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粉料自动配料输送称量系统在涂料行业的应用

来源: 时间:2017/6/23 13:34:06 浏览数:3272次
     国内涂料生产中,要用到大量的粉料,约占其原料的30%~40%,且品种多样。这么多的粉料在生产过程中进行人工投料劳动强度大,会产生大量的粉尘,飞扬的粉尘对工人的身体健康危害极大,且污染其他正在生产和包装的产品,直接影响到产品质量,也造成环境污染。
    一方面随着经济的发展,全民综合素质的提高,工人的健康意识逐步提升,工人在工作选择上,更倾向于选择低劳动强度和健
类的工种,对于部分高劳动强度的生产制造型企业来说,逐渐面临着用工难问题。
     另一方面,随着国家“十二五”规划的实施,对于涂料生产企业提出了更高的节能环保要求,同时,将全密闭式一体化涂料制造
作为“十二五”环保规划目标。逐步使用自动化生产替代人工操作,已成为涂料行业发展的一个新的趋势。
 
一、
 
     为确保产品质量,降低劳动强度,改善现场工作环境,提升公司形象,各涂料生产企业都在尽力改善生产车间的条件,想尽办法从源头上解决生产环境污染严重、工人劳动强度大等问题。
    随着
气力输送技术的发展,彻底解决了粉料贮存、投料粉尘飞扬及产品污染等问题,并且广泛应用于橡胶轮胎、、化工、电力、食品、医药等行业,但是在涂料行业却鲜有应用。 
 
1.1、系统原理
 
     装置分为吸送式和压送式两种。

     吸送式采用罗茨风机或真空泵作为气源设备,气源设备装在系统的末端,当风机运转后,整个系统形成负压,有
内外存在的压力差空气被吸入输送管,与此同时物料和一部分空气便同时被吸入,并被输送到分离器。在分离器中,物料与空气分离。
     压送式是采用罗茨风机或空气压缩机为气源设备,并将气源设备布置在系统的前端,
更适合于从一处向数处的分散输送,以及长距离、大容量的输送。如图1。
 
图片
 

1.2、系统特点 
 
(1)、输送效率较高,输送管道能灵活地布置,从而使工厂设备工艺配置合理;
(2)、实现散料输送,效率高,降低包装和装卸运输费用;
(3)、系统密闭,飞扬逸出少,环境卫生条件好;
(4)、运动零部件少,维修保养方便,易于实现自动化;
(5)、能够避免物料受潮、污损或混入其他杂物,可以保证输送物料的质量;
(6)、可以进行由数点集中送往一处、或由一处分散送往数点的远距离操作;
(7)、对于化学性能不稳定的,可以采用惰性气力输送。
 
    用于工厂车间内部输送时,可以将输送过程和相结合,这样有助于简化过程和设备。
    另外,自动配料系统能够降低工人劳动强度,减少工人误操作,配料精度高,产品均一性高,产品质量较容易控
制。
 
1.3、系统配置
 
     根据某工厂年产8万t的生产能力以及5台3~10 m3不等的分散缸的设备配置条件,经过对生产能力和生产周期、多个分散缸供粉需求的时序排布、以及整个系统运行能耗的计算,决定采用以空气压缩机为动力源的正压、密相的模式,实现一套称量装置供给5台分散缸的粉料称量、输送。
    设计系统的整体配置如图2所示。

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1.3.1、工艺流程介绍
 
     通过人工解包方式将小包装、吨袋包装的原料在解包站1进行解包,双压送罐2交替压送将原料送入到100m3的大储仓4中贮存。也可以通过原料槽车3直接对接到输送管路5上,将原料压送到大储仓中。
    大储仓中的物料,按照系统中设定的
配方的要求自动进行称量,3台大储仓对应1台压送秤6,2台压送秤交替称量和输送。称量好的物料输送到缓冲罐7中,并在缓冲罐中进行单批次物料总重量的校核。
    缓冲罐中的物料按照系统设定的速度匀速送入到分散缸8中。系统的二级输送管路上单独配置了1台解包站9、压送罐10,可实现大储仓内原料种类以外的其他原料的输送,有一定的灵活性。
    系统在解包投料位置和气力输送末端均设有高效除尘过滤装置11,避免
泄漏污染环境。
 

1.3.2、系统参数
 
     5台分散缸的生产周期均按照2 h/批次,用粉量按照65%计算,则系统设计能力:一级能力20 t/h;二级称量、能力12 t/h。按照该需求,系统静态称量精度小于0.5%,分散缸投料误差小于1%。
 

1.3.3、技术难点
 
     通过对行业目前生产状况进行调查,及对生产原料的物性分析,发现制约自动配料系统在涂料行业推广的瓶颈之一,是黏性粉料的处理。
    因为钛白粉粒径小,黏附性强,在输送过程中极有可能造成
的堵塞,钛白粉输送一直是国内外急需解决的一大难题。
    针对在涂料行业黏性粉料处理的难题,结合多年在粉料配料输送方面的经验和专利技术,对该套系统的关键设备进行特殊处理,气力输送管道分段安装压力传感器,通过实时监控管道输送压力开启辅管阀补气,既避免管路堵塞又能最大限度地降低能耗,并且可以做到系统随停随启,降低设备维护量。
    经过设备在
中的实际使用,验证了这些技术的应用,可以解决钛白粉等黏性在自动配料系统中对输送管道的黏附、堵管问题,以及对于容器的黏附和起拱问题。
 
二、称量配料系统的实际使用效果
 
2.1、系统使用前后现场管理及操作情况对比(见表1)

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2.2 生产能力分析
 
    通过现场实测数据分析(见图3),一级能力可达到28 t/h,二级称量、气力输送能力可达到14t/h,超过了设计能力,完全能够满足目前生产需要。

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2.3、部分投资效益分析
 
2.3.1、节能
    按年产8万t生产能力计算,系统使用后每台生产时间可节约30%~50%(含配料、投料时间),耗电量相对应节约20%~30%,提高了生产效率。
 
2。3。2、
    系统使用前,粉料投料基本上都是开放式投料,粉料四处飞扬,对于车间环境、工人身体健康都有很大的影响;开放式投料每批原材料至少要浪费1~2kg。投料完成后工人需要清理现场,不管是人力成本还是效率都会受到影响。
   系统使用后,以年产8万t生产能力计算,可节约原料浪费至少3 t/a,整个生产过程从解包投料到原料进入分散缸都是密闭的环境,避免了
飞扬,对于改善工人劳动环境,减少职业病的发生起到了重要作用。
 
2.3.3、仓库利用率
    年产3万t左右的涂料生产企业,粉料原材料约占地1 095。5 m2/月,使用大储仓贮存,可节约仓库占地面积,提高原材料总体周转率,提高仓库的使用率。
 
2.3.4、人力成本
   系统使用前,以年产8万t涂料生产企业为例,一般需要4人以上来完成投粉工作,投料时间长,劳动强度大。
   系统使用后,只需安排1人专门负责原材料的解包及中控室的操作。部分粉料可利用槽车直接输送到大储仓内,节约了人工装卸、仓库到车间的运输和管理成本。相比系统使用前,至少可节约2~3人。
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