Todos os funis não são criados iguais

Joe Marinelli, presidente, Solids Handling Technologies Inc. | 10 de maio de 2021

Existem muitos tipos de tremonhas que podem ser usadas para manusear seus materiais. Alguns pensam que os funis cônicos são a única maneira de manusear um material. Discutiremos várias geometrias diferentes que estão disponíveis. Um determinado volume de sólidos pode fluir em um padrão de fluxo em funil (alguns materiais se movem, a maioria permanece estagnada) ou em um padrão de fluxo de massa (todos os materiais se movem sempre que algum é retirado). A seleção de um padrão de fluxo apropriado é em grande parte impulsionada pelas propriedades de fluxo dos pós, bem como pelos requisitos de uma determinada aplicação.

A tremonha fornece uma convergência para entregar o material a uma saída. A escolha e o estilo de convergência nem sempre são intuitivos. O processo de seleção pode variar para um determinado material; no entanto, a seguir é apresentado um breve resumo dos estilos de tremonha mais comuns e sua interação com o fluxo de material.

De longe o estilo de funil mais comum, o funil cônico converge igualmente em todas as direções para uma saída localizada centralmente. Este estilo de tremonha pode gerar economias de custos significativas, pois permite uma fabricação mais simples de uma tremonha estruturalmente robusta. Para pós onde o fluxo do funil é adequado, o ângulo da tremonha pode ser raso, permitindo uma altura reduzida.

Para os pós onde o fluxo de massa pode ser desejado ou para os produtos com coesão significativa, um funil cônico pode ser problemático. Os materiais são mais propensos a formar pontes e arquear-se em um cone e também os cones requerem ângulos mais acentuados para atingir o fluxo de massa.

Também chamados de tremonhas quadradas, esse estilo de tremonha converge de uma seção transversal retangular para uma quadrada. Este estilo de caixa oferece uma construção simples de quatro superfícies planas unidas. Do ponto de vista do fluxo, o silo piramidal é semelhante ao funil cônico, pois o material converge em ambas as direções. Para os materiais adequados ao fluxo do funil, este estilo de tremonha pode funcionar muito bem e permite altura reduzida. A junção entre as paredes laterais e finais pode criar desafios se a limpeza do material for desejada. As duas placas formam um ângulo de vale mais raso, que além de ser menos íngreme também serve como um ponto de aperto para o acúmulo.

Para materiais onde o fluxo de massa pode ser desejado, a tremonha piramidal não apenas compartilha os desafios das tremonhas cônicas (ou seja, os materiais podem passar mais facilmente pela saída), mas também exige que os vales sejam inclinados no ângulo do fluxo de massa da tremonha cônica e, em muitos casos, casos, o ângulo do vale também pode precisar ser arredondado.

O estilo de cunha da tremonha assume uma variedade de configurações e é observado em tremonhas tradicionais em cunha de parede final reta, tremonhas de transição e tremonhas de cinzel. O fio unificador entre esses estilos de tremonha é que o material converge quase exclusivamente em um eixo para uma saída com fenda longa cujo comprimento é normalmente três vezes maior que a largura.

O primeiro desafio deste estilo de tremonha é encontrar um dispositivo de alimentação capaz de alimentar todo o comprimento da ranhura. Como tal, tanto os alimentadores de correia como os alimentadores de parafuso frequentemente encontram uma simbiose com funis de cunha.

O funil em cunha oferece benefícios de fluxo distintos, pois os sólidos coesivos são menos propensos a arquear-se sobre a saída. Também no fluxo em funil, muitas vezes pode ser conseguido um canal de fluxo maior para diminuir a probabilidade de formação de um buraco de rato estável. No fluxo de massa, uma tremonha em forma de cunha também permite um ângulo menos acentuado para atingir o fluxo ao longo das paredes da tremonha. Esse estilo de funil normalmente acarreta maior complexidade e custo de fabricação.

Esses são os três estilos mais comuns de funis, mas não são as únicas opções disponíveis. Outros estilos de tremonha incluem caixas de fundo plano e caixas assimétricas, bem como variantes dos três descritos aqui com um número adicional de saídas (como tremonhas para pernas de calças). Da mesma forma, o fluxo de material em uma determinada tremonha pode ser alterado usando vários insertos colocados dentro de uma tremonha existente.

Esta é apenas uma breve discussão sobre hoppers. A escolha de um estilo de tremonha em detrimento de outro é melhor decidida através da compreensão das necessidades de cada aplicação. Além disso, esses estilos de tremonha e seu design dependem das propriedades de fluxo de cada material.