Technische Universiteit Delft
Faculteit Werktuigbouwkunde, Maritieme Techniek en Technische Materiaalwetenschappen Transporttechnologie
A.J. van der Spek Moderne weeg- en doseermethoden voor droge bulkgoederen Literatuuropdracht/scriptie, Rapport 96.3.TT.4822, Sectie Transporttechniek
In continue produktie- en overslagprocessen wordt veel gebruik gemaakt van doseren. Dit rapport behandelt het doseren van relatief grote stromen droge bulkgoederen. Doseren wordt gebruikt om een bepaalde hoeveelheid af te passen en om de capaciteit van de transport- of produktieketen gelijkmatig te belasten. Deze twee toepassingen komen vaak tegelijkertijd voor.
Het meten van de gerealiseerde bulkstroom, vaak met behulp van wegen, is een belangrijk onderdeel van het doseren. Pas na meting is een redelijke schatting te maken van de gedoseerde hoeveelheid, dit wordt dan ook voor beide toepassingen van doseren gebruikt. Wegen en doseren zijn dus begrippen die zelden afzonderlijk voorkomen. Verder wordt de term voeden gebruikt voor het ongeregeld genereren van massastroom, zodat doseren op te vatten is als geregeld voeden.
Doel van dit literatuuronderzoek is het in kaart brengen van de moderne weeg- en doseersystemen, en het beschrijven van de achterliggende fysische en regeltechnische principes. Het rapport is gebaseerd op literatuuronderzoek en de programma's van een aantal fabrikanten.
Kort behandeld worden het cellenrad, de kamervoeder, de trilgoot, de horizontale schroeftransporteur, de uittrekband, de platenketting en een aantal doseerkleppen. Van deze voeders worden eenvoudige theoretische debietlijnen gegeven. In het kader van debietmeting komen de bandwegers, bandscanners, doorstroomwegers en transporteurwegers aan bod. Daarnaast wordt een eenvoudige snelheidsmeter besproken. Een aantal lokaal geregelde doseerders wordt behandeld. Het gaat hierbij om losse danwel geïntegreerde combinaties van de behandelde voeders en wegers, voorzien van een terugkoppeling. Er wordt onderscheid gemaakt in drie besturingsconcepten: snelheidsregeling, geometrie-regeling en een combinatie van beide. Dit onderscheid volgt logischerwijs uit de parameters in de debietlijn, de belangrijkste karakteristiek van de te regelen voeders.
Doseerinstallaties waar de weegtaak vooral uitgevoerd wordt om een hoeveelheid af te passen, werken vaak batchgewijs. De weegbunker komt aan bod, alsmede drie bunkersystemen waarin de weegbunker toegepast wordt.
Ten behoeve van een digitale verwerking van de meetgegevens wordt een aantal bewerkingen besproken die een continue analoog signaal omzetten naar een tijd- en amplitudediscreet signaal, en bewerkingen die de relevante signaalfrequenties kunnen oppikken. Daarbij is uitgegaan van een massastroom die een periodiek meetsignaal geeft met beperkt aantal frequenties met relatief grote amplitude.
Op basis van de drie besturingsconcepten worden regelmodellen opgesteld. Discrete regelstrategieën worden behandeld. Daarbij is een juiste afstemming in de tijd van meting en bijsturing van de voeder door de regelaar essentieel voor een theoretisch goed doseerproces. Als de looptijd van de regelkring te groot is en daarmee de responsie te traag, kan een dochter-regelkring worden toegepast. De bestuurde faktor wordt dan direkt gecontroleerd en teruggekoppeld, en niet meer via debietmeting.
Vanuit het gezichtspunt van dit rapport was het funktionele onderscheid tussen voeden, meten en doseren zeer bruikbaar. De meer gebruikte indeling in volumetrisch doseren, wegen en gravimetrisch doseren bleek hiervoor te beperkt te zijn.
Batchgewijze en continue weegmêthoden groeien na elkaar toe. De relatieve weegfouten komen bij elkaar in de buurt. Ook worden de verschillen in procesvoering vager. In batchcycli worden tegenwoordig ook dynamische wegingen verricht. Loss-in-weight weegbunkers werken zelfs gecombineerd in batches en continu.
Lokaal geregelde continu ofbatchgewijs werkende weeg- en doseersinstallaties kunnen vaak als complete zelfstandige eenheden worden aangeschaft. Opname in hogere regelkringen is dan relatief eenvoudig.
Rapporten studenten Transporttechniek
