Harina
Uso
Se utiliza para hornear y cocinar..
Equipo de prueba
Instrumento: Probador de flujo de polvo (PFT)
Canal: 230 cc, 6 pulgadas de diámetro (volumen estándar)
Tipo de tapa: Tapa de paleta, 33 cc, 6 pulgadas de diámetro
Tapa de pared, acabado 2B, 6 pulgadas de diámetro
Tipo de prueba: Prueba de función de flujo, Prueba de fricción de pared
Temperatura: Temperatura ambiente (70-72°F)
Humedad: 24%
Método
Un probador de flujo de polvo Brookfield equipado con el software Powder Flow Pro para control automatizado de instrumentos y adquisición de datos. La harina se recogió en el canal y luego se utilizó la herramienta raspadora para distribuir uniformemente el polvo por todo el canal. Después de registrar el peso de la muestra e ingresarlo en el software, se realizó una prueba de función de flujo estándar y luego una prueba de fricción de pared. El tiempo requerido para cada prueba fue de 25 minutos y 13 minutos respectivamente.
Párametros Medidos
Fluidez: Muy cohesiva a cohesiva
Fricción de pared: 12° (0,5 kPa) a 9,5° (4,75 kPa)
Densidad aparente: 530 kg/m3 (densidad de llenado) hasta 880 kg/m3
Análisis
Forma de tolva: Cónica
Dimensión crítica del arco: Tolva simple: 71,7 mm
Tolva cónica: 143,3 mm
Diámetro del orificio de rata: depende del diámetro del contenedor
Resultados
La figura 1 muestra la fluidez de la harina a diferentes niveles de estrés de consolidación. Estos resultados muestran que la harina es generalmente cohesiva excepto en niveles muy bajos de tensión de consolidación donde comienza a caer en el rango muy cohesivo (por debajo de 2 kPa).
Nota: Los datos de la función de flujo se indican mediante la línea roja. Al interpretar un gráfico de función de flujo, los datos se leen de derecha a izquierda. El punto de datos más a la derecha es indicativo del flujo de polvo cuando la tolva está llena; el punto de datos más a la izquierda es indicativo del flujo de polvo cuando la tolva está casi vacía. Las líneas moradas son índices de flujo estándar que distinguen los diferentes tipos de comportamiento del flujo a través de niveles de consolidación, que van desde “flujo libre” (segmento inferior) hasta “no flujo” (segmento superior).
Figura 1: Gráfico de la función de flujo de harina
Fuerza del fracaso versus consolidación del estrés
La figura 2 representa el ángulo de fricción de la pared en diferentes niveles de tensión normal. El ángulo de fricción de la pared representa la fricción entre el polvo deslizante y la pared de la tolva o conducto al inicio del flujo. En esta prueba se utilizó una tapa de acero inoxidable 304, que ilustra cómo sería la fricción si la harina estuviera en una tolva de acero inoxidable. Los ángulos de fricción de la pared de >30° indican que el material tendrá dificultades para deslizarse contra esta superficie. Con una tensión normal baja de aproximadamente 0,5 kPa, el ángulo efectivo de fricción de la pared es de aproximadamente 12° y baja a aproximadamente 9,5° con niveles más altos de tensión normal (4,75 kPa).
Nota: La prueba de fricción de pared y la prueba de función de flujo son pruebas independientes. La prueba de función de flujo mide el flujo del polvo a través del orificio, mientras que la prueba de fricción de pared mide el flujo de polvo contra un material de construcción específico.
Figura 2: Gráfico de fricción de la pared de harina
Ángulo efectivo de la pared versus tensión normal
La Figura 3 muestra la densidad aparente del material en diferentes niveles de tensión de consolidación. Este gráfico nos dice que la harina tiene una densidad de relleno de aproximadamente 530 kg/m³ y aumenta a aproximadamente 880 kg/m³ a alrededor de 4,5 kPa de tensión de consolidación. En general, un polvo que fluye libremente mostrará cambios muy pequeños (menos del 30%) en la densidad aparente, mientras que un polvo cohesivo o que fluye mal generalmente mostrará un gran aumento (más del 30%) en la densidad aparente. En este caso, el cambio en la densidad aparente es del 66%, lo que indica un material más cohesivo y más difícil de hacer fluir.
Figura 1: Gráfico de la función de flujo de harina
Fuerza del fracaso versus consolidación del estrés
Conclusión
La harina es un polvo muy cohesivo con niveles bajos de estrés de consolidación y cohesivo con niveles altos de estrés de consolidación. Esto significa que la harina puede tener problemas de fluidez a medida que la tolva se vacía. Los problemas potenciales incluyen arqueamiento (cuando el polvo forma un puente cohesivo sobre la salida) y agujeros para ratas. La dimensión crítica del agujero de rata depende del diámetro del contenedor. Powder Flow Pro puede calcular automáticamente el diámetro del orificio de rata una vez que se ingresa el diámetro del contenedor. Se determinó que la dimensión crítica del arco era de 4,192 pulgadas (104,8 mm) y proporciona una estimación conservadora para evitar que se produzca el arco, siempre que la dimensión mínima de salida de la tolva exceda este valor. La gran dimensión del arco en este caso indica que este material será difícil de fluir.
