Descarga de big bags e transferência pneumática de produtos químicos

Pó tratado: Hipofosfito de sódio

Processo para o fabrico de vedantes
 

Objectivo do projecto :
Definição e instalação de uma nova linha de processamento "chave na mão" para a produção de revestimentos e vedantes numa área classificada ATEX.

Solução proposta:
Solução técnica para a entrega de hipofosfito de sódio a partir de grandes sacos e a sua transferência através de uma linha de transporte pneumático automatizada para um recipiente do reactor a jusante. Os solventes estão envolvidos no processo de produção, a instalação deve ser concebida para uma classificação de protecção contra explosão ATEX 2 IIB.

O equipamento proposto:
- Recinto para alojar o equipamento de descarga de big bag
- Estação de esvaziamento de big bag
- Sistema de transferência pneumática
- Armário de automação PLC

O cliente é um líder mundial na concepção e produção de aditivos reológicos à base de água. Localizado na Holanda, o fabricante concebe vários tipos de produtos: colas, vedantes, cerâmicas, revestimentos diversos, tintas, minerais...

O que são aditivos reológicos?

Os modificadores de reologia são aditivos comuns utilizados em quase todas as indústrias para ajustar tanto a magnitude da viscosidade global como para controlar o comportamento não newtoniano. É um agente anti-sedimentação para tintas de base solvente.

O que é hipofosfito de sódio?

O hipofosfito de sódio é um sólido à temperatura ambiente sob a forma de cristais brancos inodoros. É solúvel em água e absorve facilmente a humidade do ar. O hipofosfito de sódio deve ser armazenado num local fresco e seco, isolado de materiais oxidantes.

Qual é a utilização industrial do hipofosfito de sódio? Tal como outros hipofosfitos, o hipofosfito de sódio pode reduzir os iões metálicos ao metal de base. Esta é a base para a niquelagem sem eléctrodos (Ni-P), que é a sua principal aplicação industrial. Usando este método, uma película de níquel-fósforo durável pode ser aplicada a objectos com superfícies irregulares, tais como na indústria aeronáutica e petrolífera.

1. Instalação do compartimento de descarga de big bag

A fim de simplificar a instalação e limitar os custos do projecto, é instalado um recinto fechado dentro da área de produção. Este recinto protege a estação de descarga de bigbag, bem como o armário PLC, evitando assim a necessidade de montar e classificar áreas perigosas (custos mais elevados). 
O recinto está integrado com o seguinte equipamento:
- Estação de descarga de big bag
- Armário eléctrico
- Compactador de big bag vazios
- Área de livre circulação em redor da estação para manutenção

2. Estação de descarga de big bag - EasyFlow® 150 com guincho eléctrico

A linha de produção "começa" com uma estação de descarga de big bag da série EasyFlow®. O monocarril elevador eléctrico é capaz de carregar grandes sacos com um peso máximo de 1500 kg.
O operador prende as alças dos big bag à cruz de manuseamento posicionada no guincho eléctrico. O saco grande é então levantado através do PLC para ser posicionado sobre o cortador de sacos em forma de U.
Este sistema integrado de lâminas de corte utiliza a força do peso do saco grande para cortar o fundo do saco grande. A força exercida pelo peso do saco grande nas facas irá cortar instantaneamente o fundo do saco grande. As lâminas de corte são feitas de aço inoxidável e podem ser retiradas da estação para manutenção. Os cilindros de massagem accionados pneumaticamente pressionam os lados do saco grande para remover quaisquer grumos de produto para assegurar uma descarga completa.

A lâmina perfuradora do fundo do saco grande está localizada dentro de uma tremonha de 600 litros de capacidade, uma capacidade de armazenamento equivalente a um saco grande cheio. Por baixo da estação de descarga de big bag encontra-se um desmancha-prazeres. Este equipamento assegura um fluxo suave do pó, eliminando os tufos que se podem formar devido à compressão e exposição à humidade. É importante manter o material em pó ou granular para manter uma relação ar/material constante na linha de transporte pneumático a jusante. O desmanchador de grumos consiste em dois eixos com facas rotativas que rodam a uma velocidade fixa para quebrar os grumos.

3. Sistema de transporte pneumático

Sob a tremonha da estação de descarga de big bag, encontra-se um transportador tubular de rosca. Assegura a transferência do material e a ligação com o sistema de transporte pneumático dos pós.
O objectivo deste transportador mecânico é extrair o produto do funil do saco grande, regular a taxa de alimentação do sistema de transporte pneumático, assegurar automaticamente a transferência do fluido e a taxa de fluxo ideal e finalmente compensar as variações do produto (densidade, granulometria, etc.).
O funcionamento da rosca transportadora permite que a relação de mistura ar/material seja regulada pela taxa de fluxo da rosca de transferência. O parafuso é accionado por um sensor de vácuo regulado pelo PCL para controlo da velocidade em tempo real (aumento ou diminuição do fluxo). As vantagens do controlo automático da transferência mecânica são: fluxo de pó óptimo e constante independentemente das variações da densidade a granel, ausência de entupimento da linha de transporte pneumático (o parafuso pára se o vácuo for demasiado alto) e melhor extracção para os materiais que tendem a ser a granel.

Para o método de transferência, é escolhido um transportador de vácuo devido à falta de aquecimento do ar ambiente e à fuga de pó que pode ocorrer devido a ligações de tubos danificadas ou desgastadas.
Um separador ciclone é instalado no final do sistema de transferência para recolher o material e separar o ar do produto. Fabricado em aço inoxidável 304, é dimensionado para transportar pó a uma velocidade de 6 m³/h e pode conter uma capacidade de 500 litros.
O produto entra logo abaixo da carcaça do filtro no topo do ciclone. A partir daqui o produto desce em espiral pelas paredes do ciclone enquanto o ar passa pelos cartuchos filtrantes e sai através da bomba de vácuo. O sistema de limpeza por jacto inverso consiste num tanque de ar comprimido e bicos que se encaixam entre as dobras do cartucho do filtro. É controlado por um temporizador no PLC que periodicamente envia jactos de ar através do filtro para evitar o seu entupimento e para recuperar qualquer material perdido no sistema de recolha de pó.
Outras características integradas incluem sistemas de vibração para auxiliar o fluxo do produto, uma escotilha de acesso com sensor de posição, uma sonda de baixo nível (para dizer ao PLC quando transferir mais material) e uma válvula borboleta pneumática num posicionador 4-20ma. O ciclone é constituído por uma bomba de vácuo de três lóbulos, dimensionada para transferir material a uma taxa de 35 toneladas/hora. É concebido com uma cobertura à prova de som e é instalado fora da área de risco.

4. Armário de automação PLC

O PLC Pal'Touch fornece uma direcção completa sobre as funções electrónicas de todo o sistema. Para este projecto, o cliente está equipado com um ecrã táctil Siemens S7-2000, HMI 7" com comunicação Profinet. É também acrescentado um Profibus para comunicação externa com a nossa sede para capacidades de diagnóstico remoto. O Processo Palamatic pode fornecer outras opções como alternativas se o cliente assim o preferir.