← Terug naar Conveyors & Conveying Systems categorie

Ontwerpen van opslag- en transportsystemen voor probleemloos doseren van bulkgoederen

Download de audioversie van dit redactioneel

Afhankelijk van de procesvereisten is er een breed scala aan bulk-, doseer- en doseersystemen voor bulkgoederen beschikbaar. Het is een feit dat goed geselecteerde weegsystemen vele jaren probleemloze service bieden met minimaal verlies aan grondstoffen als gevolg van onjuiste metingen.

Door Süleyman Salihler, General Manager, Polimak Process Solutions Inc.

suleyman salihler

Süleyman Salihler, algemeen manager, Polimak Process Solutions Inc.

Over het algemeen zijn eindgebruikers gericht op het bepalen van de juiste configuratie van doseersystemen. Bijgevolg worden opslag- en transportsystemen die grondstof leveren aan doseersystemen over het algemeen genegeerd of over het hoofd gezien.

Aangezien het van essentieel belang is om de meest geschikte configuratie voor een minimaal budget en het kortste investeringsrendement te bereiken, moeten deze systemen grondig worden onderzocht.

Opslagsystemen voor grondstoffen

De belangrijkste punten om in eerste instantie te beslissen zijn:

  • Hoeveel grondstof moet op de site worden opgeslagen?
  • Hoe moeten de grondstoffen worden opgeslagen?
  • Hoe moeten de grondstoffen worden getransporteerd van opslag naar doseersysteem?
  • Hoe het doseersysteem te beschermen tegen storingen van transportsystemen?


De hoeveelheid grondstof die op een site moet worden opgeslagen, is afhankelijk van de doorvoer van de productielijn, de logistiek voor de levering van ingrediënten, de locatie van de site en het operationele budget. Droge bulkmaterialen kunnen worden opgeslagen in silo's, kleine tijdelijke hoppers, octabins, zakken en FIBC / big bags.

Silo's en big bags hebben over het algemeen de voorkeur voor belangrijke ingrediënten voor gebruiksgemak. Grondstoffen worden met een bulkwagen of in een voeringzak gebracht en worden met minimale inspanning direct naar opslagsilo's overgebracht. Als het in big bags wordt gebracht, moet er een systeem zijn voor het lossen van big bags en het vullen van de silo's.

Er zijn enkele vragen over het omgaan met big bags:

- Moeten de big bags enige tijd in een magazijn worden opgeslagen?

- Moeten de silo's zo snel mogelijk worden gevuld?

- Is er voldoende ruimte in het magazijn?

- Hoe moeten de big bags worden behandeld? Bijvoorbeeld met een vorkheftruck of bovenloopkraan?

- Hoe zit het met veiligheidsproblemen?

Plantmanagers moeten heel voorzichtig zijn met het beantwoorden van deze vragen.

De volgende vraag is het bepalen van het lossysteem voor big bags. Big bag-lossystemen worden gebruikt voor het veilig lossen van big bags en het vullen van de silo's. De transportcapaciteit van big bag-lozers is hier een zeer belangrijk aspect.

Leveranciers van apparatuur vermelden in het algemeen de capaciteit op transportsystemen tussen de big bag-ontlader en silo, maar de efficiëntie van de operator is veel belangrijker. De totale tijd voor het hanteren van een big bag omvat het afleveren van big bags vanuit het magazijn, tillen, op de big bag-ontlader plaatsen, ontkoppelen of snijden van de uitloop, wachten tot het product wordt afgevoerd en de lege bag verwijderen. Daarom moet de selectie van een lossysteem voor big bags zorgvuldig worden gemaakt.

Dezelfde vragen rijzen voor ingrediënten die in zakken of octabins worden gebracht. Er is een breed assortiment ledigingssystemen voor zakken en octabin op de markt verbonden met pneumatische of mechanische transportbanden. De integratie van deze systemen moet ook in detail worden bestudeerd om probleemloos te kunnen produceren.

Naast grote opslagsilo's kunnen ook kleine tijdelijke hoppers worden gebruikt voor opslag. Deze hoppers hebben in het algemeen de voorkeur als de totale capaciteit van een plant relatief laag is. Nogmaals, laadsystemen voor deze hoppers moeten dienovereenkomstig worden ontworpen.

transportsystemen

Alle doseer- en batchsystemen bevatten gewichtsverlies en / of gewichtstoename. Deze eenheden hebben meestal hoppers bovenaan om het ingrediënt tijdelijk op te slaan. Mechanische of pneumatische transportsystemen zijn hier nodig om ingrediënten uit silo's, zakken, big bags of octabins over te brengen.

De capaciteit van transportsystemen moet zorgvuldig worden bepaald om het benodigde materiaal te leveren wanneer dat nodig is. Vervolgens nemen we de details van de berekeningen door om een ​​eenvoudige manier te vinden om de juiste transportcapaciteit te bepalen.

Laten we eens kijken naar een eenvoudig doseersysteem dat zowel gewichtsverlies- als gewichtstoename-eenheden heeft (Fig 1.) Er zijn twee belangrijke ingrediënten gevuld in de gewichtstoename, die vervolgens worden overgebracht naar de mixer . En twee kleine ingrediënten die rechtstreeks in de mixer worden ingevoerd. Het mixen begint nadat alle ingrediënten in de mixer zijn geladen.

Figuur 1. Lay-out van een doseersysteem
Figuur 2. Timingdiagram

Het systeem werkt als volgt (Fig 2.):

> Mixer begint met het mengen van grondstoffen van vorige batch.

> Belangrijkste ingrediënt 1 wordt in de weegtrechter ingevoerd (gewichtstoename).

> Belangrijkste ingrediënt 2 wordt in de weegtrechter ingevoerd (gewichtstoename).

> Systeem wacht tot de mixer klaar is met mengen en loost vervolgens het gemengde product.

> Weegbunker loost ingrediënten 1 & 2 samen met minder belangrijk ingrediënt 1 & 2 tegelijkertijd naar de mixer. Cyclus is voltooid.

> Nieuwe cyclus start, mixer begint opnieuw te mixen.

Daarom kan de totale duur van één doseer- en batchcyclus als volgt worden geschreven:

(T = tijd verbruikt, Q = hoeveelheid)

Zaak 1:

Als (Tmengen + Tmixerdischarge) <(Tmajor1 + Tmajor2) en Thopperdischarge < Tminor2 en Tminor1 < Tminor2

Tcyclus = Tmajor1 + Tmajor2 + Tminor2

Zaak 2:

Als (Tmengen + Tmixerdischarge) <(Tmajor1 + Tmajor2) en Tminor1 < Thopperdischarge en Tminor2 < Thopperdischarge

Tcyclus = Tmajor1 + Tmajor2 + Thopperdischarge


Zaak 3:

Als (Tmajor1 + Tmajor2) <(Tmengen + Tmengafvoer) en Thopperdischarge < Tminor2 en Tminor1 < Tminor2

Tcyclus = Tmengen + Tmengafvoer + Tminor2


Zaak 4:

Als (Tmajor1 + Tmajor2) <(Tmengen + Tmengafvoer) en Tminor1 < Thopperdischarge en Tminor2 < Thopperdischarge

Tcyclus = Tmengen + Tmengafvoer + Thopperdischarge


Tmajor1, Tmajor2, Tminor1, Tminor2 zijn de tijden die nodig zijn om de dosering van elk ingrediënt te voltooien.

Thopperdischarge is de tijd die nodig is voor het lossen van de weegtrechter.

Tmengen is de tijd die nodig is om alle grondstoffen te mengen.

Tmengafvoer is de tijd die nodig is voor het lossen van de mixer.


In een breed scala aan toepassingen kan tijdens het mengproces worden gedoseerd. Sommige materialen kunnen eerst worden gemengd en sommige additieven kunnen worden toegevoegd terwijl de mixer werkt. Tijd is ook nodig om de weegtrechter te stabiliseren na het vullen of lossen. Berekeningen moeten dienovereenkomstig worden uitgevoerd.

Nu kunnen we de beschikbare tijd berekenen om elke ingrediënthopper te vullen. De beschikbare tijd om een ​​trechter met één ingrediënt te vullen is bijvoorbeeld:

Tfilling1 = Tfiets - Tmajor1

De capaciteit van een transportsysteem kan worden berekend als:

Capaciteit = Qingrediënt1 / Tfilling1

waarin Qingrediënt1 is de hoeveelheid materiaal die in één batch moet worden gebruikt.

Als een voorbeeld; indien 50kg calciumcarbonaat (CaCO3) en 100kg PVC in een mengproces worden gebruikt;

TfillingCaCo3 is 5 minuten en TfilingPVC is 8 minuten; Tcyclus is 12 minuten

Capaciteit van een CaCo3 transportsysteem = 50kg / 5min = 600 kg / uur

Capaciteit van een PVC-transportsysteem = 100kg / 8min = 750 kg / uur


Aantal cycli = 60min / 12min = 5 cycli / uur

= 120 cycli / dag

Als de plant 24 uur per dag draait:


Dagelijks verbruik van CaCo3 = 120 x 50 = 6.000 kg

Dagelijks verbruik van PVC = 120 x 100 = 12.000 kg


Ervan uitgaande dat CaCo3 wordt geleverd door bulkwagens van 25-ton, is één vrachtwagen van CaCo3 voldoende voor 4.2-productiedagen. Er is dus om de 4 dagen behoefte aan een bulktrucklevering. Een silo met 25-ton capaciteit is vereist voor deze bewerking.

Er moet een hoeveelheid reserve in de silo zijn om productieverlies te voorkomen in geval van vertraging in de logistieke operatie. Daarom geeft 30 ton capaciteit ongeveer een dag extra tijd. Afhankelijk van de omstandigheden op de locatie kunnen fabrieksmanagers besluiten om silo's met een hogere capaciteit aan te schaffen om het vrachtverkeer te verminderen.

Als PVC in big bags van 500 kg wordt gebracht, is het nodig om big bags van 24 per dag te verwerken. Op dit punt zijn er twee opties voor PVC-hantering: ten eerste kunnen big bag-losstations direct worden aangesloten op een doseersysteem zodat het PVC rechtstreeks van de big bags naar de hoppers kan worden overgebracht (Fig 3.).

Een operator moet een volle big bag op de loseenheid plaatsen en elk uur lege big bags verwijderen. De capaciteit van de transportband geïnstalleerd tussen de big bag-ontlader en het doseersysteem zou 750kg per uur zijn zoals hierboven vermeld.

De andere optie is het aansluiten van een big bag-losstation op een opslagsilo en het gebruik van transportbanden met hogere capaciteit, bijvoorbeeld 6 ton per uur. (Fig. 4.) 12 big bags moeten per uur worden gelost en twee uur laden zou voldoende zijn voor de dagelijkse productie. Het belang van het bepalen van de capaciteit van de PVC-silo is hetzelfde als calciumcarbonaat.

Figuur 3. Big Bag-ontlader aangesloten op doseersysteem
Figuur 4. Big Bag-ontlader aangesloten op silo

Kleine zakken of zakken worden veel gebruikt voor kleine ingrediënten. Deze zakken worden over het algemeen in de buurt van weegsystemen bewaard, zodat operators de hoppers handmatig kunnen vullen wanneer dat nodig is. Een goed automatiseringssysteem moet de operator waarschuwen voordat de hopper leeg is. Daarom zijn niveausensoren of soortgelijke apparatuur nodig om het productniveau in de hopper te bewaken.

Fouten voorkomen

Voor probleemloos wegen moet alle stroomopwaartse en stroomafwaartse apparatuur worden geïsoleerd van het weegsysteem.

De volgende punten moeten in acht worden genomen:

  • Mechanische trillingen van transportsystemen moeten worden geïsoleerd. Flexibele koppelingen, trillingsdempers kunnen worden gebruikt, de productielijn moet dienovereenkomstig worden ontworpen.
  • Luchtdrukeffect is een ander probleem. Poedervormige materialen kunnen worden geladen door druk- of vacuümtransportsystemen. Elk drukverschil tussen het weegsysteem en aangesloten apparatuur kan meetfouten veroorzaken. Het ontluchten van de lucht en het gebruik van een flexibele verbinding tussen kamers zou de negatieve effecten van luchtdruk verminderen.
  • De inlaatpoort van de weegbak mag geen van de lading absorberen die de weegschaal probeert te wegen. Het is belangrijk om te controleren hoe het materiaal op de weegschaal wordt geladen. Hoewel een goede weegschaal fouten compenseert die worden veroorzaakt door excentrische belasting, is het een goede gewoonte om de belasting gelijkmatig te verdelen.
  • Opslag- en transportsystemen moeten gemakkelijk worden gereinigd in geval van receptwijzigingen. Het mechanische ontwerp van deze systemen moet dienovereenkomstig worden uitgevoerd.
  • Er moet minimale spanning zijn op aangesloten elektrische kabels, persluchtslangen en soortgelijke voorzieningen.
  • Als het belangrijkste onderdeel van weegsystemen zijn weegcellen ontworpen om temperatuurveranderingen te compenseren, maar er zijn minimale en maximale temperatuurlimieten voor weegcellen. Het handhaven van relatief constante luchttemperaturen zou leesfouten voorkomen.

Optimale dosering bereiken

Het bepalen van de configuratie en systeemselectie is doorgaans budgetgestuurd en het rendement op de investering biedt de rechtvaardiging voor zowel leveranciers- als apparatuurkeuze.

Er is een breed scala aan technische oplossingen beschikbaar in de markt en plantmanagers moeten de meest geschikte kiezen in termen van uitbreidbaarheid en flexibiliteit.

Het oplossen van een technisch probleem is geen optie voor dit soort investeringen. Een goede en gedetailleerde studie in het begin zorgt voor toekomstige groei en vele jaren probleemloze service.

Procesindustrie Informer

Gerelateerd nieuws

Laat een reactie achter

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Ontdek hoe uw reactiegegevens worden verwerkt.

Deel via
Kopieer link