|
Brugvorming
Bulkgoed stroomt niet uit elk gat
Brugvorming is één van de lastigste en meest opvallende
problemen met silo's. Het kan optreden omdat de deeltjes van een produkt verklemmen boven
de opening. De opening moet ca. 7 maal zo groot zijn als de diameter van het grootste
deeltje om deze verklemming te vermijden.
Maar veel brugvormingsproblemen komen juist voor bij poeders. Hier is het de cohesie, het
aan elkaar plakken van deeltjes, die ervoor zorgt dat het produkt blijft hangen.
Afhankelijk van de omstandigheden (bijvoorbeeld opslagduur) kan stabiele brug van een
poeder een overspanning bereiken van wel 3 meter.
Wanneer produkt wordt onttrokken uit de silo, moet het door
een vernauwing (de trechter) stromen. Hierdoor ontstaan spanningsbogen in het produkt, die
afsteunen op de trechterwand.
Stroming in een silo is het continu bezwijken (instorten) van deze bogen (tijdelijke
bruggen). Brugvorming treedt op wanneer een boog kan blijven bestaan.
Voor elke situatie is de zogenaamde kritische uitstroom-diameter te bepalen. Is
de uitstroomopening van de silo groter dan deze kritische diameter, dan zal het produkt
uitstromen. Is de bestaande diameter kleiner, dan treedt brugvorming op.
De kritische diameter hangt af van de vorm van de trechter en van de silodrukken, maar
voornamelijk van de eigensterkte van het produkt. De eigensterkte is de samenhang bij een
bepaalde druk, en is in hoge mate afhankelijk van de condities.
Vergelijk dit met het vormen van een sneeuwbal, en met het bakken van zandtaartjes. Met
droog zand is het laatste niet mogelijk.
De eigensterkte van een produkt is afhankelijk van:
* de samenstelling,
* de deeltjesgrootteverdeling,
* de druk die het heeft ondergaan,
* het vochtpercentage,
* de temperatuur,
* de opslagduur.
Vooral de laatste speelt in veel situaties een rol, zoals vaak blijkt uit de
opstartproblemen na een weekend. Om de kritische diameter te kunnen berekenen worden de
metingen daarom onder de condities uitgevoerd die van toepassing zijn.
Voor silo ontwerp met betrekking tot brugvorming zie het artikel silo-ontwerp.
|