Poeders pneumatisch verplaatsen, hoe werkt dat?

Daar stond ik plots, op een testlocatie. Omringd door allerlei grote, massieve installaties. Allen met hun eigen speciale uitwerking, met één grote gemeenschappelijke factor: het tot stand brengen van een pneumatisch transport. Hoe ik me toen voelde? Geïnspireerd? Of toch eerder geïntimideerd? Het was alleszins een hele cocktail van gevoelens.

In tegenstelling tot de begeleider die daar aanwezig was. Die, alsof het niets was, even over de werking van de installaties ging vertellen. Het enige waar ik op dat moment aan kon denken: moet ik dit ook gaan ontwerpen en installeren? Ik hoorde het wel degelijk in Keulen donderen.

Een pneumatisch transport, wat is dat eigenlijk?

Dit is het transporteren van vaste stoffen, voornamelijk in granulaatvorm, aan de hand van luchtdruk. Granulaten zijn stoffen die als vaste stof in poedervorm te vinden zijn, denk hierbij aan melkpoeder en dergelijke. Dit gebeurt altijd in een gesloten systeem, dit wilt zeggen dat het transport zich door pijpleidingen zal verplaatsen. Hiervoor zijn twee methodes mogelijk.

De eerste methode is door het creëren van een onderdruk. De druk in de leidingen zal hierbij dus onder het nulpunt bevinden en er wordt weliswaar een vacuüm gecreëerd. Hierbij wordt er dan ook gebruikgemaakt van een vacuümpomp. Dit kan in het dagelijks leven vergeleken worden met een stofzuiger.

Een tweede methode is aan de hand een overdruk. Hierbij wordt er dus lucht in de leidingen geblazen, die zo de granulaten of poeders zal transporteren door de leidingen. Bij soortgelijke installaties wordt er gebruik gemaakt van een ‘blower’, letterlijk vertaalt een ‘blazer’. Vergelijkbaar met een bladblazer.

Belangrijk bij een pneumatisch transport, is dat men er over nadenkt hoe men wil dat deze stoffen doorheen de leiding bewegen. Wil men dat deze zo snel mogelijk getransporteerd worden, met veel wrijving en dus ook warmte tot gevolg? Of heeft men liever een iets rustiger verloop van het transport waarbij de wrijving minimaal gehouden wordt?

Het gaat hier over industriële installaties, die dus voor allerlei media gebruikt kunnen en zullen worden. Indien er een stof gebruikt wordt met kleine granulaten (vb. zout of suiker) zijn deze wrijvingen niet problematisch. In tegenstelling tot grotere granulaten (vb. ontbijtgranen) waarbij dit minder gunstig is, en zal men dus ook trachten dit te voorkomen.

Hoe gebeurt de toevoer van een medium of product in de installatie?

Figuur 1 - Voorbeeld bigbag-station

Voor de toevoer van een product in een systeem zijn er verschillende methodes. Zo kan men bijvoorbeeld handmatig een product toevoegen. Dit gebeurd dan aan loosstations. Deze loosstations werken als een soort trechter, waarbij men het product bovenaan toevoegt en deze zo in het gesloten systeem terecht komt.

Echter leven we in een tijd waarin we niet meer teveel handmatig willen doen, en liever hebben dat er zoveel mogelijk snel en vooral automatisch gebeurd. Dan gaan we eerder naar bigbag-stations. Bij deze installaties wordt het product in hele grote zakken toegevoegd, gebruikmakend van een heftruck. Deze zak wordt doormiddel van een sluis verbonden met de installatie, die ook zal gaan regelen hoeveel product er per tijdseenheid in het systeem kan worden toegevoegd.

Dit heeft als grote voordeel dat er veel meer product getransporteerd kan worden, maar ook dat met minder vaak een nieuwe zak product moet gaan toevoegen.

Het ontwerp

Na een stageperiode van enkele maanden, om de verschillende soorten installaties te leren kennen was de tijd daar. De bachelorproef omschrijving was klaar en goedgekeurd. Het was nu dus aan mij.

Natuurlijk is het onmogelijk om in een maand tijd een volledige installatie te ontwerpen en construeren. Daarom waren er van het bedrijf én school uit enkele punten waaraan het ontwerp moest voldoen, en zaken waar het bedrijf een eigen, gespecialiseerde afdeling voor heeft.

Zo wordt het mechanisch ontwerp en de constructie ervan door het bedrijf gedaan en was dit voor mij het vertrekpunt van mijn proef. Bij het mechanisch ontwerp hoorde ook een P&ID (Piping and instrumentation diagram). Dit is een schema waarop de gehele installatie te zien is, met alle bijhorende apparaten en leidingen om de werking ervan de kunnen volbrengen.

Figuur 2 - PID installatie

Verder was het dus aan mij om deze installatie verder elektrisch te ontwerpen. Hierbij komt een nodig onderzoek bij kijken naar de veiligheidsaspecten waaraan voldaan moeten worden. Dit gebeurd aan de hand van een risicoanalyse. Een eenvoudige methode om de risico’s verbonden aan het bedienen of gebruiken van een installatie te kunnen inschatten en preventief de nodige veiligheidsmaatregelen te nemen. Veiligheidsmaatregelen kunnen gaan van het moeten dragen van verschillende persoonlijke beschermingsmiddelen (ook wel PBM’s genoemd) tot het opleiden van het personeel die in aanraking komen met de installatie, om hen te leren omgaan met de restrisico’s.

 

Ook was het mijn taak om dit systeem te automatiseren. Dit heb ik gedaan aan de hand van een sequentieel proces. Dit is een methode om een systeem of proces op te delen in verschillende stappen. Elke stap zal op die manier zijn eigen actie tot gevolg hebben en een voorwaarde tot welke deze uitgevoerd moet worden. Zo mag er bijvoorbeeld enkel product blijven toegevoegd worden zolang de druk in de leidingen niet te hoog oploopt. Het controleren hiervan gebeurt door de nodige sensoren, die op hun beurt een alarm zullen genereren indien er iets loos is in de installatie.

Besluit

Het schrijven van een thesis is op zich al een hele opdracht. De nodige onderzoeken uitvoeren, tot conclusies komen en deze dan nog eens in boekvorm gieten. Het is niet niks…

Toch geeft het een speciaal soort van voldoening indien deze tot een goed einde gebracht kan worden. Daarbij een werkende installatie kunnen ontwerpen en klaarstomen voor transport naar een klant is nog iets heel anders. Het is dan ook een ervaring die niemand je nog afnemen en geeft enkel meer motivatie naar de presentatie en jurering toe. Hier zal ik dan ook voor altijd met een positief gevoel naar terugkijken.