Pneumatisch transport in gesloten lus
Vaste stoffen transporteren in een gesloten lus
Hebt u een vraag of opmerking? Neem dan contact met ons op via admin@powderprocess.net
| Sectie samenvatting |
|---|
| 1. Definitie van pneumatische transportsystemen in gesloten lus |
| 2. Ontwerp van een pneumatisch transportsysteem in gesloten lus |
Pneumatisch transport in een gesloten lus is een specifieke toepassing van pneumatisch transport waarbij het gas wordt gerecirculeerd. Het wordt gebruikt in speciale toepassingen waarbij het wenselijk is om het transportgas binnen het systeem te houden en verlies ervan te minimaliseren.
1. Definitie van gesloten lus pneumatische transportsystemen
Het overgrote deel van de pneumatische transportsystemen is open, wat betekent dat het gas na transport en scheiding van het getransporteerde materiaal in de omgeving wordt afgegeven. Dit wordt meestal toegepast met lucht, wat een vrij beschikbaar transportmedium is.
Sommige toepassingen kunnen dit echter niet accepteren, met name als het transportgas geen lucht is, bijvoorbeeld stikstof, om specifieke procesredenen zoals bescherming tegen stofexplosies of het voorkomen van oxidatie van de vaste stof. De vaste stof kan ook radioactief of toxisch zijn, waardoor de lucht verontreinigd zou raken en binnen het systeem moet blijven.
Voor dergelijke specifieke toepassingen zou het vrijgeven van gas in de omgeving na transport economisch onverantwoord zijn, aangezien grote hoeveelheden gas (en dus hoge kosten) nodig zouden zijn om de transportleiding van stikstof te voorzien. Het wordt dan cruciaal om het gas na scheiding van vaste stof en gas opnieuw te gebruiken door het terug te voeren naar het begin van de leiding. Het gas circuleert dus continu in het transportsysteem, dat vanuit het perspectief van het gas een gesloten lus vormt.
De vaste-stof/gas-verhouding (solids load ratio) is gedefinieerd als de verhouding tussen de massa van de getransporteerde vaste stoffen en de massa van de lucht – of een ander gas – die de vaste stoffen transporteert. Samen met de luchttransport- snelheid, is de vaste-stof/gas-verhouding een zeer belangrijke parameter om de stroming van vaste stoffen in de transport- leiding te karakteriseren en deze te classificeren als verdunde fase, dichte fase of een tussenfase.
2. Ontwerp van een pneumatisch transportsysteem in gesloten lus
Figuur 1 : typisch ontwerp van een pneumatisch transportsysteem in gesloten lus
Een pneumatisch transportsysteem in gesloten lus vertoont enkele overeenkomsten met een regulier systeem. Er is altijd sprake van:
- Een gasverplacer / blower
- Een transportleiding
- Een voedingsysteem voor vaste stoffen
- Een gas-scheidingssysteem aan het einde van het transportsysteem
Het recirculeren van het gas brengt echter een aantal uitdagingen met zich mee die moeten worden aangepakt:
- Door recirculatie en compressie in de blower zal de temperatuur van het gas in de lus aanzienlijk stijgen
- Er treden altijd gasverliezen op in het systeem; indien deze niet worden gecompenseerd, kan er vacuüm ontstaan in het systeem, met name aan de zuigzijde van de blower
- Het gas kan beladen zijn met fijnstof, wat schade aan de blower kan veroorzaken
Om deze punten aan te pakken, moet het ontwerp de volgende kenmerken bevatten:
- Een warmtewisselaar moet worden geïnstalleerd in de gesloten pneumatische transportlus, vóór of na de blower, om de temperatuur constant te houden in de loop van de tijd
- Er moet een punt zijn, vóór of na de blower op atmosferische druk, dat dient als referentie voor het toevoeren of afvoeren van gas. Het systeem zal onder druk of in vacuüm werken, afhankelijk van de locatie van het referentiepunt (voor of na de blower). Het gas en de purge kunnen bij opstart worden gebruikt om de leiding te vullen met het transportgas. Het gebruik van een online-analysator (bijvoorbeeld voor het meten van het zuurstofpercentage) kan ook noodzakelijk zijn.
- Efficiënte filters moeten worden geïnstalleerd bij de gas-vaste-stof-scheider, en een veiligheidsfilter moet achteraf worden geplaatst om stof op te vangen in geval van falen van het hoofdfilter, om te voorkomen dat stof de blower bereikt. Een methode om een lek in het hoofdfilter te detecteren, bijvoorbeeld door middel van een drukverschilmeting over het veiligheidsfilter, moet worden geïmplementeerd.
- Juiste instrumentatie (druksensoren, temperatuursensoren, differentiaaldruksensoren op filters)
De bovenstaande punten zijn slechts de belangrijkste kenmerken van een transportsysteem in gesloten lus en zijn niet uitputtend of voldoende om een dergelijk systeem te ontwerpen en te bouwen. Voor een daadwerkelijk project dient men contact op te nemen met gerenommeerde bedrijven met ervaring in dergelijke ontwerpen.
Bron
Bulk Solids Handling, Apparatuurselectie en Bedrijfsvoering, Don McGlinchey et al, Blackwell Publishing, 2008