Pneumatische lossing van weg-silo tankwagens
Ontwerp van een pneumatisch transportsysteem voor het lossen van vrachtwagen-tankers
Vraag of opmerking? Neem contact met ons op via admin@powderprocess.net
| Sectie samenvatting |
|---|
| 1. Inleiding: wat is een bulk-vrachtwagen-tank? |
| 2. Handmatige klepbediening voor het lossen van bulk-vrachtwagen-tankers |
| 3. Ontwerp van een pneumatisch transportsysteem voor het lossen van een weg-bulk-tanker |
1. Inleiding: wat is een bulk-vrachtwagen-tanker?
Bulk-vaste stoffen hebben een vrij lage bulk dichtheid, wat snel leidt tot het hanteren van grote volumes materialen. Er zijn verschillende formaten om bulk te hanteren, zoals zakken die 25-50 kg kunnen bevatten, of Big Bags , die 1-2 m³ materiaal kunnen bevatten. Voor grote industrieën kan dit echter leiden tot veel handmatige handelingen voor een gegeven massadebiet. Een oplossing is om bulk materiaal te transporteren in vrachtwagens uitgerust met een tank op de trailer.
Deze tanks hebben doorgaans een inhoud van 30 m³, soms meer. Als voorbeeld: bij suiker kan in één operatie het equivalent van 960 zakken of 30 supersacks worden verwerkt. Fabrieken hebben dus veel belang bij het ontvangen van bulk materialen in tankers, mits ze zijn uitgerust met silo's om het geloste materiaal op te slaan. Dit maakt het mogelijk om in één keer veel product te transporteren, de behoefte aan handmatige handelingen drastisch te verminderen en zo een hoger fabrieksdebiet mogelijk te maken.
Veel bulk-vaste stoffen worden vervoerd in weg-silo-tankers, zoals meelsoorten, suiker, maar ook chemicaliën of kunststoffen. Dit soort bulk-tankers moet pneumatisch worden gelost om de tank efficiënt te kunnen legen, snel genoeg te lossen en het product naar een silo te sturen.
Het doel van deze pagina is om een aantal ontwerpoverwegingen op te sommen die men in gedachten moet houden bij het ontwerpen en bedienen van een pneumatisch transportsysteem voor het lossen van een weg-tanker in een silo.
Top 5 Meest Populair
1. Ontwerpgids voor pneumatisch transport
2. Lintmengers
3. Poedermenging
4. Ontwerpgids voor trechters
5. Meten van de mate van mengen
---------------
Top 5 Nieuw
1. Continue droge menging
2. Mengsnelheid
3. Optimalisatie van mengcyclus tijd
4. Batch / continue menging vergelijking
5. Energiebesparing
2. Handmatige klepbediening voor het lossen van bulk-vrachtwagen-tankers
Een belangrijk aspect om te begrijpen bij het ontwerpen of bedienen van een pneumatisch transportsysteem voor het lossen van een weg-silo-tanker, is dat deze operatie eigenlijk sterk handmatig blijft en afhankelijk is van de vrachtwagenchauffeur.De vrachtwagen is namelijk uitgerust met een klepmanifold die het mogelijk maakt om de luchtstroom en druk in evenwicht te brengen tussen de silo-tank (die onder druk moet worden gezet), de ontlaadkegel van de tanker (om het materiaal te fluidiseren en naar de transportleiding te verplaatsen) en de transportleiding (voldoende lucht aanvoeren om het materiaal te blazen). De operator moet ook de ontlaadklep bedienen om meer of minder product in de transportleiding toe te laten.
Het is sterk aanbevolen om een standaardwerkprocedure te hebben en de operator op te leiden en te valideren om de risico's op fouten tijdens het lossen te minimaliseren, wat kan leiden tot leidingverstopping of schade aan de ontvangstsilo. De ontwerpoverwegingen gegeven in paragraaf 3 zullen helpen om het lossingssysteem geschikt te maken voor de fabrieksbehoeften, maar kunnen niet volledig compenseren als de handmatige klepbediening niet correct is.
Figuur 1: klepmanifold van een bulk-weg-silo-tanker
Veiligheid: de vrachtwagen moet geaard zijn om elke gevaarlijke ophoping van statische elektriciteit te voorkomen, wat kan leiden tot gevaarlijke vonken.
3. Ontwerp van een pneumatisch transportsysteem voor het lossen van een weg-tanker
Hoe wordt een pneumatisch lossingssysteem voor vrachtwagens ontworpen?
Elke ontwerper en silo-operator moet een risicoanalyse uitvoeren van een silo-tanker-lossingssysteem om potentiële risico's aan te pakken. Des te meer als het drukgas niet lucht is, zoals in de meeste gevallen, maar een ander gas zoals stikstof, wat extra risico's met zich mee kan brengen, zoals verstikking.
3.1 Geblazen lucht (Blower)
In de meeste gevallen is de silo-vrachtwagen uitgerust met een eigen blower, eigenlijk een zuigercompressor aangedreven door de dieselmotor van de vrachtwagen.
De vrachtwagen is dan autonoom tijdens het lossen. Dit type compressor kan doorgaans 12 m³/min bereiken en een druk van maximaal 2 bar(g) [Anster]. De mogelijkheid om een dergelijke drukval te bereiken maakt het mogelijk om met een hoge vaste-stof/lucht-verhouding te lossen en zo de tijd dat de vrachtwagen stilstaat te verkorten. 2 bar(g) is echter niet altijd noodzakelijk, vooral als het materiaal licht is en goed transporteert (bijv. polyolefinen).
Dit systeem is meestal prima; het stelt ook de ontvangende fabriek in staat om te voorkomen dat ze in een eigen blower moet investeren. Het gebruik van de compressor van de vrachtwagen heeft echter nadelen, aangezien de fabriek de compressor niet beheert. Dit betekent dat de bediening gevoelig kan zijn voor handmatige fouten (bijv. de vrachtwagenchauffeur die met te hoge drukval werkt en de leiding verstopt), of dat de staat van de compressor en het luchtproces niet gecontroleerd wordt (olie in de lucht, lucht niet goed gefilterd).
Als het gebruik van de vrachtwagenblower niet acceptabel is, met name in de voedingsindustrie waar de transportlucht gecontroleerd moet zijn, kan een schroefcompressor in de fabriek worden geïnstalleerd. De vrachtwagenchauffeur moet dan 2 flexibele slangen aansluiten: 1 om lucht van de fabriekscompressor aan te voeren en 1 om het product naar de silo te sturen. De blower moet groot genoeg zijn om voldoende luchtsnelheid te leveren om het product op te nemen en te transporteren, en voldoende druk om de tanker in een bepaalde tijd te lossen (bijv., als een draaiklepblower wordt gebruikt, zal de maximale transportdruk < 1 bar(g) zijn, waardoor de vaste-stof/lucht-verhouding laag zal zijn en de lostijd lang voor sommige materialen). Op te merken is dat een risicoanalyse moet worden uitgevoerd, met name om er zeker van te zijn dat de weg-tanker de maximale druk van de luchtverplaatser aankan.
3.2 Temperatuur
De compressie van lucht leidt tot een temperatuurstijging. Hoe hoger de compressieverhouding, hoe groter de temperatuurstijging. Men moet dus voorzichtig zijn met de maximale bereikte temperatuur en het effect hiervan op het getransporteerde materiaal (verzachting, smelten, kleurverandering) of zelfs in termen van veiligheid (zelfontbranding van het materiaal, leidend tot een stofexplosie).
Als de verwachte temperatuur te hoog is, moet ofwel de transportdruk worden beperkt, ofwel moet een warmtewisselaar na de compressor (nakoeler) worden geïnstalleerd om de temperatuur terug te brengen naar aanvaardbare niveaus.
3.3 Leidingwerk
De leidingen mogen niet te klein zijn, doorgaans minimaal 100 mm binnendiameter, om een hoog vermogen mogelijk te maken bij een gegeven drukval. Er moet ook aandacht worden besteed aan flexibele slangen, die voor het transport van materiaal zo kort mogelijk moeten zijn (max. 4-5 m) en zo recht mogelijk. Het aansluitpunt moet zich in een verticale positie bevinden, zodat de flexibele slang een recht horizontaal deel heeft en vervolgens een bocht maakt naar het aansluitpunt. Elke "S"-vormige flexibele slang moet worden vermeden, omdat deze het drukval aanzienlijk verhoogt.
3.4 Beheer van het einde van de overdracht: de drukstoot
Het einde van het lossen van een silo-vrachtwagen kan lastig zijn. De tanker staat namelijk onder de transportdruk tijdens de overdracht. In sommige gevallen kan dit 1,5-2 bar(g) bereiken. Dit is acceptabel zolang er materiaal in de leiding wordt getransporteerd, wat een drukval veroorzaakt. Maar aan het einde van het lossen loopt het materiaal uit de leiding en neemt het drukval drastisch af. Dit betekent dat een grote hoeveelheid lucht (30 m³) bij 2 bar(g) nu bijna vrij door de leiding naar de silo kan stromen. De luchtstroom neemt dus sterk toe, wat een drukstoot veroorzaakt. Een hogere luchtstroom dan verwacht, bij aankomst in de silo uitgerust met een filter dat niet is gedimensioneerd voor een dergelijke stroom, kan een drukverhoging in de silo veroorzaken, wat kan leiden tot schade, zoals het openen van het veiligheidsklep of explosiepanel dat op de silo is gemonteerd.
Een van de oplossingen om het einde van het lossen voorspelbaarder en veilig te maken door de drukstoot te beheersen, is het monitoren van het drukval over het filter van de silo. Als dit te veel stijgt, wordt een afsluiter op de transportleiding geactiveerd en wordt een kleinere bypass-klep geopend: de drukstoot-luchtstroom wordt zo voldoende gereduceerd, zodat het filter deze goed kan afvoeren, terwijl de vrachtwagenchauffeur nog steeds de mogelijkheid heeft om de druk in de tank te verlagen.
3.5 Silo
De ontvangstsilo moet bepaalde kenmerken hebben om het lossen van de droge-bulk-weg-tanker succesvol te laten verlopen:
- De silo moet het volledige tankervolume kunnen bevatten
- Het filter moet groot genoeg zijn voor de voorziene luchtstroom
- De silo moet zijn uitgerust met veiligheidsapparatuur, zoals drukontlastingskleppen (druk en vacuüm) en explosiepanelen / barstdiafragma's om de risico's van stofexplosies aan te pakken.