随着人们对环保要求的日益提高以及对节能降耗的苛求, 在PVC塑料制品加工行业, 特别是PVC塑料管道生产企业, 在挤出生产线上游的原料供给方面, 正逐渐淘汰传统的劳动密集作业, 转而采用全自动的集中供料方案.
另外, 在集中供料系统中的原料混合工序中, 为了保证PVC, 钙粉, 配方料的混合质量和混合效率, 一般希望加入一定比例的粒料一起进行搅拌.
这样一来, 混合料中就会包括PVC, 轻钙, 助剂配方料以及塑料颗粒, 如何有效地对这种混合料进行输送, 并最终将其顺利分配到各条挤出生产线, 通常要解决以下五个方面的问题.
一, 有效解决粉体长距离输送的堵管现象
物料在长距离的输送过程中, 最容易造成堵塞的地方就是管道的转弯处, 并且, 物料在输送管道中高速运动时, 对弯头处的摩擦最大. 为了延长弯头的使用寿命, 一般采用特殊的耐磨材料, 因为在钢管内壁附着了耐磨材质, 可以进一步增加物料在管道中的阻力. 联塑机器经过不断的设计并结合现场测试, 研发出了耗气量较小的具有螺旋气流推进作用的 '助推器' . 不仅使经过弯头的物料沿管道内壁形成旋流, 而且及时使物料获得二次的加速度, 这样, 不但减少了输送过程中的堵管现象, 而且减轻了粉料 '接受仓' 中 '料气分离' 的负担.
二, 设计出合适的料气比
在气力输送系统中, 合适的 '料气比μ' (即每立方气所输送的粉料) 的设计: μ=qws/(ρa*qva), 其中qws为粉体的流量(kg/h), ρa为气体的密度 (kg/m3), qva为气体的流量 (m3/h). 一般而言, μ设计值越高, 所消耗空气量就小, 单位能耗就低, 并且粉体的输送量也增大. 然而, 若μ过大, 管道容易堵塞, 因此在整体的管路设计和施工中, 合理的管道通径, 合理的弯道结构设计(保证在耐磨的前提下压降的最小化), 合理的管路布局以及施工过程中的质量监控就显得非常重要. 联塑机器在上述第一点的优势基础上, 结合塑料挤出行业近几年众多的项目实施, 积累了宝贵的实践经验.
三, 通过各种手段减少混合料 '分层'
对于同时输送密度差别较大的几种粉体物料(PVC, 轻钙和塑料颗粒), 如何在输送过程中最大程度地减少混合料的 '分层' 是确保PVC塑料管材生产品质保证的基础. 一般而言, 有以下几种方案:
◆众所周知, 破塑料或者二次造粒的塑料颗粒, 在添加和输送过程中, 不可避免地直接与空气接触, 很容易吸收空气中的水分而变得 '沉重' . 如果我们从输送前端的混料工序入手, 只是对PVC, 轻钙以及配方料进行混合, 去除混合机因为混合质量以及效率对塑料颗粒的依赖, 就可以大大解决混合输送的 '分层' 问题: 首先, 对于没有塑料颗粒料的介入, 如何提高混机的快速升温问题(在热混过程中, 如果有较多的塑料颗粒料参与的话, 容易相互摩擦升温), 可以在热混合机的缸体中, 设计具有主动加热的辅助装置, 并且设置特殊的导流装置, 以提高混合物料的升温速度, 缩短升温时间. 其次, 由于自身相对PVC而言很轻的重量, 在热混过程中, 大量的轻钙在热混桨叶的高速离心力的作用下, 极其容易独自分离出来而漂浮在最上方, 造成混合质量不达标. 如何解决这个问题呢?联塑机器通过不断的尝试, 采用特殊式上, 中, 下桨叶, 尽量让独自 '逃逸' 的上层轻钙形成 '旋涡' 而不断重新返回到下层搅拌, 即可大大改善混合的质量.
◆对于几种密度差异大的粉料的混合输送, 在输送过程中, 尽量采用 '密相' 的形式进行输送, 即: '气, 料' 两相在管道中流动时, 将气和料隔断输送, 让混合物料呈柱状间隔充满管道, 由于物料柱前后相邻的压缩空气存在着压力差, 物料就依靠静压差的移动而被迫移动. 这样, 物料的输送浓度越大, 相互之间的分层就越小;
◆在气力输送的接受仓设立 '均化料仓' , 其作用是使经过 '长途' 输送的混合物料, 在相对 '分层' 的情况下, 在料仓的跌落过程中, 迫使几种物料再次混合, 以达到在分配到挤出机之前, 进行二次混合的目的.
四, 正确的 '管链输送' 方式
在气力输送的末端, 接下来就是常见的管链输送: 如何将混合料按 '各取所需' 的分配原则, 有序地分配到需求最末端的挤出机料斗, 对于既是高轻钙填充量, 又是塑料颗粒含量较多的PVC混合料的最终分配, 必须要处理以下一系列的问题:
◆管链的 '脱链' 问题: 混合料是由管链的传动链轮带动链条, 链条再带动 '刮板' 使物料移动的, 因为混合料中掺着大量的形状各异的塑料颗粒, 一旦被输送的混合料在链轮传动箱中形成一定程度的堆积, 颗粒料就会进入到链轮和链条之间, 于是, 造成链条不可避免地脱离链轮, 这是一个很难解决的问题.
在不断的优化中, 联塑机器设计出了传动箱堆积料自动回送到主料仓的专利装置, 可以在很局限的空间里, 极低能耗, 免维护, 以及安装简便的装置, 彻底解决管链的掉链以及容易拉松的问题.
◆混合料中, 由于轻钙含量高, 轻钙流动性差容易引起一系列 '架桥' 问题: 可以毫不夸张地说, PVC混合料中如果轻钙的含量高到一定程度, 在混合料到达管链接受仓到前往挤出机台的分配中, 以下的环节都会引起架桥:
①管链运转持续对挤出料斗中粉料的挤压, 造成粉料流动性的进一步恶化;
②管链运转中, 即使在相同的速度条件下, 链板给料量的不稳定性(因为管链入料口下料的不均匀);
③挤出机料斗透气性不佳;
④挤出给料口磁力架对粉料的二次阻挡;
⑤挤出机喂料螺杆入料口的 '颈口' 效应.
针对以上, 联塑机器的解决方案是:
①挤出机料斗 '始终不满料' 的给料方式, 避免粉体在挤出料斗中的挤压, 并保证料斗的高透气性;
②在管链入料口采用定量给料方式, 保证管链板给料的均匀;
③结合伺服电机多年的设计经验, 设计出高通过性的 '强磁通' 磁力架, 这也是联塑机器的专利产品;
④结合20多年挤出机设计经验, 设计出针对高钙含量的专用的挤出机螺杆喂料机, 很大程度解决挤出料斗颈口卡料.
PVC粉体中央供料系统流程简图
五, 系统集成的意义
PVC粉体集中供料系统和优良的电控系统是必不可少的保障: 联塑机器系统, 从原料的投料站, 到原料的输送, 计量, 混合搅拌, 混合料的二次输送, 管链的混合料再分配, 每一个节点, 都是 '一网到底' , 最后集中到中央控制室集中监控(也可远程本地控制), 并集中每个执行器的状态显示, 故障报警以及报表归档功能. 并且, 联塑机器可以按照客户的需求, 将客户密切关注的操作和监控画面, 以WEB网页的形式发布, 客户可借助任何手机移动终端都可以监视集中供料系统的状态.
以上五大点的内容, 是联塑机器公司融合多年的塑料管道设备制造经验基础上, 结合众多集中供料系统的项目经验, 总结出来的实践经验, 与大家分享.