Wegen & Batching: Poederdosering
Poeder- en bulkvaststof-doseersystemen in procesindustrieën
Volg ons op Twitter (X) 
Vraag of opmerking? Neem contact met ons op via admin@powderprocess.net
| Sectiesamenvatting |
|---|
| 1. Principes van dosering |
| 2. Voedingsapparatuur |
| 3. Tips voor nauwkeurige dosering |
Principes van dosering: hoe poeders te doseren
Een essentieel onderdeel van elk weegsysteem is de Krachtsensor (Load Cell). De krachtsensor meet de uitgeoefende kracht en zet deze om in een gewicht dat leesbaar is voor de gebruiker en kan worden gebruikt voor het besturen van het proces.
Figuur 1: Voorbeeld van een automatisch poederweegsysteem
Deze sectie behandelt twee hoofdmethoden voor dosering in de industrie: dosering met gewichtstoename ("Gain-in-Weight") en dosering met gewichtsafname ("Loss-in-Weight"). Het belangrijkste verschil tussen deze twee benaderingen is de positie van de krachtsensoren.
Dosering met gewichtstoename (GIW)
Bij dosering met gewichtstoename wordt het gewicht van een trechter *na* het doseerapparaat gemeten. Dit is vergelijkbaar met wat veel koks in de keuken doen: ze wegen de benodigde hoeveelheid product af op een weegschaal voor hun recept.
Meerdere ingrediënten uit verschillende trechters kunnen worden gedoseerd naar de trechter op de Krachtsensoren. Een beperking is echter dat de dosering sequentieel moet plaatsvinden. Omdat het gewicht wordt gemeten door de trechter stroomafwaarts, kan de dosering niet meer worden bijgehouden als alle ingrediënten tegelijkertijd worden gedoseerd. Aan de andere kant kan een dergelijke sequentiële dosering van tevoren worden uitgevoerd terwijl de rest van het proces na de doseertrechter bezig is met andere taken. Dit wordt doseren in "verborgen tijd" genoemd.
Figuur 1: Doseerprincipe voor een "Gain-in-Weight"-systeem
Dosering met gewichtsafname (LIW)
In tegenstelling tot GIW-dosering bevindt de trechter op krachtsensoren, die de dosering regelen, zich *boven* het doseerapparaat. Dit betekent dat, wanneer het doseerapparaat draait en het product afgeeft, het gewicht van de trechter waaruit het product wordt genomen afneemt: er treedt gewichtsverlies op.
Dit betekent dat verschillende doseringen naar hetzelfde apparaat (bijvoorbeeld een menger ) onafhankelijk van elkaar kunnen worden uitgevoerd, wat een tijdswinst kan opleveren. Aan de andere kant kan de dosering niet in "verborgen tijd" worden uitgevoerd, omdat het ontvangende apparaat voor het poeder vrij moet zijn. Het is wel mogelijk om de voordelen van beide technieken (LIW en GIW) te combineren door LIW te doseren naar een trechter. Alle doseringen kunnen tegelijkertijd worden uitgevoerd, terwijl dit in "verborgen tijd" kan gebeuren ten opzichte van de rest van het proces. Deze oplossing moet echter worden gereserveerd voor zeer specifieke gevallen, omdat deze meer apparatuur, hoogte vereist en de uitdaging met zich meebrengt om ervoor te zorgen dat alle gedoseerde ingrediënten in de trechter correct kunnen worden gelost.
Figuur 2: Doseerprincipe voor een "Loss-in-Weight"-systeem
Continue dosering
Van nature is dosering met gewichtstoename een batchbewerking en kan daarom niet worden toegepast voor continue dosering. Waar continue dosering vereist is (bijvoorbeeld voor de voeding van een continue menger ), moet dit worden uitgevoerd met "Loss-in-Weight"-voeders. Meerdere voeders kunnen tegelijkertijd worden gebruikt om het proces stroomafwaarts te voeden. Een dergelijke toepassing vereist echter complexe automatisering voor de LIW-voeder. De besturing van de LIW-voeder is voornamelijk gericht op het filteren van verstoringen die kunnen optreden op de krachtsensoren tijdens het doseren.
Doseerapparatuur (voedingsapparatuur)
Tabel 1: Lijst van veelgebruikte doseerapparatuur
| Apparatuur | Toepassing |
|---|---|
| Schroefvoeder | Schroeftransportbanden zijn een van de meest gebruikelijke en eenvoudige manieren om dosering uit te voeren. Ze kunnen zowel in LIW- als GIW-systemen worden gebruikt en zijn verkrijgbaar in verschillende maten. Het ontwerp van de poederinlaat en de spoed van de schroefdraad zijn van belang om een snelle en nauwkeurige dosering te realiseren. |
| Trillende buizen | Trillende buizen hebben als voordeel dat ze zacht zijn voor het product, eenvoudig schoon te maken en te onderhouden, en een hoge doorvoer kunnen bereiken. De traagheid die optreedt aan het einde van de dosering maakt het echter moeilijker om de juiste nauwkeurigheid te bereiken. Ze moeten daarom worden gereserveerd voor hoofdingrediënten. |
| Luchtvergrendelend roterend afsluitorgaan | Luchtvergrendelende roterende afsluitorganen kunnen worden gebruikt voor dosering, maar vormen geen voorkeursoplossing. Het is moeilijk om een goede nauwkeurigheid te bereiken en deze apparaten zijn duur in aankoop en complex in onderhoud. Ze moeten worden gereserveerd voor zeer specifieke toepassingen (bijvoorbeeld bij ATEX-veiligheidsrisico’s). |
| Trillende klep | Sommige leveranciers bieden een vlinderklep uitgerust met een speciale actuator die de productstroom regelt door te trillen. Dit type dosering biedt een compacte oplossing die kan worden gebruikt voor hoofd- en kleine ingrediënten. |
| Loss-in-Weight-voeders | Loss-in-Weight-voeders verwijzen naar speciale machines die volgens het LIW-model zijn gebouwd, maar die zelfstandig functioneren met een eigen controller. Ze worden voornamelijk gebruikt voor ingrediënten die een zeer hoge nauwkeurigheid vereisen en kunnen een specifiek ontwerp hebben om aan te sluiten bij de kenmerken van elk ingrediënt (tweelingsschroef, geagiteerde trechter, enz.). Dergelijke systemen worden ook gebruikt voor continue dosering. Voor deze specifieke toepassing is de kwaliteit van de software die het signaal van de krachtsensoren filtert en de doseerapparatuur aanstuurt, van primair belang voor de kwaliteit van de dosering. |
Top 5 Meest Populair
1. Ontwerpgids voor pneumatisch transport
2. Lintmengers
3. Poedermenging
4. Ontwerpgids voor trechters
5. Het meten van de mate van mengen
--------------
--------------
Top 5 Nieuw
1. Continue droge mengtechniek
2. Mengsnelheid
3. Optimalisatie van de mengcyclusduur
4. Batch-/continue mengtechniek: vergelijking
5. Energiebesparing
Het bereiken van een goede dosering: veelvoorkomende problemen bij poederdosering en hoe deze op te lossen
De sleutel tot een goede dosering ligt voornamelijk in de zorgvuldige isolatie van de krachtsensoren tegen elke verstoring uit de omgeving. Natuurlijk is het essentieel dat de krachtsensoren correct zijn gekalibreerd en gewichten leveren binnen de door de leverancier gedefinieerde limieten. Als er echter een verstoring optreedt, zullen de krachtsensoren een onnauwkeurig gewicht meten, maar toch een waarde geven. Dit is het moment waarop het voor de fabrieksoperator lastig wordt: kan de waarde vertrouwd worden of niet?
Om de waarde te vertrouwen, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat er geen krachten, behalve die als gevolg van het gemeten gewicht, op de krachtsensoren worden uitgeoefend. Het is bijzonder belangrijk om op de volgende punten te letten.
Tabel 2: Belangrijke parameters voor een nauwkeurige dosering
| Parameter | Wat te doen |
|---|---|
| Flexibele verbindingen | De flexibele verbindingen zijn noch te gespannen noch te samengedrukt. Het is vooral belangrijk om dit punt te controleren na een servicebeurt (onderhoud, reiniging, enz.) |
| Filters | Het lossen van poeder veroorzaakt luchtverplaatsing. Als de lucht niet goed wordt afgevoerd (stroomafwaartse trechter) of toegelaten (stroomopwaartse trechter), kan de lucht tegen de trechters drukken en de meting van de krachtsensoren verstoren. Zorg ervoor dat filters aanwezig en correct gedimensioneerd zijn. |
| Externe verstoringen | Er worden geen trillingen overgedragen op de trechter tijdens het doseren, niemand duwt tegen de trechter en er is geen sterke luchtstroom. |
| Andere verbindingen | Geen enkele verbinding belemmert de trechter om vrij te bewegen |