In een vorig artikel zijn de algemene kenmerken van feeders onttrekmechanismen en flowpromotors hulpapparatuur ter verbetering van de stroming aan de orde geweest In dit artikel zal wat dieper op het gebruik van een aantal typen feeders worden ingegaan Hoewel er een grote verscheidenheid aan feeders bestaat zal hierbij aandacht worden besteed aan de meest toegepaste typen namelijk de schroeffeeder uitdraagschroef de bandfeeder trilgoot cellenradsluis en de trillende conus STROMEN Ir Gerard Haaker en Ir Piet van der Kooi Feeders en flowpromotors deel 2 De juiste feeder kiezen In een vorig artikel zijn de algemene kenmerken van feeders onttrekmechanismen en flowpromotors hulpapparatuur ter verbetering van de stroming aan de orde geweest In dit artikel zal wat dieper op het gebruik van een aantal typen feeders worden ingegaan Hoewel er een grote verscheidenheid aan feeders bestaat zal hierbij aandacht worden besteed aan de meest toegepaste typen namelijk de schroeffeeder uitdraagschroef de bandfeeder trilgoot cellenradsluis en de trillende conus Zoals in het eerste artikel al aangegegeven zal elke feeder aan een aantal eisen moeten voldoen die voortkomen uit het productieproces waarin de feeder wordt toegepast Deze eisen komen globaal neer op een goede afstemming op de opslagsilo zodat een gelijkmatige en in dichtheid constante materiaalstroom over de volledige uitstroomopening van de silo plaatsvindt Verder dient de feeder geschikt te zijn voor alle te verwerken stortgoederen passend qua capaciteit en goed regelbaar te zijn in het totaal gevraagde capaciteitsgebied Daarnaast kunnen nog eisen worden gesteld tav temperatuur en eventuele gas en stofafdichting Grootte De grootte van de feeder wordt bepaald door twee factoren De eerste is de gevraagde maximale uitstroomcapaciteit van de feeder De tweede is de benodigde uitstroomopening van de silo om een ongestoorde gelijkmatige uitstroming uit de silo te krijgen De grootte van de feeder Solids Processing Nr 5 november 2010 52 53 Solids Processing Nr 5 november 2010 Een tweede mogelijkheid betreft de toepassing van een flowmeter in de vorm van een gebogen chute Hierin wordt de nagenoeg verticale beweging van het materiaal omgezet in een meer horizontale beweging De hierbij op de chute uitgeoefende kracht F is proportioneel aan de massastroom over de chute Van deze kracht wordt meestal de horizontale component gemeten Voorwaarde is dat de te meten kracht mede afhankelijk is van de snelheid en dus ook van de wrijving tussen chute en stortgoed Voor nauwkeurige metingen moeten deze grootheden dus redelijk constant blijven Een derde mogelijkheid is de zogenaamde impact flowmeter Hierbij valt de materiaalstroom via een inlaatpijp vanaf de feeder op een schuin opgestelde plaat waarbij de op de plaat uitgeoefende kracht wordt gemeten De grootte van deze kracht wordt hierbij naast de massastroom bepaald door de botsingsnelheid de impacthoek en de eigenschappen van de deeltjes zoals elasticiteit die weer samenhangen met temperatuur en vochtigheid Ook hier geldt dus weer dat voor betrouwbare metingen deze eigenschappen niet al te veel mogen varieren in het proces Coriolismeter Een vierde meetmogelijkheid voor massastroom is de coriolismeterEen in segmenten verdeeld horizontaal wiel roteert met constante snelheid De te meten weegcellen te plaatsen Om de invloed van het op de band vallen van het materiaal te elimineren gebeurt dat meten vaak wat verder van de hopperopening af Samen met de apart gemeten bandsnelheid kan hieruit de geleverde massastroom worden bepaald Aanpassing van de massastroom aan de gewenste waarde vindt plaats door wijziging van de bandsnelheid enof de dikte van de materiaallaag op de band door een regelbare klep bij de toevoeropening Bij korte banden wordt soms de gehele band op een weegframe gemonteerd en de totale massa gewogen Het weegframe is meestal zo uitgevoerd dat het kan scharnieren om een vast ingebouwde as Het scharnierpunt is hierbij aangebracht onder het opstortpunt om de invloed hiervan te minimaliseren Een dergelijk meetframe wordt ook wel bij schroef en trilfeeders toegepast Het nadeel hiervan is dat het dode gewicht van het apparaat in principe in het meetsignaal zit Dit kan uiteraard worden weggetarreerd maar zal bij trillingen toch tot afwijkingen kunnen leiden Een van de feeder gescheiden meetorgaan biedt meerdere mogelijkheden om de massastroom te meten en gebaseerd op verschillende fysische principes Ten eerste kan een kleine bandweger worden toegepast Die is dan in principe hetzelfde uitgevoerd als een bandfeeder maar de belasting wordt op een of meer steunrollen gemeten ring of een constante massastroom gravimetrische dosering Gedoseerd materiaal met steeds exact dezelfde dichtheid levert zowel een constante volumestroom als een constante massastroom op Helaas is dit in de praktijk eigenlijk nooit het geval Door invloeden van een varierende silodruk materiaalsegregatie onregelmatige stroming enzovoort zal de dichtheid varieren en daarmee de massastroom Wanneer de eisen aan de nauwkeurigheid van de massastroom hoog zijn en de dichtheid onvoldoende constant kan worden gehouden zal voor een gravimetrische dosering moeten worden gekozen Bij een gravimetrisch doseersysteem moet altijd op een of andere manier een meting weging berekening van de massastroom plaatsvinden een vergelijking met de gewenste massastroom en een terugkoppeling naar de feeder Dit kan met een geintegreerd doseersysteem bijvoorbeeld een bandfeeder zie fig 2a of het kan in verschillende stappen In dit laatste geval bestaat het systeem uit een in capaciteit regelbare feeder een schroef of trilgoot en een apart meetorgaan dat de massasstroom meet vergelijkt met de gewenste waarde en terugkoppelt naar de feeder zie fig 2b Massastroom meten Een geintegreerd systeem is meestal uigevoerd als een bandfeeder waarbij de belasting op een deel van de band wordt gemeten door een of meer steunrollen op Als materiaal na bijvoorbeeld een dag stilstand van de silo is verstevigd FF t1 in figuur 1 neemt de bijbehorende waarde van de benodigde uitstroomopening toe d 2 Overbodig te noemen dat een stilstand van drie dagen of een weekend helemaal funest is FF t3 en een nog grotere opening d 3 vereist om brugvorming te voorkomen Omdat de feeder hierop aanpassen buitenproportionele gevolgen heeft blijkt in de praktijk het gebruik van flopromotors trillers of luchtkanonnen onontbeerlijk Natuurlijk kan ook het af en toe onttrekken van een kleine hoeveelheid materiaal uit de silo gevolgd door afvoeren of recirculeren tijdversteviging voorkomen Wanneer het materiaal in de trechter eenmaal in beweging is gedraagt het zich weer als de tijdloze situatie FF De grootte van de feeder kan dan op basis van opening d 1 of met een marge voor korte stoptijden op basis van opening d 2 worden gekozen Doseerapparaat Soms is de functie van een feeder niet meer dan transportmiddelafsluiter voor de massastroom naar een volgend element in het proces Vaak gebeurt dit dan batchgewijs bij het vullen van bigbags containers en vrachtwagens De controle op de geleverde massa gebeurt dan niet bij de feeder maar meestal via weging bij het gevulde element Een meer continue dosering stelt eisen aan de geleverde materiaalstroom een constante volumestroom volumetrische dosewordt daar bij aangepast Bij vrijstromende materialen zal de eerste factor bepalend zijn omdat uitstroming uit de silo dan geen problemen zal opleveren De grootte van de feeder wordt dan bepaald door de benodigde uittrekcapaciteit en eventuele standaardmaten van het gekozen feedertype In geval van cohesieve materialen en zeker wanneer tijdversteviging kan optreden ligt de situatie anders In figuur 1 is een situatie aangegeven voor een dergelijk materiaal Zonder invloed van de tijdsversteviging wordt de eigen sterkte van het stortgoed aangegeven met de tijdloze flowfunctie FF Die schrijft samen met de flowfactor ff de minimale uitsroomopening van de silo d 1 voor om storingsvrije uitstroming te garanderen De grootte van de feeder zal dus ook minimaal deze afmeting moeten hebben Alleen bij een trilbodem geldt de diameter van de bodem als uitstroomopening voor de silo De uitstroomopening van de bodem zelf is dan kleiner omdat de trillende beweging van de bodem de stroming genereert g FF t3 d3 d2 d1 FF t1 FF ff meetcel meetwaarde meting massastroom instelwaarde instelwaarde A B regelaar regelaar M M rekeneenheid snelheidsmeting Dit artikel is afkomstig uit Solids ProcessingBenelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media Fig1 Vereiste openingsdiameter in relatie tot de tijdsversteviging van het materiaal Fig2 Gravimetrisch doseersystemen a als geintegreerd systeem in een enkele eenheid b als prefeeder met nageschakelde meeteenheid De juiste feeder kiezen STROMEN stortgoedstroom wordt verticaal in het centrum van het roterende wiel ingevoerd en door de wielschoepen meegenomen fig3a Het materiaal wordt door de rotatie naar buiten gestuwd verlaat het wiel weer in horizontale richting wordt verzameld in het conische onderstuk van het huis en vandaar verder afgevoerd Doordat het materiaal in het wiel roteert en tevens radiaal naar buiten beweegt moet het in omtrekrichting worden versneld door de wielschoepen Hiervoor is Corioliskracht Fc nodig fig3b Het aangedreven wiel voelt deze kracht als een toename van het benodigde aandrijfmoment M Bij meting vormt dit een maat voor massastroom Het signaal wordt niet beinvloed door eigenschappen van de stortgoeddeeltjes wrijving of verticale inloopsnelheid zodat het een hoge nauwkeurigheid oplevert Een laatste en veel toegepaste methode bij massastroommeting is de Lossinweightmeting Hierbij zijn feeder en meetinstrument niet gescheiden maar wordt gebruik gemaakt van een voor de feeder geplaatst weegvat of weeghopper Meetcellen registreren de totale massa van feeder en weegvat inclusief de vulmassa Tijdens het onttrekken van materiaal is de afname van de gemeten massa een directe maat voor de massastroom van het stortgoed Terugkoppeling van het meetorgaan naar de feeder geeft de mogelijkheid om de massastroom op de gewenste waarde te regelen Het weegvat wordt steeds tot een zeker minimumnivo geleegd waarna snelle hervulling plaatsvindt Tijdens de vultijd gaat de dosering door de feeder normaal door zodat er sprake is van een continue dosering Aan een dergelijk systeem zit een aantal nadelen Ten eerste wordt tijdens de vulling geen doseermeting uitgevoerd zodat in deze tijd geen gravimetrische maar volumetrische dosering optreedt fig4a Bij niet te grote massastromen is dit geen probleem De vultijd is klein ten opzichte van de totale doseertijd van een cyclus en de invloed van het volumetrisch deel op de doseernauwkeurigheid is dus gering Bij toenemende doseerstromen moet vaker worden gevuld en neemt de invloed van het volumetrisch deel dus toe Omgekeerd bij minimale massastroom is de afname van de massa in het weegvat zodanig klein dat niet snel genoeg betrouwbare metingen kunnen worden uitgevoerd om de feeder te regelen Een dergelijk systeem zal dus in een zeker regelbereik een nauwkeurige dosering opleveren Daarbuiten nemen afwijkingen snel toe fig 4b Dit geldt overigens om allerlei redenen voor de meeste doseersystemen In het derde artikel in deze reeks komen de eigenschappen van de diverse feeders aan de orden Solids Processing Nr 5 november 2010 54 F c M A B Solids ProcessingBenelux wwwsolidsprocessingnl Vezor Media meetsignaal afwijking tijd volumetrisch regelbereik gravimetrisch massastroom A B Fig3 Meetprincipe van een Coriolis massastroommeter Fig4 a Fasen tijdens een Lossinweightcontinu doseersysteem Gravimetrisch bij het doseren uit het weegvat volumetrisch tijdens het vullen van het vat b optimaal regelbereik begrensd door zeer hoge dan wel zeer lage massastroom

Solids Processing Fluids Processing MB Maintenance SchuettgutPortal

Nieuwsbrief archief

Linked

Abonneren

ContactDisclaimerPrivacyAdverteren