible el coneixement de les propietats dels materials a granel i / o la seva recerca.

A: Pols de gra fi i baixa densitat, bona fluïdificació i retenció d'aire

B: Grans mitjans de densitat mitjana, fluidificats i retenció d'aire baixa

C: Pols fins de major densitat, cohesius, difícils de fluïdificar amb mala retenció d'aire

D: Granulometries gruixudes, major densitat, no fluidificats i sense capacitat de retenció d'aire.

Jenik descriu la fluïdesa dels productes a granel mitjançant la seva funció de flux FFC i ofereix així una classificació general del comportament dels mateixos a la sortida dels dipòsits, diferenciant els materials de la manera:

Fluint lliurement 10 ≤ FFC <∞

Fluint 4 ≤ FFC <10

Cohesiu 2 ≤ FFC <4

Molt cohesiu 1 ≤ FFC <2

No fluint, s'endureix FFC <1.

La taula següent mostra diversos exemples de diferents productes amb la seva descripció bàsica i la corresponent classificació general segons Geldart i Jenik amb els procediments adequats per al seu transport.

Amb la patent alemanya DE-PS 2-122858 de l'autor HJ Linder s'aconsegueix descriure per primera vegada el 1970 un procediment integral per al transport pneumàtic per cartutxos, segons opina el professor Dr Siegel. Aquest procediment es caracteritza per la incorporació d'una vàlvula d'impulsos encarregada de formar els cartutxos de material. A més, disposa d'una canonada auxiliar addicional per alimentar les denominades estacions relés situades al llarg de la canonada de transport. Aquestes reaccionen davant la pressió absoluta que existeix en els respectius trams d'aquesta canonada, transmetent energia, si cal. D'aquesta manera, els cartutxos de material es van transportant sense desintegrar-se, el que representa un avantatge crucial fent que el trajecte de transport i la capacitat siguin pràcticament il limitats.

En el transport lent i acurat, a partir d'uns 0,5 metres per segon, no es produeixen obstruccions ni tan sols amb grans càrregues. A causa de la baixa velocitat de transport i al moviment purament laminar dels cartutxos de material, amb prou feines es destrueix el gra fins i tot en els productes més delicats, com per exemple granulats atomitzats, sent a més l'abrasió mínima. És a dir, gairebé no hi ha desgast en la instal lació encara transportant productes a granel extremadament durs i abrasius com ara el carbur de silici o materials per esmerilar. Dins dels cartutxos de material, les partícules de diferent gruix i densitat es troben en una situació de repòs relatiu entre si. Així, les mescles i les masses preparades es transporten sense disgregar. Gràcies a un eficient aprofitament de l'energia a pressió es redueix a més el consum d'aire comprimit i en conseqüència els costos de producció.

Mitjançant impulsos d'aire comprimit la columna contínua de material a la sortida del impulsors es divideix en bosses d'aire i cartutxos de material (vegeu el gràfic). Les bosses d'aire actuen com a fonts d'energia per desplaçar els cartutxos de material que tenen per davant. A la canonada de transport es troben incorporades estacions relé que mantenen els cartutxos distants entre si. Les estacions relé s'alimenten amb aire comprimit i estan equipades amb un regulador que aporta energia a pressió addicional a la canonada de transport només quan és necessari. Per això és pràcticament impossible que es produeixi un embús a la canonada de transport. Mitjançant l'aplicació d'estacions relé s'assegura més el funcionament del transport sense problemes davant d'una eventual caiguda de l'aire comprimit o del corrent. En aquest cas, cada estació relé treballa com un petit impulsors, en què vist el sentit del trajecte, l'última comença amb el transport.