Воздушная классификация порошков. Основные недостатки и альтернативное решение – рассев на многочастотных виброситах.
Задача разделения материалов по крупности в сухом режиме для классов менее 200 микрон была всегда актуальна, а в современном мире требования по точному гранулометрическому составу только растут. Расширяется номенклатура материалов, сфера их применения, создаются новые технологии. При этом во всем мире и в нашей стране, растут требования к оборудованию по уменьшению создаваемой им нагрузке на окружающую среду и по снижению затрат энергии. До недавнего времени воздушная классификация была одной из самых распространенных технологий получение порошков заданной крупности. Ее достоинства подробно и всесторонне описаны на сайтах производителей, и любой желающий без труда может с ними ознакомиться.
В этой статье мы хотим обратить ваше внимание на недостатки систем воздушной классификации, с которыми рано или поздно сталкиваются при их эксплуатации, а также провести сравнение воздушной классификации с нашей новой разработкой — многочастотными вибрационными ситами серии МВ-АПМ. https://apmech.ru/equipment/mnogochastotnye-vibrosita-serii-mv1-ap/
Высокая эффективность рассева.
В этих виброситах применено несколько принципиально новых технических и конструкторских решений, которые либо отсутствуют, либо технически не применимы в обычных вибрационных ситах.
- Воздушная классификация: — большой расход воздуха. В среднем, для воздушной классификации на 1 кг материала требуется 2–5 м3 воздуха, в некоторых случаях и больше. Т.е. на разделение тонны материала требуется 2000–5000 м3/час.
Многочастотные вибросита: — расход воздуха отсутствует. Вибросито герметичное и не требует даже аспирации.
- Воздушная классификация: — большой расход электроэнергии. В среднем 10–30 кВт*ч/т, но в некоторых случаях — значительно больше. На энергопотребление влияет тонина разделения, удельная плотность материала, форма частиц. Например, комплекс LF-CM 1000 расходует 22 кВт электроэнергии на тонну материала.
Многочастотные вибросита: — средний расход электроэнергии 0.3–0.6 кВт*ч/т., максимальный – 0.8 кВт*ч/т. Чем меньше целевой фракции в просеиваем материале, тем больше расход электроэнергии.
- Воздушная классификация: — высокая линейная скорость материала в воздушном потоке во всех элементах системы вплоть до 25 м/сек. На абразивных материалах требуется применение деталей с высокой абразивной стойкостью к износу, и срок службы деталей выходит на первый план. Мягкие материалы в процессе классификации наоборот сами истираются на что в принципе повлиять практически невозможно.
Многочастотные вибросита: — линейная скорость вдоль сетки – не более 0.2 м/сек. Абразивный износ элементов вибросита — минимален. Изнашивается со временем лишь сетка, она стелется как «простыня», не требует рамок, натяжки и имеет среднюю стоимость квадратного метра 600 рублей. В сравнении с затратами при воздушной классификации — это пренебрежимо малая величина. 
- Воздушная классификация: — плохая точность границ разделения воздушного классификатора. Для воздушной классифицирующей линии совершенно нормально засорение крупным классом в готовом продукте 15–20%, эффективность разделения — на уровне 50–70%. На это влияет огромное количество факторов: правильно подобранный высоконапорный вентилятор, фильтр, качество фильтрующих элементов фильтра, особенно возможность их регенерации, влажность, подсос воздуха разгрузочных устройств, степень автоматизации установки и ее самонастройка и т.д. Один из самых распространенных способов уменьшение засоренности — это уменьшение границы разделения, так чтобы «хвост» попадал в требования по крупности, при этом примерно 20–30% материала нужной фракции классификатор не пропускает как готовый продукт и возвращает обратно в мельницу со всеми вытекающими из этого последствиями — падение производительности, перерасход электроэнергии, переизмельчение, повышение нагрузки на фильтр и т.д.
Многочастотные вибросита: — крупность минусового материала определяется ячеёй сетки, и обеспечивает вертикальную границу разделения по крупности. Сетка в принципе не позволяет появиться «засоренности», при этом многочастотные вибросита позволяют получить высочайшую эффективность рассева — более 90%, даже при достаточно низких содержаниях целевой фракции.
- Воздушная классификация: — влияние на крупность разделения удельной плотности и формы частиц материала. В реальности классификатор делит материал не только по крупности, но и по плотности частиц. Поэтому если материал имеет частицы и материалы разной плотности, то при разделении более легкие частицы окажутся с тяжёлыми частицами и будут просто их крупнее. Таким-же образом на процесс разделения влияет форма частиц.
Многочастотные вибросита: — разделяют материал по размеру ячеи сетки. Для многочастотных вибросит не имеет значение удельная плотность, насыпной вес материала.
- Воздушная классификация: — требуются циклоны для сбора материала. От правильно подобранного и рассчитанного циклона зависит пылевая нагрузка, которая пойдет на фильтр. Эффективность современных циклонов доходит до 90%. Их качество работы зависит от линейной скорости материала с воздухом, и любой подсос воздуха, а также частичное забивание фильтра сразу же отрицательно сказываются на их эффективности и эффективности разделения.
Многочастотные вибросита: — не требуются циклоны в принципе.
- Воздушная классификация: — фильтр выходящего воздуха. Является одним из самых важных после классификатора элементов системы. При выборе фильтра нужно учитывать, что в 1 м3 воздуха, идущего на фильтр после циклона, может содержаться в среднем 20–30 г пылевой составляющей, а при отсутствии циклонов — 100–200 г. Качество фильтрующих элементов фильтра, и особенно — их возможность регенерации (восстановление характеристик фильтра после каждой пневмоочистки) определяют качество работы всей системы в целом, и в первую очередь — циклонов и классификатора. В свете современных требований СанПиН 1.2.3685–21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», ПДК пыли в воздухе населённых мест – 0.5мг/м3 – разовая, 0.1мг/м3 – среднесуточная. Но при этом, качественная очистка воздуха полностью не решена на 99% предприятий в России и у многих зарубежных компаний. Обычно запыленность воздуха после фильтра составляет от 1 до 10 г/м3, т.е. превышает ПДК в тысячи раз! Конечно, эта проблема может быть решена установкой батарей фильтров, но цена конечной продукции при этом вырастает в разы.
Многочастотные вибросита: — не требуются фильтры в принципе.
- Воздушная классификация: — низкая надежность и герметичность выгружающих устройств, стоящих под разряжением на выходе после классификатора, циклонов, фильтра. Все они быстро изнашиваются и теряют герметичность. И все известные на данный момент решения — в той или иной степени компромисс, и хорошего решения до сих пор нет.
Многочастотные вибросита: — не требуются в принципе.
- Воздушная классификация: — проблемы зачистки при работе с различными материалами. Качественная зачистка всей установки при смене материала — очень трудная и время затратная операция.
Многочастотные вибросита: — зачистка внутренних поверхностей вибросита не представляет сложности, и может быть выполнена одним человеком.
- Воздушная классификация: — линейное построение схемы, в которой стоит от 7 до 20 единиц оборудования — достаточно громоздкое, изменение работы каждог влияет на работу остальных. Ну и остановка одной единицы влечет за собой полную остановку всей линии.
Многочастотные вибросита: — в технологической схеме, состоящей из нескольких вибросит, последние устанавливаются кратно двум, т.е. при остановке двух вибросит — все остальные будут работать, и соответственно — работоспособность всей линии сохранится, лишь с немного меньшей производительностью. 
Выводы: Вышеперечисленные соображения, касающаяся воздушной классификации, предоставляет безусловно обобщённую информацию и в разных технологических решениях могут отличаться. Мы сознательно не коснулись самих классификаторов т.к. среди них есть очень качественная и дорогая техника, которая при грамотном использовании и с правильным изначально поставленным ТЗ работает хорошо. Но при этом круг проблем, возникающих при ее эксплуатации практически не меняется. Как говорят профессионалы — решить можно все если у вас есть деньги и специалист на предприятии хорошо разбирающиеся в этом вопросе, а также квалифицированный рабочий персонал, который может выполнить поставленную задачу специалистами. И мы рекомендуем покупать всю технологическую линию воздушной классификации от загрузки до выгрузки из фильтра под ключ и желательно с комплектом запасных частей на год работы.
Наряду с этим, линии классификации на основе многочастотных вибросит серии МВ-АПМ лишены недостатков, присущих линиям воздушной классификации, и могут с успехом заменить последние без потери эксплуатационных характеристик и качества получаемой продукции.