Limitazioni nella selezione dell'alimentatore

Scott Miller, consulente, Solids Handling Technologies Inc. | 04 agosto 2023

L'alimentatore funge da sentinella finale per il materiale in uscita da un contenitore. Le prestazioni del contenitore dipendono da questo dispositivo. Affinché l'alimentatore abbia successo, deve funzionare all'unisono con il contenitore, richiedendo la corretta progettazione di entrambi. Gli alimentatori sono disponibili in un'ampia gamma di dimensioni, tipi e stili. Inoltre, l'alimentatore può svolgere una serie di funzioni oltre al dosaggio del materiale a una certa velocità.

Con così tanta dipendenza da questo dispositivo, la scelta può essere difficile. In molti casi potrebbero esserci più opzioni per un alimentatore che funzionerà. Man mano che le priorità cambiano, potremmo arrivare a un alimentatore diverso. Tuttavia, il possibile tipo di alimentatore non è illimitato. Un alimentatore deve gestire il solido sfuso che gli viene presentato e non tutti i solidi sfusi sono uguali.

L'alimentatore deve imporre una sorta di ordine al materiale. Ciò spesso richiede la capacità di contenere il materiale e qualche tipo di movimento: l'alimentatore deve controllare il materiale. Per raggiungere questo obiettivo, il dispositivo fa affidamento su fattori quali il peso del materiale, le forze meccaniche, le vibrazioni, un qualche tipo di iniezione d'aria o una combinazione di quanto sopra. A seconda del materiale, questi fattori potrebbero non essere tutti realizzabili.

Prendiamo ad esempio una polvere a densità molto bassa che scarica da un contenitore in una valvola rotativa drop-through. Non è raro che con un materiale come questo questo tipo di alimentatore veda uno scarico di prodotto minimo o nullo. La caduta attraverso le valvole rotative richiede che il materiale agisca sotto la forza del proprio peso per cadere nelle tasche della valvola rotante e poi cadere nuovamente sul lato di scarico, agendo sotto la forza di gravità. Ciò potrebbe non essere pratico per un materiale molto leggero, in particolare a velocità di rotazione più elevate in cui il rotore funge da ventola. Il problema nasce dalla densità apparente molto bassa del materiale, nonché dalla natura impermeabile della polvere.

Prendiamo per un altro esempio un solido sfuso con particelle molto più grandi e una maggiore densità apparente che tenta di utilizzare un fondo del contenitore fluidificato per l'alimentazione. L'approccio dell'aerazione, in cui piccole quantità di aria vengono immesse attraverso una superficie permeabile, può funzionare bene per la polvere precedente, ma sarebbe inefficace in questo caso. Queste particelle più pesanti sono altamente permeabili e consentono all'aria di passare attraverso il letto di prodotto senza che si verifichino scarichi. Qui il problema è una funzione dei vuoti tra le particelle, della dimensione delle particelle e della densità delle particelle.

Infine, prendiamo ad esempio un prodotto molto appiccicoso che aderisce alle superfici e viene scaricato da un alimentatore a vaschetta vibrante. Gli alimentatori a vaschetta vibrante vibrano con una corsa e una frequenza distinte per ottenere il movimento del prodotto lungo la vasca. Per un prodotto altamente adesivo, possono verificarsi accumuli sulla superficie rendendo difficile il controllo della velocità con, a volte, solo un sottile strato superiore in movimento (se non del tutto). Il principio del dispositivo di alimentazione si basa su una serie di piccoli “lanci”, in cui il prodotto viene “lanciato” in avanti ancora e ancora fino al punto di scarico. Quando un prodotto si attacca alla depressione, questo diventa nella migliore delle ipotesi un compito difficile. Qui il problema è una funzione dell'elevata adesione tra il solido sfuso e la superficie della vasca.

Nessuno dei tipi di alimentatori sopra menzionati è difettoso, piuttosto in ciascuno dei casi sopra indicati c'è una discrepanza tra le caratteristiche del materiale e il dispositivo di alimentazione. Il metodo che l'alimentatore cerca di utilizzare in ciascun caso è inefficace a causa della natura del materiale. Va notato che esistono innovazioni uniche per molti dispositivi di alimentazione. Queste funzionalità in alcuni casi consentono l'utilizzo di un alimentatore che altrimenti potrebbe non funzionare. Allontanarsi da un particolare alimentatore o deviare dal progetto standard richiede conoscenza; sia il modo in cui l'alimentatore interagisce con il materiale sia il modo in cui risponderà un materiale specifico a portata di mano.

Scott Miller fornisce servizi di consulenza per Solids Handling Technologies Inc. dal 2016. Per ulteriori informazioni, visitare www.solidshandlingtech.com.