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
Gewijzigd: 2004.11.03;
logistics@3mE.tudelft.nl
, TU Delft
/ 3mE
/ TT
/ LT.