ตะแกรงร่อน
ตะแกรงร่อนแบบ หมุน หรือที่รู้จักกันในชื่อตะแกรงหมุนเป็น เครื่องร่อน เชิงกลที่ใช้ในการแยกวัสดุ โดยส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมแปรรูปแร่และของเสีย[ 1 ]ประกอบด้วยดรัมทรงกระบอกที่มีรูพรุน ซึ่งโดยปกติจะยกขึ้นทำมุมที่ปลายด้านป้อน[ 2 ]การแยกขนาดทางกายภาพทำได้โดยที่วัสดุป้อนจะหมุนวนลงมาตามดรัมที่หมุนอยู่ โดยวัสดุที่มีขนาดเล็กกว่ารูตะแกรงจะผ่านตะแกรงไป ในขณะที่วัสดุที่มีขนาดใหญ่กว่าจะออกทางปลายอีกด้านของดรัม[ 3 ]ชื่อ "trommel" มาจากคำภาษาเยอรมันที่แปลว่า "ดรัม" [ 4 ]

สรุป
ตะแกรงร่อนแบบทรอมเมลสามารถนำไปใช้งานได้หลากหลาย เช่น การคัดแยกขยะมูลฝอยและการแยกแร่ธาตุมีค่าจากวัตถุดิบ ตะแกรงร่อนแบบทรอมเมลมีหลายแบบ เช่น แบบวงแหวนซ้อนกัน แบบอนุกรม หรือแบบขนาน และแต่ละแบบก็มีหลายรูปแบบการใช้งาน อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ต้องการ ตะแกรงร่อนแบบทรอมเมลมีข้อดีและข้อจำกัดหลายประการเมื่อเทียบกับกระบวนการร่อนแบบอื่น เช่นตะแกรงสั่นตะแกรงแบบตะแกรงเหล็กตะแกรงลูกกลิ้งตะแกรงโค้งและเครื่องแยกแบบหมุนเหวี่ยง
สมการควบคุมหลักบางส่วนสำหรับตะแกรงร่อน ได้แก่ อัตราการร่อน ประสิทธิภาพการร่อน และเวลาที่อนุภาคอยู่ในตะแกรง สมการเหล่านี้สามารถนำมาใช้ในการคำนวณคร่าวๆ ในขั้นตอนเริ่มต้นของการออกแบบได้ อย่างไรก็ตาม การออกแบบส่วนใหญ่มักอาศัยหลักการเชิงประสบการณ์ดังนั้น กฎการออกแบบจึงมักถูกนำมาใช้แทนสมการควบคุมในการออกแบบตะแกรงร่อน เมื่อออกแบบตะแกรงร่อน ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการร่อนและอัตราการผลิต ได้แก่ความเร็วรอบของถังหมุน อัตราการไหลของมวลอนุภาคป้อน ขนาดของถังหมุน และความเอียงของตะแกรงร่อน ขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ต้องการของตะแกรงร่อน จะต้องสร้างความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพการร่อนและอัตราการผลิต
ขอบเขตการใช้งาน
ขยะเทศบาลและขยะอุตสาหกรรม
ตะแกรงร่อนถูกใช้โดยอุตสาหกรรมขยะเทศบาลในกระบวนการคัดกรองเพื่อจำแนกขนาดของขยะมูลฝอย[ 5 ]นอกจากนั้น ยังสามารถใช้เพื่อปรับปรุงการกู้คืนขยะมูลฝอยที่ได้จากเชื้อเพลิงได้อีกด้วย โดยการกำจัดวัสดุอนินทรีย์ เช่น ความชื้นและเถ้าออกจากเศษส่วนเบาที่แยกจากขยะมูลฝอยที่ถูกบดละเอียดด้วยอากาศ ซึ่งจะช่วยเพิ่มคุณภาพของเชื้อเพลิงที่ได้[ 6 ]นอกจากนี้ ตะแกรงร่อนยังใช้สำหรับการบำบัดน้ำเสีย สำหรับการใช้งานเฉพาะนี้ ของแข็งจากกระแสน้ำที่ไหลเข้ามาจะตกตะกอนบนตาข่ายตะแกรง และดรัมจะหมุนเมื่อของเหลวถึงระดับหนึ่ง พื้นที่สะอาดของตะแกรงจะจมอยู่ในของเหลว ในขณะที่ของแข็งที่ติดอยู่จะตกลงบนสายพานลำเลียง ซึ่งจะถูกนำไปแปรรูปเพิ่มเติมก่อนที่จะนำออก[ 7 ]
การแปรรูปแร่
ตะแกรงร่อนยังใช้สำหรับการคัดแยกวัตถุดิบเพื่อกู้คืนแร่ธาตุที่มีค่า ตะแกรงจะแยกวัสดุขนาดเล็กที่ไม่เหมาะสมกับช่วงขนาดที่จะนำไปใช้ในขั้นตอนการบด นอกจากนี้ยังช่วยกำจัดฝุ่นละอองซึ่งหากไม่กำจัดออกไปจะทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรในขั้นตอนต่อไปลดลง[ 8 ]
แอปพลิเคชันอื่นๆ
การประยุกต์ใช้ตะแกรงร่อนแบบอื่นๆ สามารถพบได้ในกระบวนการคัดกรองปุ๋ยหมักในฐานะเทคนิคการปรับปรุงคุณภาพ โดยจะคัดเลือกปุ๋ยหมักที่มีขนาดแตกต่างกันเพื่อกำจัดสิ่งปนเปื้อนและกากที่หมักไม่สมบูรณ์ ทำให้ได้ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่มีประโยชน์หลากหลาย[ 9 ]นอกจากนี้ อุตสาหกรรมอาหารยังใช้ตะแกรงร่อนแบบต่างๆ ในการคัดแยกอาหารแห้งที่มีขนาดและรูปร่างแตกต่างกัน กระบวนการคัดแยกนี้จะช่วยให้ได้อัตราการถ่ายเทมวลหรือความร้อนที่ต้องการ และหลีกเลี่ยงการแปรรูปน้อยเกินไปหรือมากเกินไป นอกจากนี้ยังใช้คัดกรองอาหารขนาดเล็ก เช่น ถั่วลันเตาและถั่วต่างๆ ที่แข็งแรงพอที่จะต้านทานแรงหมุนของดรัมได้[ 10 ]
มีแบบให้เลือก
หนึ่งในรูปแบบการออกแบบตะแกรงร่อนที่มีอยู่คือตะแกรงแบบวงกลมซ้อนกัน โดยตะแกรงที่หยาบที่สุดจะอยู่ตรงส่วนด้านในสุด นอกจากนี้ยังสามารถออกแบบแบบขนานได้ โดยวัตถุจะออกจากกระแสหนึ่งและเข้าสู่กระแสถัดไป[ 10 ]ตะแกรงร่อนแบบอนุกรมคือดรัมเดี่ยว โดยแต่ละส่วนจะมีขนาดรูเปิดที่แตกต่างกัน เรียงจากละเอียดที่สุดไปจนถึงหยาบที่สุด[ 11 ]
ตะแกรงร่อนมีหลายรูปแบบ สำหรับส่วนประกอบที่เป็นดรัม จะมีการติดตั้งสกรูภายในเมื่อวางดรัมในแนวราบหรือยกขึ้นทำมุมน้อยกว่า 5° สกรูภายในช่วยให้วัตถุเคลื่อนที่ผ่านดรัมได้ง่ายขึ้นโดยบังคับให้วัตถุหมุนเป็นเกลียว
สำหรับถังคัดแยกแบบเอียง วัตถุจะถูกยกขึ้นแล้วปล่อยลงโดยใช้แท่งยกเพื่อเคลื่อนวัตถุลงไปด้านล่างของถัง ซึ่งหากไม่มีแท่งยก วัตถุจะกลิ้งลงมาได้ช้ากว่า นอกจากนี้ แท่งยกยังเขย่าวัตถุเพื่อแยกออกจากกัน แท่งยกจะไม่ถูกนำมาใช้กับวัตถุที่มีน้ำหนักมาก เนื่องจากอาจทำให้ตะแกรงแตกได้
สำหรับตะแกรง มักใช้ตะแกรงแผ่นเจาะรูหรือตะแกรงตาข่าย ตะแกรงแผ่นเจาะรูนั้นรีดและเชื่อมเพื่อความแข็งแรง การออกแบบนี้มีร่องน้อยกว่า ทำให้ทำความสะอาดได้ง่ายขึ้น ในทางกลับกัน ตะแกรงตาข่ายสามารถเปลี่ยนได้ เนื่องจากสึกหรอได้ง่ายกว่าตะแกรงเจาะรู นอกจากนี้ การทำความสะอาดด้วยสกรูสำหรับการออกแบบนี้จะเข้มข้นกว่า เนื่องจากวัตถุมีแนวโน้มที่จะติดอยู่ในร่องตาข่าย[ 12 ]
ช่องเปิดของหน้าจอมีรูปทรงเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือกลม ซึ่งกำหนดโดยปัจจัยการทำงานหลายประการ[ 12 ]เช่น:
- ขนาดที่ต้องการของผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดเล็กเกินไป
- พื้นที่ของรูรับแสง รูรับแสงทรงกลมมีพื้นที่เล็กกว่ารูรับแสงทรงสี่เหลี่ยม
- ระดับความปั่นป่วนของผลิตภัณฑ์
- การทำความสะอาดถังซัก
ข้อดีและข้อจำกัดเมื่อเทียบกับกระบวนการแข่งขัน
หน้าจอสั่น
ตะแกรงร่อนแบบ Trommel มีต้นทุนการผลิตที่ถูกกว่าตะแกรงร่อนแบบสั่นสะเทือน เนื่องจากไม่มีการสั่นสะเทือนจึงทำให้เกิดเสียงรบกวนน้อยกว่าตะแกรงร่อนแบบสั่นสะเทือน ตะแกรงร่อนแบบ Trommel มีความแข็งแรงทางกลมากกว่าตะแกรงร่อนแบบสั่นสะเทือน ทำให้สามารถใช้งานได้นานขึ้นภายใต้แรงทางกล[ 11 ] [ 13 ]
อย่างไรก็ตาม สามารถคัดกรองวัสดุได้มากขึ้นในคราวเดียวสำหรับตะแกรงสั่นเมื่อเทียบกับตะแกรงหมุน เนื่องจากตะแกรงหมุนใช้พื้นที่เพียงส่วนเดียวของตะแกรงในระหว่างกระบวนการคัดกรอง ในขณะที่ตะแกรงสั่นใช้พื้นที่ทั้งหมดของตะแกรง ตะแกรงหมุนยังเสี่ยงต่อการอุดตันและการปิดกั้นได้ง่ายกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อช่องตะแกรงที่มีขนาดแตกต่างกันเรียงกัน[ 11 ]การอุดตันคือเมื่อวัสดุที่มีขนาดใหญ่กว่าช่องตะแกรงอาจติดหรืออัดแน่นอยู่ในช่องตะแกรงแล้วอาจถูกบังคับให้ผ่านเข้าไป ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์[ 13 ]การปิดกั้นคือเมื่อวัสดุเปียกจับตัวเป็นก้อนและติดอยู่กับพื้นผิวของตะแกรง[ 14 ]การสั่นสะเทือนในตะแกรงสั่นช่วยลดความเสี่ยงของการอุดตันและการปิดกั้น[ 14 ]
หน้าจอหมีกริซลี่
ตะแกรงร่อน (Grizzly screen) คือตะแกรงหรือชุดแท่งโลหะขนานกันที่ติดตั้งในโครงเอียงที่ยึดอยู่กับที่ ความลาดเอียงและเส้นทางการไหลของวัสดุมักจะขนานกับความยาวของแท่งโลหะ ความยาวของแท่งอาจยาวได้ถึง 3 เมตร และระยะห่างระหว่างแท่งมีตั้งแต่ 50 ถึง 200 มิลลิเมตร ตะแกรงร่อนมักใช้ในอุตสาหกรรมเหมืองแร่เพื่อจำกัดขนาดของวัสดุที่ผ่านเข้าไปในระบบลำเลียงหรือขั้นตอนการลดขนาด
การก่อสร้าง
โดยทั่วไปแล้ว วัสดุที่ใช้ในการผลิตแท่งเหล็กมักเป็นเหล็กแมงกานีสเพื่อลดการสึกหรอ โดยปกติแล้ว แท่งเหล็กจะมีรูปทรงที่ส่วนบนกว้างกว่าส่วนล่าง จึงทำให้สามารถผลิตแท่งเหล็กที่มีความลึกพอสมควรเพื่อความแข็งแรงโดยไม่ถูกอุดตันด้วยก้อนวัสดุที่ทะลุผ่านกลางแท่ง
การทำงาน
วัสดุหยาบ (เช่น จากเครื่องบดขั้นต้น) จะถูกป้อนเข้าทางด้านบนของตะแกรง ก้อนขนาดใหญ่จะกลิ้งและเลื่อนไปยังด้านล่าง (ส่วนระบายออก) ในขณะที่ก้อนขนาดเล็กที่มีขนาดเล็กกว่าช่องว่างระหว่างแท่งจะร่วงผ่านตะแกรงลงไปในถังเก็บแยกต่างหาก
ม่านม้วน
ตะแกรงลูกกลิ้งเป็นที่นิยมมากกว่าตะแกรงหมุนเมื่อต้องการอัตราการป้อนสูง นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดเสียงรบกวนน้อยกว่าตะแกรงหมุนและต้องการพื้นที่เหนือศีรษะน้อยกว่า วัสดุที่มีความหนืดและเหนียวจะแยกได้ง่ายกว่าโดยใช้ตะแกรงลูกกลิ้งมากกว่าตะแกรงหมุน[ 11 ]
หน้าจอโค้ง
ตะแกรงโค้งสามารถแยกอนุภาคละเอียด (200-3000 μm) ได้ดีกว่าตะแกรงแบบหมุน อย่างไรก็ตาม อาจเกิดการเกาะติดได้หากขนาดอนุภาคน้อยกว่า 200 μm [ 15 ]ซึ่งจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการแยก อัตราการคัดกรองของตะแกรงโค้งยังสูงกว่าตะแกรงแบบหมุนมาก เนื่องจากมีการใช้พื้นที่ผิวทั้งหมดของตะแกรง[ 16 ]นอกจากนี้ สำหรับตะแกรงโค้ง การไหลของวัสดุจะขนานกับช่องเปิด ทำให้วัสดุที่หลวมสามารถแตกตัวออกจากพื้นผิวที่ขรุขระของวัสดุขนาดใหญ่ ส่งผลให้อนุภาคขนาดเล็กผ่านเข้าไปได้มากขึ้น[ 17 ]
ตัวคั่นหน้าจอแบบหมุน
อนุภาคขนาดเล็กกว่า (>40 μm) สามารถแยกได้ด้วยเครื่องแยกแบบหมุนเหวี่ยงมากกว่าตะแกรงร่อน[ 11 ]ขนาดของเครื่องแยกแบบหมุนเหวี่ยงสามารถปรับได้โดยใช้ถาดที่ถอดได้ ในขณะที่ตะแกรงร่อนมักจะติดตั้งอยู่กับที่[ 18 ]เครื่องแยกแบบหมุนเหวี่ยงยังสามารถแยกวัสดุแห้งและเปียกได้เช่นเดียวกับตะแกรงร่อน อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วเครื่องแยกแบบหมุนเหวี่ยงจะแยกได้เฉพาะวัสดุแห้งหรือเปียกเท่านั้น เนื่องจากมีพารามิเตอร์ที่แตกต่างกันสำหรับตะแกรงร่อนเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการแยกที่ดีที่สุด ดังนั้นจึงต้องใช้เครื่องแยกสองเครื่องสำหรับการแยกวัสดุแห้งและเปียก ในขณะที่ตะแกรงร่อนเพียงอันเดียวก็สามารถทำงานเดียวกันได้[ 17 ]
ลักษณะกระบวนการหลัก
อัตราการตรวจคัดกรอง
ลักษณะกระบวนการหลักประการหนึ่งที่น่าสนใจคืออัตราการคัดกรองของตะแกรงร่อน อัตราการคัดกรองเกี่ยวข้องกับความน่าจะเป็นที่อนุภาคขนาดเล็กจะผ่านช่องตะแกรงเมื่อกระทบ[ 6 ]โดยอาศัยสมมติฐานว่าอนุภาคตกลงบนพื้นผิวตะแกรงในแนวตั้งฉาก ความน่าจะเป็นของการผ่าน P จะถูกกำหนดง่ายๆ ดังนี้[ 19 ]
| 1 |
โดยที่หมายถึงขนาดอนุภาคหมายถึงขนาดของช่องเปิด (เส้นผ่านศูนย์กลางหรือความยาว) และหมายถึงอัตราส่วนของพื้นที่ช่องเปิดต่อพื้นที่หน้าจอทั้งหมด สมการ ( 1 ) ใช้ได้กับช่องเปิดทั้งแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัสและวงกลม อย่างไรก็ตาม สำหรับช่องเปิดสี่เหลี่ยมผืนผ้า สมการจะกลายเป็น: [ 19 ]
| 2 |
โดยที่และหมายถึงมิติสี่เหลี่ยมของช่องเปิด หลังจากกำหนดความน่าจะเป็นของการผ่านของอนุภาคในช่วงขนาดที่กำหนดผ่านหน้าจอแล้ว เศษส่วนของอนุภาคที่เหลืออยู่ในหน้าจอสามารถหาได้โดยใช้: [ 6 ]
| 3 |
โดยที่คือจำนวนการกระทบของอนุภาคบนหน้าจอ หลังจากตั้งสมมติฐานว่าจำนวนการกระทบต่อหน่วยเวลามีค่าคงที่ สมการ ( 3 ) จะกลายเป็น: [ 6 ]
| 4 |
อีกวิธีหนึ่งในการแสดงเศษส่วนของอนุภาคที่เหลืออยู่ในหน้าจอคือในแง่ของน้ำหนักของอนุภาค ซึ่งกำหนดไว้ดังนี้: [ 6 ]
| 5 |
โดยที่น้ำหนักของอนุภาคในช่วงขนาดที่กำหนดที่เหลืออยู่ในตะแกรง ณ เวลาใดเวลาหนึ่งและน้ำหนักเริ่มต้นของวัตถุดิบ ดังนั้น จากสมการ ( 4 ) และ ( 5 ) อัตราการคัดกรองสามารถแสดงได้ดังนี้: [ 6 ]
| 6 |
ประสิทธิภาพการแยก
ประสิทธิภาพการคัดกรองสามารถคำนวณได้โดยใช้น้ำหนักมวลในลักษณะต่อไปนี้ E=c(fu)(1-u)(cf)/f(cu)^2(1-f)
นอกเหนือจากอัตราการคัดกรองแล้ว ลักษณะที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งคือประสิทธิภาพการแยกของตะแกรงร่อน สมมติว่าทราบฟังก์ชันการกระจายขนาดของอนุภาคขนาดเล็กที่จะถูกกำจัดความน่าจะเป็นสะสมของอนุภาคทั้งหมดตั้งแต่ถึงที่ถูกแยกออกหลังจากการกระทบกันนั้นก็คือ: [ 19 ]
| 7 |
นอกจากนี้ เศษส่วนจำนวนรวมของอนุภาคในช่วงขนาดนี้ในอาหารสามารถแสดงได้ดังนี้: [ 19 ]
| 8 |
ดังนั้น ประสิทธิภาพการแยก ซึ่งกำหนดเป็นอัตราส่วนของเศษส่วนของอนุภาคที่ถูกกำจัดต่อเศษส่วนทั้งหมดของอนุภาคในสารป้อน สามารถกำหนดได้ดังนี้: [ 19 ]
| 9 |
มีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการแยกของตะแกรงร่อน ซึ่งรวมถึง: [ 20 ]
- ความเร็วในการหมุนของตะแกรงร่อน
- อัตราการป้อน
- ระยะเวลาที่อยู่ในถังหมุน
- มุมเอียงของดรัม
- จำนวนและขนาดของช่องเปิดหน้าจอ
- ลักษณะของอาหารสัตว์
ระยะเวลาที่หน้าจอแสดงข้อมูล
สมการที่นำเสนอในส่วนนี้สำหรับเวลาการอยู่ในตะแกรงหมุนของวัสดุนั้นตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ทำให้ง่ายขึ้นสองประการ ประการแรก สมมติว่าไม่มีการลื่นไถลของอนุภาคบนตะแกรง[ 6 ]นอกจากนี้ อนุภาคที่หลุดออกจากตะแกรงจะตกอย่างอิสระ เมื่อดรัมหมุน อนุภาคจะยังคงสัมผัสกับผนังที่หมุนอยู่ด้วยแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง[ 6 ]เมื่ออนุภาคเข้าใกล้ด้านบนของดรัม แรงโน้มถ่วงที่กระทำในทิศทางรัศมีจะเอาชนะแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางทำให้อนุภาคตกลงมาจากดรัมในลักษณะการกระเพื่อม[ 2 ]ส่วนประกอบของแรงที่กระทำต่ออนุภาค ณ จุดที่หลุดออกนั้นแสดงไว้ในรูปที่ 6
มุมการออกเดินทาง α สามารถกำหนดได้ผ่านสมดุลแรง ซึ่งกำหนดไว้ดังนี้: [ 6 ]
| 10 |
โดยที่คือรัศมีของดรัมคือความเร็วในการหมุนในหน่วยเรเดียนต่อวินาทีคือความเร่งโน้มถ่วง และคือมุมเอียงของดรัม ดังนั้น เวลาที่อนุภาคอยู่ในตะแกรงหมุนสามารถกำหนดได้จากสมการด้านล่าง: [ 6 ]
| 11 |
โดยที่หมายถึงความยาวของหน้าจอหมายถึงการหมุนของหน้าจอในหน่วยรอบต่อนาที และหมายถึงมุมการออกตัวในหน่วยองศา
การออกแบบและหลักการเชิงอนุมาน
ตะแกรงร่อนแบบทรอมเมลใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเนื่องจากมีประสิทธิภาพในการแยกขนาดวัสดุ ระบบตะแกรงร่อนแบบทรอมเมลถูกควบคุมโดยความเร็วในการหมุนของดรัม อัตราการไหลของมวลของอนุภาคป้อน ขนาดของดรัม และความเอียงของตะแกรงร่อนแบบทรอมเมล[ 21 ]
พฤติกรรมความเร็วในการหมุนของอนุภาค

เนื่องจากขนาดของตาข่ายในดรัมหมุนมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของอนุภาค ดังแสดงในรูปที่ 7 ความเร็วในการเคลื่อนที่ของอนุภาคสามารถแบ่งออกเป็นสององค์ประกอบความเร็ว ได้แก่ องค์ประกอบแนวตั้งและองค์ประกอบแนวนอนโดยกำหนดให้ θ เป็นมุมระหว่างการเคลื่อนที่ของอนุภาคและองค์ประกอบแนวตั้ง ความเร็วในแนวตั้งและแนวนอนสามารถเขียนได้ดังนี้:
| 12 |
| 13 |
เมื่ออนุภาคจะหลุดลอดผ่านตาข่ายในถังหมุน อย่างไรก็ตาม ถ้าอนุภาคจะถูกกักไว้ภายในถังหมุน เม็ดขนาดใหญ่จะถูกกักไว้ภายในตะแกรงร่อนจนกว่าจะถึงขนาดรูที่ต้องการ และจะมีพฤติกรรมของอนุภาคเช่นเดียวกัน
กลไกการเคลื่อนที่ของอนุภาค
ด้วยความเร็วในการหมุนที่แตกต่างกัน ผลของประสิทธิภาพการคัดกรองและอัตราการผลิตจะแตกต่างกันไปตามกลไกการเคลื่อนที่ประเภทต่างๆ กลไกเหล่านี้ได้แก่ การยุบตัว การเกิดต้อกระจก และการเหวี่ยงแยก[ 22 ]
ทรุดตัวลง

ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อความเร็วในการหมุนของดรัมต่ำ อนุภาคจะถูกยกขึ้นเล็กน้อยจากด้านล่างของดรัมก่อนที่จะตกลงสู่พื้นผิวอิสระดังแสดงในรูปที่ 8 เนื่องจากมีเพียงอนุภาคกรองขนาดเล็กที่อยู่ใกล้ผนังของตัวดรัมเท่านั้นที่สามารถถูกคัดกรองได้ ส่งผลให้ประสิทธิภาพการคัดกรองลดลง
ต้อกระจก

เมื่อความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้น การตกตะกอนจะเปลี่ยนเป็นการเคลื่อนที่แบบน้ำตก โดยอนุภาคจะหลุดออกใกล้ด้านบนของดรัมหมุนดังแสดงในรูปที่ 9 เม็ดขนาดใหญ่จะแยกตัวอยู่ใกล้พื้นผิวด้านในเนื่องจากผลของถั่วบราซิลในขณะที่เม็ดขนาดเล็กจะอยู่ใกล้พื้นผิวตะแกรง ทำให้เม็ดกรองขนาดเล็กสามารถผ่านไปได้[ 3 ]การเคลื่อนที่นี้ก่อให้เกิดการไหลแบบปั่นป่วนของอนุภาค ส่งผลให้ประสิทธิภาพการคัดกรองสูงขึ้นเมื่อเทียบกับการตกตะกอน
การปั่นเหวี่ยง

เมื่อความเร็วในการหมุนเพิ่มขึ้นอีก การเคลื่อนที่แบบต้อกระจกจะเปลี่ยนไปเป็นการเคลื่อนที่แบบเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ซึ่งจะส่งผลให้ประสิทธิภาพการคัดกรองลดลง ทั้งนี้เนื่องจากอนุภาคจะเกาะติดกับผนังของถังหมุนอันเนื่องมาจากแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง ดังแสดงในรูปที่ 10
อัตราการไหลของสารป้อน
ตามที่ Ottino และ Khakhar [ 22 ] ระบุว่า การเพิ่มอัตราการไหลของอนุภาคส่งผลให้ประสิทธิภาพการคัดกรองลดลง ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัดว่าเหตุใดจึงเกิดเช่นนี้ อย่างไรก็ตาม มีข้อเสนอแนะว่าผลกระทบนี้ได้รับอิทธิพลจากความหนาของเม็ดกรองที่บรรจุอยู่ในตัวตะแกรงร่อน
ที่อัตราการไหลของวัสดุป้อนสูง อนุภาคขนาดเล็กที่อยู่ชั้นล่างของชั้นวัสดุบรรจุจะสามารถถูกคัดกรองผ่านช่องเปิดที่กำหนดไว้ได้ ในขณะที่อนุภาคขนาดเล็กที่เหลือจะเกาะติดกับอนุภาคขนาดใหญ่ ในทางกลับกัน ที่อัตราการป้อนต่ำ อนุภาคขนาดเล็กจะผ่านความหนาของเม็ดวัสดุในระบบตะแกรงร่อนได้ง่ายกว่า
ขนาดของถัง
การเพิ่มพื้นที่ผิวของวัสดุที่สัมผัสกับตะแกรงจะช่วยให้สามารถกรองอนุภาคได้มากขึ้น ดังนั้น คุณสมบัติที่เพิ่มพื้นที่ผิวจะส่งผลให้ประสิทธิภาพการกรองและอัตราการผลิตสูงขึ้นมาก พื้นที่ผิวที่มากขึ้นสามารถเพิ่มขึ้นได้โดย
- การเพิ่มความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของถัง
- การเพิ่มขนาดของช่องเปิดและจำนวนช่องเปิด
- ลดจำนวนช่องว่าง/พื้นที่ระหว่างช่องเปิด
- การใช้แท่งยกเพื่อเพิ่มการกระจายตัวของอนุภาค
มุมเอียงของดรัม
ในการออกแบบตะแกรงร่อน ควรคำนึงถึงว่ามุมเอียงที่สูงขึ้นจะส่งผลให้มีอัตราการผลิตอนุภาคสูงขึ้น มุมเอียงที่สูงขึ้นจะส่งผลให้มีอัตราการผลิตสูงขึ้นเนื่องจากความเร็วของอนุภาคเพิ่มขึ้นดังแสดงในรูปที่ 7 อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้มาพร้อมกับข้อเสียคือประสิทธิภาพการร่อนลดลง ในทางกลับกัน การลดมุมเอียงจะส่งผลให้ระยะเวลาที่อนุภาคอยู่ในระบบตะแกรงร่อนนานขึ้น ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการร่อน
เนื่องจากประสิทธิภาพการคัดกรองเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวของตะแกรงร่อน จึงจำเป็นต้องใช้ตะแกรงร่อนที่สั้นกว่าที่มุมเอียงที่เล็กกว่าเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการคัดกรองที่ต้องการ แนะนำว่ามุมเอียงไม่ควรต่ำกว่า 2° เนื่องจากประสิทธิภาพและอัตราการผลิตยังไม่ทราบแน่ชัดเกินกว่าจุดนี้ มีปรากฏการณ์เกิดขึ้นที่มุมเอียงต่ำกว่า 2° กล่าวคือ สำหรับชุดเงื่อนไขการทำงานที่กำหนด การลดมุมเอียงจะทำให้ความลึกของชั้นเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ประสิทธิภาพการคัดกรองลดลง อย่างไรก็ตาม มันจะเพิ่มเวลาการอยู่ในระบบไปพร้อมกัน ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการคัดกรองเพิ่มขึ้น ไม่แน่ใจว่าผลกระทบใดจะเด่นกว่ากันที่มุมเอียงน้อยกว่า 2° [ 3 ]
ตัวอย่างหลังการรักษา
ในอุตสาหกรรมการบำบัดน้ำเสีย ของแข็งที่ออกจากตะแกรงร่อนจะถูกอัดและแยกน้ำออกขณะเคลื่อนที่ไปตามสายพานลำเลียง โดยส่วนใหญ่แล้วจะใช้การบำบัดหลังการล้าง เช่น การล้างด้วยแรงดันสูง หลังจากตะแกรงร่อนเพื่อสลายอุจจาระและของแข็งกึ่งแข็งที่ไม่ต้องการ ปริมาตรของของแข็งจะลดลงได้ถึง 40% ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติก่อนการกำจัด[ 7 ]
หมายเหตุ
- ↑สเตสเซล และคณะ 1996, หน้า 558-568.
- 1 2สเตสเซล และคณะ 1992, หน้า 604-619
- 1 2 3เฉิน YS และคณะ 2010, หน้า 1214-1221.
- ↑ "Trommel" . พจนานุกรมคอลลินส์. สืบค้นเมื่อ2025-05-05 .
- ↑เลา และคณะ 2548 หน้า 1004-1012
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10แกลบ และคณะ 1982, หน้า 447-457
- 1 2จอจอห์นสัน
- ↑วอร์เรน เจแอล 1978, หน้า 97-111
- ↑เฮสเตอร์และแฮร์ริสัน 2002, หน้า 75
- 1 2 Fellows 2009, หน้า 113-114
- 1 2 3 4 5 Wills & Napier-Munn 2011, หน้า 196-200
- 1 2 3ระบบรีไซเคิลเบรนท์วูด
- 1 2 Richardson et al. 2002, หน้า 57-58.
- 1 2เวสต์และคณะ 2001, หน้า 116 – 124
- ↑ Gupta & Yan 2006, หน้า 29
- ↑ Tarleton & Wakeman 2006, หน้า 1-78
- 1 2ซัทเธอร์แลนด์ 2011, หน้า 97-209
- ↑ Halder 2012, หน้า 223-251
- 1 2 3 4 5เปลี่ยนแปลง และคณะ 1981, หน้า 223-240
- ↑พิชเทล 2005, หน้า 182-185
- ↑ชาวีฟ 2004, หน้า 801-811
- 1 2ออตติโน และคณะ 2000, หน้า 55-91