1. Definitie van bulkdichtheid

Wat is de bulkdichtheid van een poeder / bulkvastestoffen?

De bulkdichtheid van poeder is de dichtheid van de bulk van de deeltjes, inclusief de holle ruimtes tussen de deeltjes. Er worden meestal 2 bulkdichtheden gemeten:

• Losse dichtheid
• Aangestampte dichtheid

De bulkdichtheid van vastestoffen mag niet verward worden met deeltjesdichtheid en skeletdichtheid: meer informatie over deze 2 belangrijke karakteristieken vindt u hier :

• Deeltjes- dichtheid
• Skelet- dichtheid

2. Berekening van bulkdichtheid

Hoe bereken je bulkdichtheid?

Vergelijking 1 : Bulkdichtheid van vastestoffen

3. Bulkdichtheidsmeting

Hoe meet je bulkdichtheid?

Bij het meten van de losse dichtheid moet het poeder in geaëreerde toestand zijn.

Figuur 1 : Meten van losse bulkdichtheid

Bij het meten van de aangestampte dichtheid is een stap van poedercompactie noodzakelijk.

Figuur 2 : Meten van aangestampte bulkdichtheid

Het monstervolume in het bovenstaande voorbeeld is 100 cm³, omdat dit een snelle berekening van de bulkdichtheid mogelijk maakt. In principe kan elk volume worden gebruikt, mits de verhouding tussen het gewicht van het monster en het volume correct wordt toegepast.

4. Toepassingen

Bulkdichtheid wordt onder andere gebruikt om de afmetingen van vaten in het proces te berekenen (trechters, silo’s...)

Voorbeeld
Een weegtrechter moet maximaal 500 kg kunnen bevatten
De losse dichtheid van het gedoseerde poeder is 0,34 kg/l
Het benodigde nuttige volume van de trechter moet 500/0,34 = 1470 liter zijn (let hier op de rusthoek van het poeder om het totale volume van de trechter te berekenen)

5. Ontwerp - Gebruik van bulkdichtheid in ontwerp

WAARSCHUWING: de losse en aangestampte dichtheid zijn kritische bulkpoedereigenschappen en mogen niet verward worden bij het ontwerpen van een fabriek of installatie. Dit kan leiden tot procesbeperkingen. Dit is met name van toepassing in de volgende gevallen:

Trechter- ontwerp : na leegloop, pneumisch transport, of in het algemeen beweging van poeder, neigt het poeder ernaar geaëreerd te worden en neemt het dus de waarde van de losse dichtheid aan. Als trechters worden ontworpen op basis van de aangestampte dichtheid, kunnen buffervolumes te klein zijn. Bij een product met een CARR-index van 20, wat gebruikelijk is, zal het verschil tussen beide bulkdichtheden 20% bedragen. Dit kan het verschil maken tussen een proces dat continu werkt... en een proces dat stopt omdat de buffergrootte te klein was om het juiste gewicht aan poeder te bevatten. Het poeder in de trechter zal alleen na verloop van tijd of door trillingen de aangestampte dichtheid benaderen, waardoor het poeder compacter wordt.

Volumetrische dosering: dergelijke doseer- systeem is gebaseerd op de aanname van een bepaalde dichtheid van het poeder; als deze afwijkt, zal de toevoer in kg/u niet op doel zijn.

Vullen : bij het vullen van materiaal in verpakkingen is de schatting van de bulkdichtheid cruciaal, anders past het poeder niet in de verpakking! Hier moet opnieuw de losse bulkdichtheid in acht worden genomen (of er moet trilling worden toegepast tijdens het vullen om meer poeder toe te laten).