隨著人們對環保要求的日益提高以及對節能降耗的苛求, 在PVC塑料製品加工行業, 特別是PVC塑料管道生產企業, 在擠出生產線上遊的原料供給方面, 正逐漸淘汰傳統的勞動密集作業, 轉而採用全自動的集中供料方案.
另外, 在集中供料系統中的原料混合工序中, 為了保證PVC, 鈣粉, 配方料的混合質量和混合效率, 一般希望加入一定比例的粒料一起進行攪拌.
這樣一來, 混合料中就會包括PVC, 輕鈣, 助劑配方料以及塑料顆粒, 如何有效地對這種混合料進行輸送, 並最終將其順利分配到各條擠出生產線, 通常要解決以下五個方面的問題.
一, 有效解決粉體長距離輸送的堵管現象
物料在長距離的輸送過程中, 最容易造成堵塞的地方就是管道的轉彎處, 並且, 物料在輸送管道中高速運動時, 對彎頭處的摩擦最大. 為了延長彎頭的使用壽命, 一般採用特殊的耐磨材料, 因為在鋼管內壁附著了耐磨材質, 可以進一步增加物料在管道中的阻力. 聯塑機器經過不斷的設計並結合現場測試, 研發出了耗氣量較小的具有螺旋氣流推進作用的 '助推器' . 不僅使經過彎頭的物料沿管道內壁形成旋流, 而且及時使物料獲得二次的加速度, 這樣, 不但減少了輸送過程中的堵管現象, 而且減輕了粉料 '接受倉' 中 '料氣分離' 的負擔.
二, 設計出合適的料氣比
在氣力輸送系統中, 合適的 '料氣比μ' (即每立方氣所輸送的粉料) 的設計: μ=qws/(ρa*qva), 其中qws為粉體的流量(kg/h), ρa為氣體的密度 (kg/m3), qva為氣體的流量 (m3/h). 一般而言, μ設計值越高, 所消耗空氣量就小, 單位能耗就低, 並且粉體的輸送量也增大. 然而, 若μ過大, 管道容易堵塞, 因此在整體的管路設計和施工中, 合理的管道通徑, 合理的彎道結構設計(保證在耐磨的前提下壓降的最小化), 合理的管路布局以及施工過程中的質量監控就顯得非常重要. 聯塑機器在上述第一點的優勢基礎上, 結合塑料擠出行業近幾年眾多的項目實施, 積累了寶貴的實踐經驗.
三, 通過各種手段減少混合料 '分層'
對於同時輸送密度差別較大的幾種粉體物料(PVC, 輕鈣和塑料顆粒), 如何在輸送過程中最大程度地減少混合料的 '分層' 是確保PVC塑料管材生產品質保證的基礎. 一般而言, 有以下幾種方案:
◆眾所周知, 破塑料或者二次造粒的塑料顆粒, 在添加和輸送過程中, 不可避免地直接與空氣接觸, 很容易吸收空氣中的水分而變得 '沉重' . 如果我們從輸送前端的混料工序入手, 只是對PVC, 輕鈣以及配方料進行混合, 去除混合機因為混合質量以及效率對塑料顆粒的依賴, 就可以大大解決混合輸送的 '分層' 問題: 首先, 對於沒有塑料顆粒料的介入, 如何提高混機的快速升溫問題(在熱混過程中, 如果有較多的塑料顆粒料參與的話, 容易相互摩擦升溫), 可以在熱混合機的缸體中, 設計具有主動加熱的輔助裝置, 並且設置特殊的導流裝置, 以提高混合物料的升溫速度, 縮短升溫時間. 其次, 由於自身相對PVC而言很輕的重量, 在熱混過程中, 大量的輕鈣在熱混槳葉的高速離心力的作用下, 極其容易獨自分離出來而漂浮在最上方, 造成混合質量不達標. 如何解決這個問題呢?聯塑機器通過不斷的嘗試, 採用特殊式上, 中, 下槳葉, 盡量讓獨自 '逃逸' 的上層輕鈣形成 '旋渦' 而不斷重新返回到下層攪拌, 即可大大改善混合的質量.
◆對於幾種密度差異大的粉料的混合輸送, 在輸送過程中, 盡量採用 '密相' 的形式進行輸送, 即: '氣, 料' 兩相在管道中流動時, 將氣和料隔斷輸送, 讓混合物料呈柱狀間隔充滿管道, 由於物料柱前後相鄰的壓縮空氣存在著壓力差, 物料就依靠靜壓差的移動而被迫移動. 這樣, 物料的輸送濃度越大, 相互之間的分層就越小;
◆在氣力輸送的接受倉設立 '均化料倉' , 其作用是使經過 '長途' 輸送的混合物料, 在相對 '分層' 的情況下, 在料倉的跌落過程中, 迫使幾種物料再次混合, 以達到在分配到擠出機之前, 進行二次混合的目的.
四, 正確的 '管鏈輸送' 方式
在氣力輸送的末端, 接下來就是常見的管鏈輸送: 如何將混合料按 '各取所需' 的分配原則, 有序地分配到需求最末端的擠出機料鬥, 對於既是高輕鈣填充量, 又是塑料顆粒含量較多的PVC混合料的最終分配, 必須要處理以下一系列的問題:
◆管鏈的 '脫鏈' 問題: 混合料是由管鏈的傳動鏈輪帶動鏈條, 鏈條再帶動 '刮板' 使物料移動的, 因為混合料中摻著大量的形狀各異的塑料顆粒, 一旦被輸送的混合料在鏈輪傳動箱中形成一定程度的堆積, 顆粒料就會進入到鏈輪和鏈條之間, 於是, 造成鏈條不可避免地脫離鏈輪, 這是一個很難解決的問題.
在不斷的優化中, 聯塑機器設計出了傳動箱堆積料自動回送到主料倉的專利裝置, 可以在很局限的空間裡, 極低能耗, 免維護, 以及安裝簡便的裝置, 徹底解決管鏈的掉鏈以及容易拉松的問題.
◆混合料中, 由於輕鈣含量高, 輕鈣流動性差容易引起一系列 '架橋' 問題: 可以毫不誇張地說, PVC混合料中如果輕鈣的含量高到一定程度, 在混合料到達管連結受倉到前往擠出機台的分配中, 以下的環節都會引起架橋:
①管鏈運轉持續對擠出料鬥中粉料的擠壓, 造成粉料流動性的進一步惡化;
②管鏈運轉中, 即使在相同的速度條件下, 鏈板給料量的不穩定性(因為管鏈入料口下料的不均勻);
③擠出機料鬥透氣性不佳;
④擠出給料口磁力架對粉料的二次阻擋;
⑤擠出機喂料螺杆入料口的 '頸口' 效應.
針對以上, 聯塑機器的解決方案是:
①擠出機料鬥 '始終不滿料' 的給料方式, 避免粉體在擠出料鬥中的擠壓, 並保證料鬥的高透氣性;
②在管鏈入料口採用定量給料方式, 保證管鏈板給料的均勻;
③結合伺服電機多年的設計經驗, 設計出高通過性的 '強磁通' 磁力架, 這也是聯塑機器的專利產品;
④結合20多年擠出機設計經驗, 設計出針對高鈣含量的專用的擠出機螺杆喂料機, 很大程度解決擠出料鬥頸口卡料.
PVC粉體中央供料系統流程簡圖
五, 系統整合的意義
PVC粉體集中供料系統和優良的電控系統是必不可少的保障: 聯塑機器系統, 從原料的投料站, 到原料的輸送, 計量, 混合攪拌, 混合料的二次輸送, 管鏈的混合料再分配, 每一個節點, 都是 '一網到底' , 最後集中到中央控制室集中監控(也可遠程本地控制), 並集中每個執行器的狀態顯示, 故障報警以及報表歸檔功能. 並且, 聯塑機器可以按照客戶的需求, 將客戶密切關注的操作和監控畫面, 以WEB網頁的形式發布, 客戶可藉助任何手機移動終端都可以監視集中供料系統的狀態.
以上五大點的內容, 是聯塑機器公司融合多年的塑料管道設備製造經驗基礎上, 結合眾多集中供料系統的項目經驗, 總結出來的實踐經驗, 與大家分享.