1行业需求与问题
随着塑胶行业对集中供料系统的需求越来越大,大大小小的自动化公司如雨后春笋一样冒出来,生产厂家,代理商,贸易商,个体户,小作坊等等自称能做集中供料系统的公司国内就有几千家。
很多客户对此并不了解,找一些比较价格便宜的供应商来配套,他们没有专业的设计人才,没有进口的加工设备,没有完备服务团队,没有雄厚资金支持,为了节少成本,通常安装后的工程都存在很多隐患:
风机和管路选择不合理,造成产量不足和电力浪费,使原料生粉或拉丝;
管道堵塞,无法吸料;
混合后的原料在输送过程分层,原料产生静电;
设备及安装工艺差,以次充好,使用寿命短,售后服务跟不上。
2联塑粒料全自动配混输送系统
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技术要点
安全生产,自动化程度高:
采用PLC控制,扩充性好,人性化操作介面简单易懂,实现连续无人化作业,具有多重保护功能,安全性高。
直观精确管理:
采用工业以太网远程监控,能够不断的监测原料余量和消耗情况。
功能强大灵活性强:
根据不同原料配方,自动实现称重配比混色干燥输送等工艺;
控制质量提高效率:
自动无人化连续的物料密闭式输送,确保原料无二次污染和浪费,提高生产效率,稳定产品质量;
先进的集中动力系统:
优化能源的消耗,有效节能,占地面积小,维护频率低;
专业的方案设计:
通过结合物料特性,风速风压,工程结构等设计方案,有效解决原料在输送过程中产生粉尘,降解,静电问题。
图1 集中供料系统流程图
图2 集中供料系统的主要类型
3集中供料的主要设备介绍
图3 供料系统流程图
图4 供料系统组成图
集中控制系统 真空动力系统 过滤除尘器系统
( 组成部分如上图从左到中 )
配色混料系统 储料仓 真空吸料料斗
( 组成部分如上图从中到右 )
4集中供料系统计算参数公式
混合比
混合比系指在单位时间内输送的原料质量与同一时间内通过该管道的空气质量之比,用m表示,m值范围在1~8之间,我们一般取m=5.5。
输送空气速度
通常每种物料都存在一个能保证颗粒呈悬浮状态正常输送的最低风速,称为安全输送空气速度或经济速度,用va表示,va=18m/s。
空气流量
输料管起始段输送物料所需的空气流量Qa(m3/min)可以按下式计算:
Qa=(G/60)/m/γai
输送料管管内径
输送料管管内径Dai可以按下式计算:Dai=√(4×Qa÷60÷π÷Va)
空气管压损
空气管压损ΔPai可以按下式计算:
ΔPai=λai×(Lai/Dai)×(γai/2/g)×va2
加速损失
原料在输送的初速度可视为0,借输送空气之加速到一定速度所产生的压力损
大致可用下式表示:ΔPac=(c+m)×(γai/2/g)×va2
输送管相当长度
为了计算输送管中的压力损失,先将倾斜管、铅垂管及弯头换算为相当长度水平直管,可表示如下:Leq=Lh+kθ×Lθ+kv×Lv+n×N×Dai
输送管中的压力损失ΔPm
原料输送在直管部分的压力损失ΔPm是对只流空气时的压力损失ΔPa乘上实验求得的系数α(压力损失比),即:
ΔPa=λa×(Leq/Dai/2/g)×va2×γai
ΔPm=α×ΔPa=(1+βm)×ΔPa
除尘装置的压力损失ΔPsep
除尘装置的压力损失值取决于除尘装置的种类和构造,在中央集中输送系统中,若输送原料中含有较多粉尘,则需要加装旋风除尘器,旋风除尘器压损一般在1000~2000Pa,工程计算时取1500Pa。在输送系统末端,目前采用木质纤维过滤器为核心的除尘过滤装置,压力损失一般取4000-7000Pa。
高压真空风机真空度P
高压真空风机最大吸引真空度P必须大于系统压力总损失ΔP值。
P>ΔP=ΔPai+ΔPac+ΔPm+ΔPsep
通过上面计算,再对照风泵供商风泵资料选型,选择合适风量,风压,对应的功率,确定机型。
如图所示为整个供料系统控制实施的拓扑图,供料系统控制器通过以太网交换机及网线将下游注塑机 系统连接起来,并通过MODBUS TCP/IP通讯协议建立通讯。为整个系统控制提供了可靠的连接方式。供料系统还可以通过通讯网关及安全通讯模块建立一个远程的操作监控系统。进而提高整个系统自动化、信息化程度。使用户以后可以拓展出更多的功能。
通过实时采集下游所有注塑机的一系列关键的数据,达到持续性无人化作业,动态并且不间断运行并及时调节输送量,并且辅助有极端情况下的挤出料斗满料泄压机械结构。这样能够有效解决常规定量、间歇式供料导致挤出机料斗“冲料”、“堵料”、挤出机螺杆容易扭断、注塑机的挤出量不稳定以及集中供料系统本身故障率高的一系列问题。