Třídiče a Větrné třídiče
Větrné třídiče firmy Hosokawa Alpine mají dlouholetou tradici již od 40. let 20. století. Větrné třídiče pracují na principu rozdílného chování jednotlivých částic v proudu vzduchu v závislosti na jejich hmotnosti, tvaru a velikosti. Pomocí vhodného třídiče je možné udělat ostrý řez v distribuční křivce a získat tak požadovanou velikost výstupního materiálu v zrnitosti od 2 do 200 μm.
MZM and MZF Multi-Plex (0,1 – 10mm)
Prvním zástupcem větrných třídičů jsou třídiče MZM a MZF Multiplex. Těmto třídičům se také říká cik-cak třídiče, kvůli jejich tvaru a principu činnosti. Tyto třídiče jsou vhodné pro materiály o velikostech zhruba 0.1 – 10 mm. Produktová řada tvoří stroje s jednou trubicí a hodinovým výkonem v řádech kilogramů pro laboratorní účely až po velké multitrubicové třídiče s výkony až 200 t/h. Tento třídič neobsahuje žádné pohyblivé části a tudíž má nízké náklady na údržbu, protože zde dochází k velmi malému opotřebení. Malé laboratorní přístroje umožňují k pozorování průběhu třídění použití plexiskla místo kovové boční stěny.
Vstupní materiál je do třídiče přiváděn zhruba v polovině třídící trubice v případě modelu MZM a ve spodní části kanálem s fluidním ložem v případě modelu MZF. Směr proudění vzduchu je v třídící zóně veden zespoda nahoru. Lehké částice jsou unášeny směrem vzhůru do cyklonu nebo do filtru, kdežto hrubé částice klesají do spodní části do transportního potrubí nebo do jímací nádoby.
Tyto stroje jsou velmi snadné na údržbu, jsou odolné vůči přetížení a bez problému zvládají změnu složení vstupního materiálu. Tyto vlastnosti dělají z těchto třídičů velmi spolehlivé stroje, které mohou při vhodném nastavení pracovat dlouhou dobu bez jakéhokoliv zásahu obsluhy.
Typické aplikace jsou v potravinářství oddělování endospermu a otrub u obilnin, při recyklaci kabelů oddělování izolačních materiálů od vodičů, při odprašování plastového granulátu, uhlí, vápence, hnojiv a dalších. Také mohou sloužit jako kontrolní třídič proti cizím předmětům (kovy, kamínky, sklo atd.) v materiálu jako jsou např. čaje, léčivé rostliny atd.
Ventoplex C (d97 = 25 µm – 200 µm)
Ventoplex využívá ke své činnosti účinek cirkulujícího proudu vzduchu, který je vytvářen ventilátorem uloženým v hlavě třídiče. Spolu s ventilátorem je v hlavě třídiče uloženo ještě třídící kolo. U nového modelu Ventoplex C je na rozdíl od jeho předchůdce Ventoplex B rozdělen pohon ventilátoru a třídícího kola na dva nezávislé pohony. Toto umožňuje větší možnosti při hledání vhodného nastavení. Změny nastavení požadované jemnosti je možné bez problémů provádět spojitě a za plného provozu.
Materiál je do třídiče přiváděn skrze dutou hřídel do středu třídiče. Zde materiál dopadá na otáčivou desku, která ho pomocí odstředivé síly rovnoměrně rozdistribuuje a uvede ho do rotačního pohybu. Příliš těžké částice padají proti směru unášivého proudu vzduchu do spodní části mlýna, kdežto zbytek částic je unášený na třídící kolo. Na třídícím kole jsou pak částice tříděny na základě dvou na ně působících sil. Jednak na ně působí unášivá síla vzduchu a za druhé na ně působí odstředivá síla rotujícího třídícího kola. U lehkých částic převládá unášivá síla nad odstředivou a u těžších částic je tomu naopak.
Tento třídič umožňuje široký rozsah jemností při vysokých výkonech. Obvyklé jemnosti se pohybují v rozmezí od d97 = 25 µm – 200 µm. Mechanická konstrukce třídiče umožňuje jednoduchou přístupnost do třídící komory a snadné čištění.
Typickými materiály jsou minerály jako vápenec, vápno, bentonit, dolomit, sádra, křemen, kaolin, skleněné prášky, brusiva, sklo, keramické prášky a další. Z ostatních potom například kostní moučka nebo rýžová mouka. Pro zpracování abrazivních materialů existují otěruvzdorné verze z korundu nebo polyurethanu
ASP Stratoplex (d97 = 15 – 150 µm)
Třídič ASP s vertikálně uloženým třídícím kolem pro rozsah jemností mezi d97 = 15 to 150 µm. Třídič se vyznačuje vysokým výkonem, vysokou přesností řezu, nízkou energetickou náročností a vynikající odolností proti opotřebení pomocí korundu nebo polyuretanu.
Materiál je do mlýna přiváděn shora na odstředivé kolo, které materiál rovnoměrně distribuuje a disperguje. Pohon třídícího kola je uložen zespodu pod třídící zónou. Vzduch vstupuje do třídiče spirálovým statorem a proudí skrze lamelový věnec do třídícího kola v dostředivém směru. Vstupní materiál prochází mezi lamelovým prstencem a třídícím kolem. V tomto prostoru jsou částice unášeny proudem vzduchu na třídící kolo. Na třídícím kole jsou pak částice tříděny na základě dvou na ně působících sil. Jednak na ně působí dostředivá unášivá síla vzduchu a jednak odstředivá síla rotujícího třídícího kola. U lehkých částic převládá unášivá síla nad odstředivou a těžších částic je tomu naopak.
Na výstupu hrubší frakce musí být umístěn turniket, který funguje jako uzávěr pro udržení podtlaku v třídiči. Okolo třídícího kola se nachází mezera, kterou by mohly hrubé částice pronikat do jemné frakce. Proto je okolo této mezery umístěn labyrintový kroužek s ucpávkovým vzduchem, který zabraňuje nadrozměrným částicím v průchodu do jemné frakce. Navzdory tomu, že třídič díky svému designu nepodléhá vysokému opotřebení, je u Stratoplexu ASP možné veškeré části, které přijdou do kontaktu s materiálem, vybavit speciální ochranou proti opotřebení (Korund, polyuretan). Třídič je snadno přístupný shora a tudíž je jeho údržba snadná a rychlá.
Třídič je dodáván včetně ventilátoru, filtru a někdy i cyklonu. Třídič může pracovat ve dvou režimech. Prvním režimem je režim cirkulace vzduchu se zhruba 10% ztrátou a druhý režim funguje bez cirkulace jako kontinuální průchod vzduchu.
Typické materiály pro třídič Stratoplex jsou živec, křemen, nefelin, wollastonit, vápenec a jiné. Také se používá při tzv. protein shiftingu u pšeničné mouky nebo luštěnin.
Micron Classifier MS (d97 = 15 – 150 µm)
Větrný třídič navržený pro inline zařazení do systému s pneumatickou dopravu materiálu. Třídící kolo má kónický tvar a šikmé lopatky. Oproti ostatním třídičům je menší rychlost otáčení třídícího kola a tím pádem je nižší spotřeba energie, nízké opotřebení a nízký pokles tlaku. Obvyklý rozsah jemností je u tohoto třídiče mezi d97 = 15 – 150 µm. Třídič je možno dodat s ochrannými prvky proti opotřebení a v případě aplikací pro potravinářský průmysl i v nerezovém provedení.
Hlavní vzduch přichází společně s materiálem zespodu třídiče. Sekundární vzduch přichází do mlýna radiálně a vytváří cyklónové proudění vzduchu, které má za úkol rozdispergovat aglomeráty. Třídící kolo se otáčí pomalu a nepoužívá, na rozdíl od ostatních rychloběžných třídičů, ucpávkový vzduch. Na třídícím kole jsou pak částice tříděny na základě dvou na ně působících sil. Jednak na ně působí unášivá síla vzduchu a za druhé na ně působí odstředivá síla rotujícího třídícího kola. U lehkých částic převládá unášivá síla nad odstředivou a těžších částic naopak. Lehká frakce odchází s hlavním proudem vzduchu skrze třídící kolo v horní části třídiče. Naopak těžká frakce klesá dolů a cestou je ještě vystavena sekundárnímu vzduchu, aby byly odděleny poslední zbytky lehké frakce, které by jinak odešly z třídiče společně s těžkou frakcí v podobě aglomerátu.
Typické aplikace jsou například mastek, bentonit, uhličitan vápenatý, dolomit, kaolín, pigmenty a další.
Turboplex ATP (d97 = 5- 60 µm)
Větrný třídič pro třídění ultra jemných částic až do d97 = 5 – 60 µm a u modelu NG až d97 = 2 µm (d50 = 0.3 µm). Tento třídič může mít buďto klasicky jedno třídící kolo nebo více stejných třídících kol. Více třídících kol má výhodu při zvyšování výkonu při velmi jemných frakcích. Počet otáček třídícího kola je jedna z veličin ovlivňující velikost výsledné frakce a je omezen maximální povolenou obvodovou rychlostí. Obecně platí, že čím menší průměr třídícího kola, tím vyšší jemnosti je možné dosáhnout. Více menších třídících kol dosahuje v jednom třídiči stejných kapacit, jako stejný počet třídičů s jedním třídícím kolem o stejném průměru. U vícekolových třídičů je ale třeba jen jeden filtr a jeden ventilátor na rozdíl od vice třídičů s menším kolem vedle sebe, kdy každý třídič musí mít vlastní filtr a vlastní ventilátor. Dále řešení s více třídícími koly přináší výhodu v tom, že třídič využívá jeden společný vstup a poté dva výstupy pro jemnou a pro hrubou frakci. Toto řešení výrazně šetří místo a dopravní cesty. Každé třídící kolo má svůj vlastní pohon, který je řízen frekvenčním měničem.
Materiál vstupuje do třídiče gravitačně nebo pomocí pneumatické dopravy do prostoru pod horizontálně uloženým třídícím kolem nebo koly. Zde je jemný materiál unášen hlavním proudem vzduchu směrem k třídícímu kolu. Na třídícím kole jsou pak částice tříděny na základě dvou na ně působících sil. Jednak na částice působí unášivá síla vzduchu a za druhé na ně působí odstředivá síla rotujícího třídícího kola. U lehkých částic převládá unášivá síla nad odstředivou a u těžších částic naopak. Lehká frakce odchází s hlavním proudem vzduchu skrze třídící kolo v horní části třídiče. Naopak těžká frakce klesá dolů a cestou je ještě vystavena cirkulujícímu proudu vzduchu, aby byly odděleny poslední zbytky lehké frakce, které by jinak odešly z třídiče společně s těžkou frakcí v podobě aglomerátu.
Třídič je také možno vyrobit v nerezové oceli pro speciální účely nebo ve speciálním provedení s prvky proti opotřebení.
TSP and TTSP
Třídiče TSP a TTSP byly vyvinuty zejména pro potřeby průmyslu na výrobu tonerů a pigmentů. Hlavním úkolem těchto strojů je odprášení tonerů a to s vysokou spolehlivostí. Na distribuci velikosti částic jsou v tomto odvětví kladeny velmi vysoké nároky, které je možné s těmito stroji splnit. Vzhledem k možnosti výbuchu jsou všechny stroje designovány tak, aby byly odolné proti výbušným tlakům do 10 barů. Na tyto stroje bylo patentováno několik řešení, které kromě přesnosti řezu kladou také důraz na manipulaci, čištění, provoz a instalaci.
Rozdíl mezi TSP a TTSP je ten, že TSP je třídič s jedním třídícím kolem, kdežto TTSP je tandemový, kde díky dvěma třídícím kolům dochází pomocí dvou klasifikačních stupňů ke dvěma řezům při různých velikostech zároveň.
Materiál je přiváděn na vertikálně uložené třídící kolo svrchu a je pomocí rozváděcího kola rovnoměrně distribuován do hlavního proudu vzduchu. Tento vzduch unáší částice směrem k třídícímu kolu, kde dochází k jejich třídění na jemnou a hrubou frakci. Trajektorie proudění vzduchu je navržena tak, aby nedocházelo ke zpětné kontaminaci výstupního materiálu prachovými částicemi a tím bylo zajištěno kvalitní odprášení finálního produktu.
Turbo Twin Double TTD (d97 = 3 µm – 45 µm)
Tento třídič je určen pro rozsah jemností d97 = 3 µm – 45 µm. Je vhodný ke třídění měkkých až středně tvrdých materiálů při vysokých výkonech. Tento třídič se vyznačuje robustní konstrukcí a patentovaným designem třídícího kola. Třídící kolo je uchyceno z obou stran ložisky, což umožňuje daleko vyšší maximální povolenou obvodovou rychlost třídícího kola a to až 120 m/s. Ostatní jednostranně uložené třídiče mají max. povolenou obvodovou rychlost zhruba poloviční. Dále byly optimalizovány produktové cesty třídícím kolem tak, aby nedocházelo ke zpětné kontaminaci již vytříděného materiálu. U tohoto mlýna již také není zapotřebí seřizovat mezeru u třídícího kola. Absence tohoto seřizování výrazně zjednodušuje údržbu.
Stroj je vhodný na materiály jako jsou například industriální plniva, mastek, dolomit, kaolin, baryt, uhličitan vápenatý (GCC) a další.
Třídič se vyrábí v šesti velikostech: 200, 315, 500, 630, 800 a 1 000.
Calciplex ACP (d97 = 6 – 40 μm)
Alpine Calciplex ACP je nejnovějším třídičem firmy Hosokawa Alpine. Tento třídič byl vyvinut jako odpověď na rychle se měnící požadavky trhu, kde hrají stále větší roli při rozhodování provozní náklady. Tento nový třídič vychází ze starších osvědčených modelů a stále využívá energeticky výhodného principu rotace tuhého tělesa. Tento třídič je určen pro vysoké výkony ultra jemných, neabrazivních minerálních prášků. Snížit energetickou náročnost se u tohoto třídiče podařilo až o 25 %.
Materiál je přiváděn pneumaticky zespodu společně s hlavním tokem vzduchu, který materiál rovnoměrně rozdistribuuje. Materiál je unášen proudem vzduchu k třídícímu kolu ve vrchní části třídiče. Třídícím kolem projde pouze jemná frakce a hrubá frakce odchází spodní výpustí. Nejvyšší výkony podává třídič v rozsahu jemností mezi d97 = 6 – 40 μm.