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1　 概述

我國加入 WTO 以后, 為提高我國化工產(chǎn)品的國際競爭能力。粉體物料計量的電子衡器及其稱量系統(tǒng)在化工行業(yè)粉體工程中的應用尤顯重要 。顧名思義 ,“粉體”既包括了粉狀 、 顆粒狀物料, 也涵蓋了各類散裝的塊狀物料 。如何對上述各種物料實現(xiàn)高準確度、 高速度以及高可靠性的計量,已成為我國化工行業(yè)粉體工程中亟待解決的問題 ?，F(xiàn)就此問題的最新應用, 并結合以工業(yè)衡器稱量技術馳名世界的Yamato 衡器,在散狀粉料自動稱量灌包 、定量自動配料以及化工粉體物料的特性與供料裝置的選擇等方面的情況作一介紹 。

2　 自動定量裝料稱量系統(tǒng)

自動定量裝料秤( 俗名包裝秤 , 下同) 的應用面甚廣 。按被計量物料的形狀, 可用于計量粉狀 、 顆粒狀、 不規(guī)則蓬松塊狀和條棒狀物料; 就包裝袋容量 ,有可稱量小至數(shù)十克的小包裝秤、近 100 kg 的中袋包裝秤,直到 1 000 kg 的大袋包裝秤; 從產(chǎn)品的秤斗結構分類 ,有單秤斗、雙秤斗 、 4 秤斗 、10 秤斗, 乃至32 秤斗組合而成的電腦智能組合包裝秤 ; 按產(chǎn)品的動態(tài)包裝速度 , 又有每分鐘可包裝 4 包 、10 包、20包、 40 包、60 包和每分鐘最多可包裝 140 包的包裝秤。目前, 我國自動定量裝料秤產(chǎn)品的準確度等級已達到國際法制計量組織 OIML R61 檢定規(guī)程中 X( 0. 2) 直至 X( 0. 1) 級的要求 。

為了進一步分析研究包裝計量的物料特性, 工程師們在物料試驗室中, 對各種物料的物理、化學特性以及加料機構進行了測試分析, 在物料包裝動態(tài)試驗室中對各種不同規(guī)格的包裝秤按照 OIML 標準進行出廠前的試驗考核 。OIML R61 規(guī)定, 新生產(chǎn)的自動定量裝料秤在投入運行前必須進行連續(xù)的實際物料動態(tài)試驗 。為此 ,一種大型包裝秤物料自動循環(huán)輸送裝置應運而生 ,為提高我國包裝秤制造業(yè)出廠前的動態(tài)物料測試水平創(chuàng)造了條件 。

值得一提的是被譽為包裝秤頂尖產(chǎn)品的多頭電腦智能組合包裝秤, 它以高速度( 60 ～ 140 包/分) 、高準確度[ X( 0. 1, 0 . 2) 級] 與可計量粒度不均勻的物料而風靡全球。

山梨酸粉料的粒度小、黏性大,研制用于這種粉料的自動包裝秤難度大。一種用于該粉料的 AD-WO 102R 型 、1 千克/包的自動包 裝秤, 應用了Yamato 最新開發(fā)的 FEC -700 型高速智能化稱量儀表 , 其采樣速度高達 500 次/秒 ; 螺旋加料采用了智能化無級伺服變頻調(diào)速技術, 其包裝準確度達到OIML R61 中的 X( 0 . 2) 級 。

一種基于翻板原理的振動式廉價粉料包裝秤,其供料采用了多級振動方式 ,包裝速度可達 40 包/分 ,準確度可達OIML R61 中的 X( 0. 5) 級 ,有極高的性能價格比。

另外, 目前一種以 Yamato 技術為代表的加料伺服控制技術已應用于化工包裝稱量行業(yè) ,使得散狀物料稱量技術又邁上了一個新的臺階?，F(xiàn)就采用Yamato 技術開發(fā)的 ADW -S1H01S 型自動定量裝料秤的特點說明如下。

（1）、該產(chǎn)品在螺旋進料機構中除了采用國內(nèi)常規(guī)快 、 慢兩段加料的方法外,又采用了無級伺服變頻調(diào)速加料機構,其適用的包裝物料范圍更寬、 包裝速度高,系統(tǒng)準確度高達 Ref( 0 . 1) 與 X( 0. 2) 級。

（2）、 根據(jù)國內(nèi)目前化工行業(yè)粉體包裝秤的使用現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)常規(guī)的夾袋裝置由于長期使用或更換包裝袋材料后夾緊力需經(jīng)常調(diào)整, 因而該產(chǎn)品采用了國際上最新流行的鴨嘴顎板式夾袋機構, 比國內(nèi)常規(guī)腰鼓形剎車帶夾袋機械的夾緊力更穩(wěn)定可靠, 長期使用無須調(diào)整, 更能適應不同的包裝袋材料。

（3）、根據(jù)國內(nèi)目前化工行業(yè)粉體包裝秤使用現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)不少包裝秤計量斗閘門經(jīng)常由于溫度改變引起物料特性變化而堵料、結拱或物料卸不凈等現(xiàn)象,還有用戶反映單閘門開閉經(jīng)常出現(xiàn)漏料的現(xiàn)象 。為此 ,該秤在計量斗出料閘門處采用了單、 雙弧面雙氣缸結構 。此項與眾不同的結構通過實踐證明對解決上述問題是十分有效的 。

（4）、 稱量儀表具有配方存儲功能, 當更換稱量規(guī)格時 ,所有設定參數(shù)可自動調(diào)出。

（5）、 為方便用戶初始調(diào)秤, 系統(tǒng)具有手動卸料、手動松包功能。

（6）、 具有與物料提升機聯(lián)鎖功能 。

該設備系統(tǒng)性能先進、功能完善、操作簡單 、配置靈活、 穩(wěn)定可靠、 稱量準確度高、速度快,具有很高的性能價格比。

3　 自動連續(xù)累計稱量配料系統(tǒng)

自動連續(xù)累計秤是各種大宗散狀物料通過膠帶輸送時的自動連續(xù)累計稱重設備。該產(chǎn)品按承載器可分為包含部分輸送機( 即稱量傳感器 、 承載器支承部分輸送機) 和包含全部輸送機( 即稱量傳感器 、承載器支承全部輸送機) 兩種 。按膠帶速度則可分為單速電子皮帶秤和變速電子皮帶秤。目前, 國際上自動連續(xù)累計秤可分為以下三大類 。

第一類是單速、包含部分輸送機的皮帶秤 ,即我們通常所說的只有稱量功能的通過式電子皮帶秤 。此類皮帶秤在國內(nèi)使用最為廣泛 ,主要應用在化工行業(yè)粉體工程對大宗散狀物料的連續(xù)動態(tài)計量。

第二類是變速的包含部分輸送機的電子皮帶秤,亦即我們通常所稱的兼具稱量與定量功能的定量電子皮帶秤( 亦稱配料皮帶秤 、定量給料秤等) 。此類電子皮帶秤主要用在化工行業(yè)粉體工程中需要定量配料的散狀物料的連續(xù)動態(tài)計量。例如在水泥生產(chǎn)線上對各種原料的配料稱量 ,在磷復肥生產(chǎn)線上對硫酸銨、 尿素、氯化鉀等原料的配料; 在合成洗滌劑生產(chǎn)線上對原料的定量配料, 等等 。

上述兩類秤的主要區(qū)別是前者的物料瞬時輸送量是變量,而后者的物料瞬時輸送量可定量控制 。

第三類是包含輸送機全部質(zhì)量的電子皮帶秤,是用于散狀物料通過膠帶輸送、自動連續(xù)累計稱量的小型設備。此類設備既可單速又可變頻調(diào)速, 目前國內(nèi)用得較少, 主要用在如橡膠輪胎生產(chǎn)線上為控制橡膠胎面厚度的連續(xù)動態(tài)計量等 。

目前國內(nèi)以 Yamato 的自動連續(xù)累計秤產(chǎn)品最為典型。按被計量物料的控制方式,有第一類的 CS-EC8-U2 系列 、 CS -EC8- S2 系列電子皮帶秤和第二類的 GM -BSC -S26 系列定量電子皮帶秤。按秤的密封方式有 GM -BSC -S26 系列開放式定量給料秤與 GM -BSC22 -26 -10 系列 、GM -BSC22-36-10 系列的耐壓式計量給煤機 。還有第三類的 SCS -30/50TM 系列帶式連續(xù)動態(tài)臺面秤。

目前,國內(nèi)的第一類通過式電子皮帶秤產(chǎn)品 ,分為下置式 、懸浮式 CS -EC8 -U2 系列、上置式 CS-EC8- S2 系列等。根據(jù)用戶需要按秤臺結構又可分為單托輥與雙托輥兩種 ,其中單托輥的稱量準確度可達到 OIML R50 中的 X( 1. 0) 級,而雙托輥與上置式、懸浮式的稱量準確度可達到 OIML R50 中的X( 0. 5) 級 。目前國內(nèi)用于物料輸送量最大為6 000 t/h 系統(tǒng)的該種電子皮帶秤已在上海寶鋼原料碼頭投入運行。

目前國內(nèi)的第二類變速電子皮帶秤產(chǎn)品中的耐壓式計量給煤機, 可分為進料口口徑為 660 mm 的GM -BSC22 -26 -10 系列與進料口口徑為 915mm 的 GM -BSC22 -36 -10 系列兩種, 這類電子皮帶秤由于與處于壓力狀態(tài)的磨碎機相接 ,因此須全密封并內(nèi)接壓縮空氣 。主要應用于電廠磨煤機前對原料煤進行定量連續(xù)動態(tài)計量, 以及用于水泥廠的回轉(zhuǎn)窯前對原料進行定量連續(xù)動態(tài)計量 ?，F(xiàn)就第二類GM -BSC-S26 系列的定量電子皮帶秤作一介紹。

該秤是 Yamato 于 2000 年開發(fā)的新一代智能化系列調(diào)速定量電子皮帶配料秤產(chǎn)品, 除具有一般電子皮帶秤功能外, 還增加了一套使給料速率恒定的裝置與控制系統(tǒng) 。其實際給料速率與設定給料速率的差值由控制器控制膠帶運行速度, 獲得所需的給料量 。

該秤適用的輸送量范圍為 0. 2～ 1000t/h, 膠帶寬度從 500～ 1 800mm , 變速器調(diào)速范圍為 10∶ 1,動態(tài)準確度等級可達到國際法制計量組織 OIML R50中的X( 0. 5) 、 ( 1. 0) 級。其主要功能和特點如下:

1、 采用變頻測速( VVVF 調(diào)速) ,與常規(guī)測速裝置相比可大大提高可靠性與準確度 ;

2、 具有故障診斷和超流量 、 斷料報警功能 ;

3、 具有 PIO 調(diào)速功能, 提高系統(tǒng)自適應控制能力;

4、 具有檢錘標定裝置 ,方便日常檢測;

5、 可根據(jù)用戶要求增加清掃鏈裝置 ;

6、 系統(tǒng)可采用微機控制, 實現(xiàn)一機多控, 系統(tǒng)各回路按計算機存儲的配方進行自動配料 ;

7、具有與上位計算機聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理等功能。

4　 粉體物料特性與稱量供料裝置的關系

在化工粉體工程中 ,正確選用稱量供料裝置與粉體物料的特性有關 , 它將直接關系到稱量設備的計量準確度。一旦選錯了供料裝置, 將無法保證稱量設備的計量準確度。

5　 結束語

目前我國粉體物料計量的電子衡器及其稱量系統(tǒng)在化工行業(yè)粉體工程中已得到越來越廣泛地應用。遺憾的是不少生產(chǎn)廠和包裝秤制造廠對于粉體物料的特性缺乏足夠的重視, 也缺乏必要的試驗和測試手段 。因此產(chǎn)品在高可靠性、高適用性、高準確度以及高速度計量方面缺乏競爭力 。物料特性的科學試驗 、 產(chǎn)品結構標準的適用性、結構模塊的優(yōu)化 、控制微機網(wǎng)絡化以及產(chǎn)品與 OIML 標準接軌是我國粉體物料計量的電子衡器及其稱量系統(tǒng)產(chǎn)品的真正發(fā)展方向。我們堅信 , 隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加快 ,實現(xiàn)與國際先進工業(yè)技術的交流與合作 ,都為帶動我國化工粉體工程中衡器產(chǎn)品技術的發(fā)展起著推波助瀾的作用 。

 

 

 

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