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FT-3400粉体剪切测试仪物料流动行为:
1.粉体在料仓中流动类型
物料在料仓中的流动形式
即整体流动、中心流动、搭拱/拱架。
( 1).整体流动(先出)是理想的流动状态,
( 2).其余 2种状态均存在不同程度的问题。 中心流动又称鼠洞(后进先出),使料仓的有效容积变小,长时间停止在料仓中的物料可能发生变质, 并且往往伴随偏析现象;搭拱分为黏性搭拱与机械搭拱,导致物料堵塞在料仓中
如下图所示:
2.料仓流动基本特性
FT-3400粉体剪切测试仪粉体在料仓内的流动过程,实质上是粉体在重力(或压差)作用下不断克服粉体与粉体;粉体与料仓内壁之间的剪切应力而产生相对位移的过程。屈服轨迹是粉仓内粉流动的*基本特性。
物料中,粒度占比50%的小颗粒物料决定整个物料的流动性,大颗粒一般在表面运动.对整体物料的流动不具影响.
三.流动分析解决哪些问题
料仓的设计方法
料仓内架拱
不均匀排出
鼠洞(鼠孔)
现象等各种相关问题的解决办法。
FT-3400粉体剪切测试仪
四.关于物料流动性评价方法
流动性是粉体力学性能中*主要的性能,在各种粉体操作(成型、贮存和输送)
中有着重要的实际意义。目前对粉体的流动性还没有一个统一的定义。由于粉体
的操作目的不同,其评价方法也各异,也就是说,不同的评价方法适用的范围不尽相同.
1. 休止角( 安息角)
来描述和评价颗粒物料的流动性, 这种办法带有较大的经验性.
2.流速
在重力作用的情况下,测定粉体从规定的容器底中流出的速度,或者测定粉体能够
流出的*小孔径来评价粉体的流动性,这种方法测定的粉体从容器中排出时的流动性应用比较广泛,特别适用于粒径较大或流动性较好的粉体.
3.Carr 指数法
Carr 通过对 2 800 种粉体试样的测定,归纳提出了一套比较全面表征粉体流动性的方法,叫做 Carr 流动指数( Flow Index,简称 FI) Carr 对粉体的休止角、压缩率、铲板角、凝集度等 4 项指标进行测定, 将测定结果换算成表示高低程度的点数, 然后采用点加法得出总点数作为流动指数,以此来综合评估粉体流动性。
Carr 流动指数表
流动指数 /流动性能
90 ~ 100 流动性极好,无需辅助设备,不会形成拱堆
80 ~ 89 流动性良好,无需辅助设备,基本不形成拱堆
70 ~ 79 流动性中等,无需辅助设备。如果需要,要振动
60 ~ 69 流动性一般,物料附着挂料的边界线
40 ~ 59 流动性不好,必须搅动或振动
20 ~ 39 流动性非常不好,需更积极的搅动
0 ~ 19 流动性极不好,需特殊振动料斗
由表可以看出,
Carr 指数在一定程度上仍属于经验性的颗粒物料流动性描述。此外, 这种方法只能对颗粒物料的流动性进行比较, 是一种定性的描述, 对料仓等设备的设计计算不能提供足够精确和有力的支持。
4.单轴压缩法
在一个内壁光滑的圆柱形容器中, 均匀地填满物料,用大小为 σ1 的垂直应力对物料进行压,则 σ1为该物料样本的主应力。之后去掉侧挡板, 改用大小为 σc 的垂直应力对形成的圆柱形物料样本进行压缩, 使其发生破坏即发生塑性变形。σc 称为无侧限屈服应力。Jenike 将主应力 σ1 与无侧限屈服强度 σc 的比值作为物料流动性的指标。并定义出散状物料的流动函数 ffc , 如式( 1) 所示。流
动函数的值越大,其流动性越好。
式( 1)
FT-3400粉体剪切测试仪
如何准确测出物料的无侧限屈服强度 σc 和主应力 σ1 成为确定物料流动性的主要因素。但是在实际操作过程中, 由于对圆柱形容器及物料的填充均匀度要求非常高, 单轴压缩很难实现。
5.Jenike剪切法
Jenike将土壤力学的理论应用到料仓设计中,建立了一套科学、有效的料仓设计理论和方法, 指出与料仓设计相关的颗粒物料流动性参数, Jenike 理论的颗粒物料流动性参数主要包括: 物料有效摩擦角和内摩擦角、物料与壁面的摩擦角、无约束屈服应力( 流动函数) 、堆积密度。
特点:
这些参数不但可以用于评价物料流动性的优劣, 更重要的是 Jenike 将这些参数引
入到料仓的设计计算中, 使得颗粒物料处理设备的设计更为准确,更符合工程实际
五.Jenike剪切法介绍
1.工作原理:
通过自动控制的荷重施加于剪切盖上;并作用于已知速度转动的环形剪切盒内样品上,从而实现样品与样品在不同压力下流动.
2.剪切测试流程
( 1).当对受到垂直向下的法向应力 σ 的散料样本进行剪切时, 如果样本处于松散状态, 颗粒之间会发生相对移动和转动, 颗粒之间的摩擦力较小, 初始时刻剪切力较小。
(2).物料样本在剪切过程中, 颗粒被压实,摩擦力增大, 剪切力也逐渐变大。在剪切区域内开始出现稳定流动状态时, 剪切力的大小不变。
(3).在这个过程中, 散料样本的密度逐渐增大, 在出现稳定流时,物料样本的密度保持不变。
(4).在受到相同垂直向下的法向应力 σ 作用下, 如果样本处于压实状态,对样本进行剪切变形, 可将样本视为连续的塑性材料。只有当剪切力达到样本的屈服极限时,物料样本才能发生塑性变形。
FT-3400粉体剪切测试仪