NL
UK
 Leveranciers-login
Home
BLIJF OP DE HOOGTE
Ontvang onze nieuwsbrief en digitale magazine
Uw adres wordt nooit aan derden doorgegeven.
Lees onze privacyverklaring.

       

ARTIKEL
Deel dit artikel
Wandwrijving bij opslag en transport De voor- en nadelen van wandwrijving van solids
Download dit artikel als pdf
Is uw adres bekend, dan wordt de pdf meteen geopend, anders krijgt u een link toegestuurd.
Ook ontvangt u onze volgende nieuwsbrief.

Wandwrijving bij opslag en transport

De voor- en nadelen van wandwrijving van solids

Wandwrijving is soms een lastig fenomeen, maar als je weet hoe het werkt, zijn er ook voordelen te vinden. Voor wat betreft slijtage heeft het echter louter nadelen. Hier goed op inspelen kan een hoop ellende voorkomen.
Stel dat u op een ochtend wakker wordt en er is geen wrijving meer. De wereld is bedekt met een spekglad laagje en alles dat u aanpakt, glijdt u door de vingers. Wat nu? De auto wil waarschijnlijk nog wel starten, maar rijden ho maar. De wielen slippen door omdat er geen grip meer is op de weg. Spijkerbanden kunnen misschien helpen, maar een bocht komt u niet door en remmen is er ook niet bij.
Dit artikel is afkomstig uit solids processing Benelux www.solidsprocessing.nl Figuur 1. Relatief slijtagepatroon voor massastroomsilo’s Opslag Gerard Haaker en Piet van der Kooi De voor- en nadelen van wandwrijving van solids Wandwrijving is soms een lastig fenomeen, maar als je weet hoe het werkt, zijn er ook voordelen te vinden. Voor wat betreft slijtage heeft het echter louter nadelen. Hier goed op inspelen kan een hoop ellende voorkomen. Stel dat u op een ochtend wakker wordt en er is geen wrijving meer. De wereld is bedekt met een spekglad laagje en alles dat u aanpakt, glijdt u door de vingers. Wat nu? De auto wil waarschijnlijk nog wel starten, maar rijden ho maar. De wielen slippen door omdat er geen grip meer is op de weg. Spijkerbanden kun nen misschien helpen, maar een bocht komt u niet door en remmen is er ook niet bij. Ook het openbaar vervoer ligt stil, want dat kampt met hetzelfde probleem. U besluit maar zolang thuis te blijven en probeert de krant uit de bus te trekken. Ook dat valt niet mee, maar met een beetje dubbelvouwen lukt het uiteinde lijk. Langzaam realiseert u zich dat wrijving toch wel een belangrijke rol speelt in de manier waarop wij de wereld hebben ingericht. Ook op het vakgebied van solids is dit het geval en dan vooral de wrijving die optreedt tussen product en wand. De rol van wandwrijving in opslag, transport en unit operations De rol die wandwrijving hier speelt, kan aan de hand van een aantal voorbeel den worden verduidelijkt. Wandwrijving bij opslag en transport Bij de opslag van stortgoed in silo’s Hier kunnen we in het algemeen een drievoudige invloed onderscheiden: 1. Invloed op het stromingspatroon: Het al of niet optreden van massastroming in een silo wordt in hoofdzaak bepaald door de combinatie van wandwrijving en trechterhoek. De inwendige wrijving speelt hierbij slechts een geringe rol. 2. Invloed op wand- en bodemdrukken: Dankzij de wrijving langs een silowand worden de drukken in een stortgoed lang niet zo hoog als bij een even groot vloei stofvat het geval zou zijn. Maar omdat de last ergens moet blijven, worden de silo wanden verticaal wel zwaarder belast. Voor het berekenen van het totale krach tenspel is om constructieve redenen een goede schatting van de wandwrijving dan ook noodzakelijk. 3. Invloed op slijtage: Hoewel de mate van slijtage van een wand afhankelijk is van de oppervlakte-eigenschappen van product en wand wordt de wrijvingsener gie geleverd door de combinatie van glijsnelheid en wandwrijving. Het relatieve slijtpatroon Ws van twee massastroom - silo’s, respectievelijk met vlak en axiaalsymmetrisch stromingsprofiel, is aangege ven in figuur 1, waar zones met mogelijk hoge slijtage kunnen worden afgelezen. We zien een piek in de mogelijke slijtage voor beiden bij de overgang van cilin der naar conus. Hier zijn de snelheden nog niet hoog, maar ter plaatse kunnen forse toenames in de wandspanningen optreden. Voor de axiaal-symmetrische stroming kan nog een piek bij de uit stroomopening optreden omdat hier de snelheid het hoogst is. Bij diverse wijzen van transport 1. Uitdraagschroeven en schroeftranspor teurs: Om stortgoed aan silo’s met een sleufvormige uitstroomopening te ont trekken, worden vaak zogenaamde uitdraagschroeven toegepast. Wanneer de schroef goed is ontworpen, wordt over de volle sleuflengte materiaal onttrokken, zodat er geen dode zones ontstaan. Bij dit voorbeeld speelt de wrijving tussen schroef en stortgoed een belangrijke rol bij de lokale transportcapaciteit van de schroef. Het volumetrisch rendement η is hierbij rechtstreeks afhankelijk van de spoed en nagenoeg omgekeerd evenre dig aan de wrijvingscoëfficiënt. Voor een juiste dimensionering van de schroef is daarom een betrouwbare schatting van de schroefwrijving een vereiste. De wrijving tussen stortgoed en trogwand speelt hierbij nauwelijks een rol, maar heeft wel een directe invloed op het benodigde vermogen van de schroef. Bij horizontale en verticale schroeftrans porteurs speelt de schroef- respectievelijk trogwrijving een soortgelijke rol als bij de hierboven beschreven uitdraagschroef. 2. Pneumatisch transport: Bij pneumatisch transport is het drukverlies in het leidingsysteem een belangrijke ontwerpgroot heid. Hierbij speelt de wandwrijving een rol bij het drukverlies van de gascompo nent ten gevolge van de wandruwheid. Verder zal, als gevolg van de remmende v Figuur 2. Mogelijk kracht-wegverloop bij wandwrijving Figuur 3. Resultaat van metingen aan dezelfde stortgoed/wandcombinatie door twaalf laboratoria krachten op de deeltjes bij het glijden langs en het botsen met de wand, zowel een bochtverlies als een stationair druk verlies in de leiding optreden. Behalve in bovengenoemde voorbeel den zijn ook op het gebied van bewerkingen vele situaties te herkennen waar wandwrijving een rol speelt. Hierbij valt bijvoorbeeld te denken aan de invloed van wandwrijving bij het persen van ta bletten. Factoren die de wandwrijving bepalen De wandwrijving zoals deze zich in een bepaalde situatie voordoet, is afhankelijk van drie groepen parameters. Figuur 4. Opname van het stroomgedrag langs a: karakteristiek van het stortgoed. Belangrijk zijn hier bijvoorbeeld grootte en verdeling, vorm en hardheid, vochtgehalte en oppervlaktemorfo logie. b: aard van het wandmateriaal. Hier bij spelen zaken als hardheid, ruwheid, adhesief gedrag en bewerkingen van de wand een rol. c: bedrijfsomstandigheden. Daarbij zijn ordegrootte van de belastingen, relatieve snelheden, invloed van tijd en temperatuur belangrijke groothe den. Wanneer wandwrijvingscoëfficiënten moeten worden gemeten, zal met de grootheden van de groepen a en b rekening moeten worden gehouden door de keuze van de juiste wand en stortgoedmonsters. Met de condities van groep c kan rekening worden ge houden door in de test de praktijksituatie zo goed mogelijk na te bootsen. standaardmethode voor het meten van de wandwrijving Hoewel in de loop der tijd diverse me- thoden zijn ontwikkeld, bestaat er ei- genlijk maar één standaardmethode voor het meten van de wandwrijving, de zogenaamde Jenike sheartest. Hierbij wordt het product opgesloten in een starre stalen of messing ring (diameter circa 100mm, hoogte circa 16mm) en voorzien van een boven - deksel waarmee het monster via een gewichtsjuk verticaal wordt belast. Het zo belaste monster wordt vervolgens horizontaal over een testplaatje van het te meten wandmateriaal gescho ven, waarbij de benodigde schuifkracht wordt gemeten. Het verband tussen afschuifkracht en normaalbelas ting op het monster geeft de wandwrijvingscoëfficiënt bij deze belasting. Een mogelijk verloop van de schuif kracht Fw tegen de afgelegde schuifweg s bij een bepaalde verticale belasting geeft figuur 2. Curve a geeft een situatie waarbij het product bij het begin van afschuiven (punt 1) een hogere weerstand vertoont dan bij het stationaire afschuiven (punt 2). Hier is dus sprake van een duidelijk verschil in de statische en de dynamische wrij ving, waarmee rekening moet worden gehouden bij later gebruik van de wrij vingswaarden. De curves b en c geven situaties waarbij deze verschillen niet optreden. In de tests wordt meestal een constante afschuifsnelheid aan gehouden die in de buurt ligt van de gebruikelijke afschuifsnelheden in silo’s. Uit onderzoek is overigens gebleken dat de afschuifsnelheid bij niet te hoge snelheden geen grote rol speelt. Hoewel het hier een standaardtest be treft met een nauw omschreven testmethode is de uitvoering van de test en de interpretatie niet altijd eenvou dig. In de jaren 90 is door een twaalftal 48 49 Solids Processing Nr. 6 - december 2016 een damwand. Duidelijk is te zien dat het materi aal in het profiel stilstaat © Vezor Media Solids Processing Nr. 6 - december 2016 T HE PROCESS IMPROVERS solids processing Benelux www.solidsprocessing.nl Opslag arova all rotary valves Wandwrijving bij opslag en transport onderhoud & verbetering van sluizen Prins Albertlaan 65 • 8870 Izegem • T +32 (0)51 31 93 94 www.arova.be Figuur 5. Onderzoek naar de wrijving langs een damwand, met behulp van a) een modelsilo en b) een meting op een geprofileerde wand terzake kundige laboratoria wereldwijd een serie tests uitgevoerd aan exact dezelfde combinaties van stortgoed en wandmateriaal, gedistribueerd uit dezelf de bron. In figuur 3 is een voorbeeld van de gemeten resultaten voor één combi natie gegeven, waaruit blijkt dat er inderdaad nogal wat spreiding kan optreden. Toepassing op een concreet silo-ontwerp liet echter zien dat dankzij de aanbevo len veiligheidsmarges toch een betrouwbaar ontwerp wordt verkregen. Wandwrijving bij niet-vlakke wanden Wanneer er sprake is van een niet-vlakke wand, bijvoorbeeld een damwand of een gegolfde wand, zal het product (advertenties) © Vezor Media deels in de profielen blijven staan. In figuur 4 is een opname te zien van de stroming langs een damwand, waaruit blijkt dat het product in de profielen in derdaad niet stroomt. De ‘wandwrijving’ zal in dit geval dus bestaan uit een deel inwendige en een deel echte wandwrij ving. Om deze wandwrijving te kunnen voorspellen, zijn in het verleden metingen verricht aan een damwand van een modelsilo, zowel als schuifproeven als op een schaalmodel, zie figuur 5. De resultaten hebben aangetoond dat de wandwrijving in een dergelijk geval goed kan worden berekend door middeling van beide deelwrijvingen op basis van de profielafmetingen.
PROCES MEDIA
Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal
Ontvang onze nieuwsbrief
Nieuwsbrief archief
Volg ons
Linked
MAGAZINE
Abonneren
Service en contact
ContactDisclaimerPrivacyAdverteren