Revestimentos de UHMWPE em calhas e tremonhas: O ângulo de repouso é importante

Pode construir-se um para-quedas que pareça “suficientemente inclinado” no papel. Depois, chega o primeiro turno húmido e o para-quedas começa a pendurar como se estivesse zangado contigo.

Essa é a verdadeira luta no manuseamento a granel. O material não quer saber do seu desenho. Preocupa-se com a gravidade, o atrito e a forma como as partículas se comportam quando ficam cansadas, húmidas ou esmagadas.

Portanto, sim, o ângulo de repouso é importante. Mas se ficarem por aqui, ainda terão trabalhos de suspensão, de tapa-buracos, de pontes e de limpezas aleatórias às 2 da manhã.

Vamos falar sobre isso em inglês simples, com cenas reais de plantas. E vamos mantê-lo prático para os liners, especialmente Revestimentos em UHMWPE e quando folhas de nylon também fazem sentido.

Ângulo de repouso no fluxo de material a granel

Ângulo de repouso é a inclinação que uma pilha faz quando o material cai e assenta. É fácil de imaginar. Deite carvão no chão. A pilha forma um cone. Esse ângulo é o ângulo de repouso.

Eis o senão: muda muito.

• A humidade altera-o.
• O conteúdo das multas altera-o.
• A forma das partículas altera-o.
• Até a forma como o verteu altera-o.

Assim, o ângulo de repouso é um pista inicial, e não uma regra de conceção final.

Ângulos de repouso típicos que se vêem no local

Estes são gamas de campos comuns As pessoas utilizam-no como um guia aproximado (os valores variam consoante o estado, o método de ensaio e a humidade). Se quiser saber o número real, deve testar o seu material exato.

O que este quadro lhe diz: se escolhermos um “número de livro”, não veremos o mundo real. É por isso que as calhas que “deviam” fluir continuam a tapar.

Design da calha: O ângulo de auto-limpeza é melhor do que “parece íngreme”

Nas calhas, não se pretende apenas o fluxo. Quer-se fluxo de auto-limpeza. Isto significa que o material continua a mover-se e não constrói uma prateleira.

Uma regra simples que as pessoas utilizam no terreno:

• O ângulo da parede da calha deve exceder a tendência do material para se amontoar nessa superfície.
• Muitos engenheiros acrescentam uma pequena margem (muitas vezes alguns graus) por razões de segurança, uma vez que as condições são variáveis.

Mas não confundir duas coisas:

• Ângulo de repouso = pilha ao ar livre
• Ângulo de acumulação num revestimento = comportamento da pilha nesse material de parede

Estes podem ser muito diferentes.

O ângulo de fricção da parede é o verdadeiro “guardião”

Quando os operadores dizem: “Este para-quedas é pegajoso”, estão realmente a dizer: o atrito da parede é demasiado elevado, Assim, o material abranda e estaciona por si próprio.

É por isso que os forros são importantes. Um forro de baixa fricção pode transformar um dia mau num dia normal.

Fluxo do funil: Fluxo de massa vs. fluxo do funil (e porque é que é importante)

Os funis falham de forma previsível. Não falham porque as pessoas são burras. Falham porque a tremonha funciona no padrão de fluxo errado.

• Caudal mássico: todos os movimentos de material. Primeiro a entrar, primeiro a sair. Menos material obsoleto.
• Fluxo em funil: forma-se um canal no centro. Os lados ficam parados. É aí que surgem os problemas.

Ponte, Ratholing, e “Porque é que não descarrega?”

Se já viste isto, sabes:

• Ponte (arqueamento)Material: forma um arco estável sobre a saída.
• Ratholing: forma-se um tubo de fluxo estreito, que depois colapsa e volta a formar uma ponte.
• AglomeraçãoO material adere e endurece contra a parede.

O ângulo de repouso mostra parte da história, mas a conceção da tremonha depende mais do atrito da parede e do atrito interno. É por isso que os projectos sérios utilizam dados de fricção medidos e não apenas o repouso.

E sim, um cone de 60° não é mágico. Alguns materiais continuam a ficar pendurados como loucos.

Revestimentos UHMWPE em calhas: Reduzindo o desgaste e a suspensão

Os revestimentos em UHMWPE são escolhidos por uma razão:

• Baixa fricção de deslizamento (ajuda a parar a acumulação)
• Grande resistência à abrasão (ajuda a travar o desgaste das paredes)
• Resistência ao impacto (ajuda quando os pedaços são atingidos com força)

Aqui está uma cena de planta comum:

O para-quedas funciona bem em dias secos. Depois vem a chuva. O carvão fica pegajoso. As finas ficam manchadas. A calha começa a formar um “salto de esqui” de material preso perto da descarga.

Um revestimento UHMWPE ajuda muitas vezes porque reduz o arrastamento da parede. O material mantém-se em movimento. Menos retenção. Menos trabalho com a pá.

Onde os revestimentos de UHMWPE ajudam mais

• Transferir pontos com baixa velocidade
• Calhas com ângulos pouco profundos
• Materiais com finos + humidade
• Áreas com acumulação e lavagem repetidas

Não deixe de lado os pormenores: Fechos e costuras

Mesmo o melhor revestimento pode falhar se for instalado de forma grosseira.

Atenção:

• Cabeças de parafusos orgulhosas (funcionam como ganchos)
• Más costuras (apanham multas)
• Bordos do forro sem suporte (enrolam e apanham o produto)

Se quisermos um fluxo mais suave, queremos uma parede mais suave. Simples.

Folhas de nylon para forros: Quando é que são mais adequadas

O UHMWPE nem sempre é a decisão correta. Por vezes folhas de nylon são mais adequados para um determinado trabalho, especialmente quando se quer:

• Maior rigidez
• Melhor comportamento da temperatura em algumas gamas
• Um padrão de desgaste diferente sob certas cargas

Nylon vs UHMWPE para calhas e tremonhas (comparação rápida)

Tabela de decisões práticas: Opções de ângulo, fricção e fixação

Cenários do mundo real (o que os compradores realmente perguntam)

Cenário 1: Calha de carvão numa central eléctrica

Dizem-lhe: “Corre quase todos os dias, mas depois encrava com a chuva”.”

Isso é clássico. A humidade aumenta a coesão e faz com que os finos se colem. Se apenas utilizaram o ângulo de repouso de um gráfico, estão a viver à sorte. Um revestimento de UHMWPE pode reduzir a aderência e manter o fluxo em movimento.

Cenário 2: Tremonha de pedreira que alimenta um triturador

Eles dizem-lhe: “Temos paragens súbitas e grandes picos”.”

Isso cheira a fluxo de funil mais ponte. Não se pode resolver isso apenas com o ângulo. É preciso pensar na saída e na fricção da parede. Um revestimento ajuda, mas a geometria continua a ser importante.

Cenário 3: Manuseamento de alimentos ou cereais

Dizem-lhe: “Está limpo, mas continua a formar um cone e não se esvazia”.”

É o padrão de fluxo novamente. Por vezes, um revestimento ajuda. Por vezes, a tremonha precisa de ser redesenhada. Muitas equipas começam com um revestimento porque é mais rápido e mais barato do que o trabalho em aço (sem números aqui, apenas a verdade).

O que levar: O ângulo de exposição é importante, mas não é o chefe

O ângulo de repouso é importante porque é um sinal rápido. Diz-nos quando estamos a pedir ao material para fazer algo que ele detesta.

Mas o verdadeiro motor é material + fricção da parede + padrão de fluxo.

Por isso, se quiser ter menos ligações:

• Utilizar o ângulo de exposição como primeiro filtro
• Em seguida, concentre-se no atrito e no comportamento da superfície
• Escolha o revestimento que corresponde ao trabalho: Folhas UHMWPE e HDPE para deslizamento e desgaste, Folhas de nylon quando a rigidez e a resistência são importantes
• Instale-o limpo. As más costuras estragam sempre um bom material.

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