Padatan butiran dapat dihantarkan saluran ke segala arah dengan aliran udara berkecepatan tinggi. Biasanya, di industri panjang saluran dapat mencapai beberapa ratus kaki dan material sisa seperti seperti fly ash dan semen telah dipindahkan lebih dari satu mil keluar. Bahan yang tersirkulasi udara termasuk bahan kimia, semua jenis pelet plastik, biji-bijian, dan bubuk. Salah satu sistem yang dapat menjalankan pengangkutan butiran dengan aliran udara adalah sistem pneumatic conveying (pengangkuran pneumatik).

Pengangkutan pneumatik menyediakan cara yang hemat biaya untuk menangani dan mentransfer bahan butiran bubuk dan curah dengan mudah dengan sedikit kerugian. Sangat cocok untuk berbagai industri proses seperti; makanan dan minuman, makanan hewan peliharaan, bahan kimia dan deterjen, energi terbarukan dan bahan spesialis.

Kinerja konveyor pneumatik sangat sensitif terhadap beberapa karakteristik padatan, yang paling relevan adalah:

  1. kerapatan curah, saat dituang dan diangin-anginkan,
  2. massa jenis sebenarnya,
  3. koefisien gesekan geser,
  4. distribusi ukuran partikel,
  5. kekasaran dan bentuk partikel,
  6. kadar air dan higroskopisitas, dan
  7. karakteristik seperti kerapuhan, abrasivitas, kemampuan mudah terbakar, dll.

Prinsip pengangkutan pneumatik didasarkan pada pembawaan bahan butiran dapat dipindahkan melalui udara melalui pipa. Udara pengangkut yang mengalir mentransmisikan gaya propulsi pada material dan menyalurkannya melalui jalur pengangkutan. Pengangkutan pneumatik selalu membutuhkan perbedaan tekanan antara awal dan akhir pipa. Untuk mengatasi perbedaan tekanan ini, blower konveyor atau kompresor digunakan.

Kategori Pneumatic Conveying

Fase dilute (encer): Konveyor pneumatik fase encer adalah sistem umum untuk bahan nonfragile dan menerapkan aliran udara bertekanan rendah dan berkecepatan tinggi yang memfluidisasi partikel halus. Bahan dimuat ke dalam hopper, di mana penggerak udara kemudian mengirimkannya melalui jalur pengangkut ke tujuannya dengan kecepatan tinggi. Konveyor bertekanan bekerja paling baik dengan bubuk dengan massa jenis kurang dari ~ 62 lb / ft^3 dan dapat memindahkan butiran jarak jauh, sedangkan konveyor vakum paling cocok untuk bahan yang dikemas di bawah tekanan (serpihan kayu, serat, dll.). Konveyor vakum fase encer juga mengurangi risiko paparan bahan di dalam, sehingga berguna untuk aplikasi kimia dan racun. Dalam kedua kasus, konveyor pneumatik fase encer menemukan penggunaan material non-abrasif ringan yang tidak mudah pecah seperti tepung, karbon, bahan kimia bubuk, dan banyak lagi. Mereka membutuhkan sedikit ruang dan merupakan metode pengiriman yang murah dan efektif untuk bubuk dan curah.

Dilute Pneumatic Conveyor. Sumber: https://www.thomasnet.com/articles/materials-handling/all-about-pneumatic-conveyors/

Fase dense (padat): Konveyor pneumatik fase padat adalah kebalikan dari konveyor fase encer, karena konveyor ini menggunakan tekanan tinggi dan kecepatan rendah untuk memindahkan produk yang rentan terhadap kerusakan. Material dimuat ke dalam bejana bertekanan, di mana tekanan tinggi memaksa material masuk ke jalur pengangkutan ke tujuannya. Produk tidak terfluidisasi di aliran udara, dan sebaliknya “berdenyut” menurut sistem, terkadang dengan bantuan injektor udara. Oleh karena itu, konveyor fase padat jauh lebih lambat daripada varietas fase encer tetapi juga lebih mudah pada material. Konveyor tekanan fase padat dengan lembut menyampaikan partikel yang lebih kecil dari 0,75 dalam jarak jauh (250+ kaki), sementara konveyor vakum fase padat dapat melakukan hal yang sama tetapi pada jarak yang jauh lebih pendek (<200 kaki). Aplikasi umum konveyor pneumatik fase padat adalah untuk memindahkan produk dengan massa jenis berat, abrasif (gula, garam, dll.), Produk campuran, pelet plastik, dan bahan rapuh lainnya.

Dense Pneumatic Conveyor. Sumber: https://www.thomasnet.com/articles/materials-handling/all-about-pneumatic-conveyors/

Kelebihan Sistem Pneumatic Conveying

  • Karena sifat kompak dari jalur transfer pipa pengangkut, sistem pengangkutan pneumatik dapat diarahkan ke sekitar peralatan yang ada, memberikan lebih banyak fleksibilitas daripada sistem pengangkutan mekanis.
  • Dapat beroperasi secara vertikal maupun horizontal dalam jarak yang jauh.
  • Memiliki sedikit komponen bergerak sehingga biaya rancangan lebih murah dan perawatan lebih mudah daripada konveyor mekanis.
  • Karena sistem tertutup, ada perlindungan terhadap emisi debu ke atmosfer dan juga perlindungan material yang dibawa dari kontaminan eksternal.
  • Dapat meminimalisir keausan sistem dari bahan abrasif dan kerusakan pada bahan yang rapuh.

Kekurangan Sistem Pneumatic Conveying

  • Sistem konveyor pneumatik perlu kalibrasi tekanan udara untuk menghasilkan daya pengangkutan dan mengakibatkan pengurangan efisiensi dibandingkan konveyor mekanis.
  • Biasanya digunakan untuk mentransfer bahan bervolume kecil. Meskipun sistem ini dapat digunakan untuk mentransfer bahan bervolume yang lebih tinggi, hal ini dapat menghadirkan tantangan yang lebih besar.
  • Banyak memunculkan debu yang mengakibatkan polusi atau penyumbatan saluran.

Analisis sistem-sistem yang berhubungan dengan mekanika fluida seperti pneumatic conveying di atas, dapat dianalisis dengan metode numerik yaitu Computational Fluid Dynamics (CFD). Selain dapat menghasilkan data yang detail dan insightful karena juga mempertimbangkan geometrinya, hasilnya juga sangat komprehensif karena dapat mencakup interaksi seluruh sistem. Simak demo di bawah ini terkait penggunaan simulasi CFD.