Anàlisi i redisseny d'un classificador de partícules

Abstract

L’objectiu del present projecte és dissenyar una màquina d’elevades prestacions per classificar partícules ultrafines de pols mineral en funció del seu diàmetre. La finalitat última és classificar partícules de diàmetres inferiors a les classificades fins ara amb les màquines existents, millorant així la qualitat del producte obtingut. El projecte estableix les bases teòriques de funcionament, disseny i dimensionament per al desenvolupament d’aquesta màquina. A partir de la modelització numèrica del funcionament d’aquestes màquines, es defineix la condició bàsica de classificació, es determinen els principals paràmetres de disseny i s’estableixen els criteris de validació de la classificació. Aquests criteris serviran per seleccionar els materials de la màquina en funció de les condicions de treball i, el que és més important, determinar el seu comportament en funció dels paràmetres de disseny per assegurar el correcte funcionament. S’estudia en profunditat la dinàmica del rotor tenint en compte estabilitat, desequilibris i resistència. Pels seus efectes destructius, es posa especial atenció en el risc d’explosió per centrifugació i en les velocitats crítiques del rotor, definint els paràmetres de disseny que incideixen directament en el seu valor. L’anàlisi d’aquestes variables s’aplica al disseny d’una d’aquestes màquines i es corrobora el seu correcte funcionament mitjançant càlculs i simulació de sistemes. Les condicions de treball fan que també els efectes de la centrifugació siguin estudiats amb detall per evitar possibles ruptures o desperfectes de la màquina que provoquin aturades i pèrdues de producció. Un cop resolts aquests punts, es realitza la selecció i el dimensionament dels components necessaris tenint en compte les condicions de treball i càrrega. El resultat final ha estat l’obtenció d’un disseny segur i fiable, que s’ha materialitzat en una màquina, actualment en funcionament, evitant prototips i proves. Tanmateix, s’han establert i redefinit els conceptes teòrics de la classificació i el disseny d’aquestes màquines que l’empresa utilitzava fins ara pel seu dimensionament. L’aplicació d’aquests conceptes permetrà, per una banda, ajustar els paràmetres adequadament per classificar partícules de diàmetres inferiors als obtinguts fins el moment, i per altra banda, construir màquines més segures. Aquests aspectes representen una innovació tecnològica en el sector i un aspecte diferencial respecte els productes actualment desenvolupats.