دستگاه ایر جت
دستگاه الک ایر جت(Air jet) یک تجهیز آزمایشگاهی و صنعتی است که برای جداسازی و تعیین اندازه ذرات پودر و مواد خشک استفاده می‌شود. این دستگاه با استفاده از جریان هوای فشرده، ذرات را از میان مجموعه‌ای از الک‌های استاندارد عبور می‌دهد تا توزیع اندازه آن‌ها را مشخص کند. به‌ویژه برای مواد با چگالی کم و ذرات ریز که تمایل به تجمع دارند، مناسب است. این دستگاه با الک‌هایی با سایز مش 10 میکرون به بالا کار می‌کند و نسبت به روش‌های مکانیکی، ملایم‌تر و بدون نیاز به لرزش مکانیکی عمل می‌کند. متوسط زمان الک کردن در این روش فقط 2-3 دقیقه است که آن را به روشی سریع و کارآمد تبدیل می‌کند.
اهمیت دستگاه ایر جت
حلالیت داروها، طعم شکلات یا استحکام بتن، تنها چند نمونه از خواص فیزیکی یا شیمیایی مواد هستند که تحت تأثیر اندازه ذرات قرار دارند. از این رو، تعیین و آگاهی از توزیع اندازه ذرات بخش مهمی از فرآیند کنترل کیفیت برای محصولات صنعتی به شمار می‌رود. تفاوت‌های قابل توجه در اندازه ذرات می‌تواند منجر به توزیع ناهموار اجزا در یک مخلوط فیزیکی شود. اگر تغییرات در اندازه ذرات منجر به ایجاد یک مخلوط ناهمگن گردد، مراحلی مانند الک کردن برای محدوده اندازه ذرات انتخابی باید انجام شود یا اینکه روش‌های دانه‌بندی باید در نظر گرفته شوند که در آن‌ها اندازه ذرات قابل کنترل باشد.
اجزای تشکیل دهنده دستگاه ایر جت
سیستم مکش
کارتریج فیلتر
کیسه پلاستیکی
پتک لاستیکی
محفظه الک
الک(هر الک دارای ساختاری از جنس فولاد ضد زنگ است
نازل شیار دار چرخشی
مکانیزم عملکرد دستگاه ایر جت
مرحله اول این است که نمونه را روی الک قرار دهید. این الک در یک ظرف دربسته نصب می‌شود. سپس هوا از طریق غربال از یک نازل چرخان به سمت بالا دمیده می‌شود تا نمونه سیال شود. جریان هوای خروجی ذرات ریزتر را از طریق غربال به سمت پایین می‌برد.
با شروع از بهترین الک، مقدار عبور مواد از طریق الک با توزین تعیین می‌شود. نمونه باقی‌مانده به الک بزرگتر بعدی منتقل می‌شود و این روش تا زمانی که الک روی تمام الک‌های مورد نیاز به ترتیب پشت سر هم انجام شود، تکرار می‌شود.
مراحل فرآیند:
- اتصال به مکش: مکش یا سیستم سیکلون، فشار منفی ایجاد می‌کند.
- چرخش نازل: نازل چرخان، یک جت هوا را به ذرات نمونه هدایت می‌کند.
- پراکنده کردن ذرات: جت هوا ذرات را پراکنده می‌کند و از تجمع آن‌ها جلوگیری می‌کند.
- جدا شدن ذرات: ذرات کوچکتر از توری الک از الک عبور می‌کنند، در حالی که ذرات بزرگتر روی الک باقی می‌مانند.
- جمع‌آوری ذرات: ذرات جداشده در سیستم خلاء یا سیکلون جمع‌آوری می‌شوند.
برای الک خشک نمونه‌هایی با اندازه ذرات زیر 40 میکرون، الک جت هوا روش انتخابی است. همچنین، این دستگاه می‌تواند به‌عنوان جایگزینی سریع‌تر برای الک ارتعاشی برای اندازه ذرات تا 200 میکرون مورد استفاده قرار گیرد.
تمام روش‌های ذکرشده در اینجا برای تعیین اندازه ذرات (کسر الک) و همچنین توزیع اندازه ذرات یک نمونه مناسب هستند. بر خلاف روش‌های دیگر، غربال جت هوا معمولاً تنها با یک الک انجام می‌شود. همراه با مواد نمونه، الک روی دستگاه قرار می‌گیرد و با یک درب پوشانده می‌شود.
یک مکش صنعتی قدرتمند یک جت هوای قوی تولید می‌کند که ذرات روی الک را از طریق نازل شکافی که در زیر توری غربال می‌چرخد، پخش می‌کند. بنابراین، ذرات با هر چرخش پراکنده می‌شوند و بر روی سطح غربال به طور یکنواخت پخش می‌گردند.
چرا از الک جت هوا به جای روش‌های سنتی استفاده کنیم
بر خلاف روش‌های مکانیکی که با لرزش و ضربه کار می‌کنند، الک جت هوا از جریان هوا برای جابجایی ذرات استفاده می‌کند، بنابراین احتمال آسیب به مواد حساس کاهش می‌یابد. این دستگاه مخصوص مواد بسیار ریز و چسبنده طراحی شده است و در محیط‌های آزمایشگاهی و صنعتی که دقت بالایی نیاز است، کاربرد گسترده‌ای دارد.
ویژگی
فناوری ایر جت برای پراکندگی و جداسازی
محدوده اندازه گیری 10 میکرومتر تا 4 میلی متر
روش سریع و کارآمد
عملکرد مش باز، ذرات نزدیک به مش را کاهش می دهد
تنظیم پارامتر دیجیتال (زمان، خلاء، سرعت)
سرعت نازل متغیر
تنظیم خودکار خلاء و سیکلون (گزینه‌ها)
مناسب برای الک های استاندارد RETSCH
کاربرد دستگاه ایر جت
صنعت داروسازی:
- بررسی یکنواختی و اندازه ذرات پودرهای دارویی
- اطمینان از کیفیت پودرهای فشرده برای تولید قرص‌ها
صنعت غذایی:
- غربالگری آرد، نشاسته، پودر کاکائو، قهوه و شیر خشک
- بررسی توزیع اندازه ذرات در افزودنی‌های غذایی
صنایع شیمیایی و معدنی:
- اندازه‌گیری و جداسازی ذرات در پودرهای فلزی، سیمان، کربنات کلسیم و دیگر مواد شیمیایی
- جلوگیری از وجود ذرات درشت در ترکیبات شیمیایی حساس
- بررسی کیفیت محصولات پودری مانند رنگدانه‌ها و مواد پلاستیکی
صنایع محیط زیستی و آزمایشگاهی:
- تجزیه و تحلیل گرد و غبار و ذرات معلق
- بررسی میزان آلاینده‌ها در نمونه‌های محیطی
- کنترل کیفی مواد ریزدانه در آزمایشگاه‌های صنعتی
نکاتی در حین استفاده از دستگاه باید رعایت کرد
- فشار هوا باید به گونه‌ای تنظیم شود که ذرات به درستی از غربال عبور کنند.
- انتخاب صحیح غربال یا الک با اندازه مش مناسب از اهمیت زیادی برخوردار است.
- در صورتی که مواد نمونه رطوبت زیادی داشته باشند، ممکن است ذرات به هم بچسبند و باعث ایجاد آگلومره شوند. این مسئله می‌تواند بر دقت نتایج تأثیر بگذارد.
- درب دستگاه باید به درستی بسته شود تا جریان هوا به درستی ایجاد شود و هیچ‌گونه نشت هوایی نداشته باشیم.
- زمان و دور نازل چرخان باید متناسب با نوع ماده و اندازه ذرات تنظیم شود تا از پراکندگی صحیح ذرات و عبور آن‌ها از الک اطمینان حاصل شود.
نتیجه‌گیری
دستگاه الک ایر جت (Air Jet) یک ابزار دقیق و سریع برای تعیین توزیع اندازه ذرات مواد پودری ریز و سبک است که با استفاده از جریان هوای کنترل‌شده عمل می‌کند. این دستگاه به دلیل عملکرد ملایم، سرعت بالا و دقت زیاد، به‌ویژه برای ذراتی که تمایل به چسبندگی دارند، ایده‌آل است. کاربرد گسترده آن در صنایع دارویی، غذایی، شیمیایی و محیط زیستی اهمیت ویژه‌ای به این فناوری داده است. استفاده صحیح از پارامترهای عملیاتی مانند فشار هوا و سرعت نازل برای بهینه‌سازی نتایج حیاتی است.