喂食& Blending | 11分钟阅读

如何对进纸器进行故障排除以获得最佳性能

Even the tiniest improvements in compounding 馈线 accuracy can improve profits. Here’ s如何使您的喂食系统保持粉红色。
#最佳做法

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在今天’在全球经济不景气的情况下,进行适当维护,增加过程设备的使用寿命以及实现最佳性能的压力比以往任何时候都要高。不配合的混料机’正确地进料通常会生产出不合格的成品,并且需要长时间的停机才能重新校准或修复,从而导致生产率下降和利润损失。在所有行业中 即使进料量达到0.025%,准确度性能的改善也可以带来可观的总体利润。

正确的安装,理想的称量配置以及适当的称量控件选择可以避免将来出现的各种供料器问题。对于复杂的进纸器系统—例如多个失重式(LIW)喂料机,将粉末和颗粒喂入混合机或挤出机—外部影响(例如振动,平台稳定性以及上游/下游设备连接)都可能影响给料机’的表现。了解这些影响的重要性是优化其性能的关键。通过对您的操作和维护人员进行彻底的培训,并使他们熟悉有效的故障排除和维护实践,可以缓解各种问题。

送料器通常经过精心设计,可以处理特定物料 特定的放电率。材料,操作条件(例如环境或材料温度),工厂振动水平以及材料特性的变化都会影响进料器的性能。选择可以在工厂中轻松重新配置以应对新情况的供料器,可以帮助您解决这些问题。

根据定义,大多数进料器可分为体积计量或重量计量。本文将研究这两种类型,并回顾许多参数的重要性及其对给料机性能的直接影响。以下各节讨论了通用进纸器技术的操作,并说明了如何根据其工作原理优化进纸器。

 

体积螺丝进给器
A volumetric screw 馈线 (see Fig. 1), feeds a certain material volume per unit time (such as ft3/ hr)。定量螺杆给料机由一个料斗,物料排放装置和控制器组成。这是最常见的容积式给料器,其物料排出装置是一个螺杆,该螺杆以恒定的速度旋转,以预定的每转体积的物料从料斗到加工过程的物料计量。控制器监视和控制进纸器'螺杆速度,它决定了物料的排出速度。  

位于料斗和螺杆之间的最佳搅拌系统可以促进物料从料斗中排出。提供各种搅拌系统和螺杆设计,尺寸和几何形状,以适合您的应用。因为容积式螺旋给料机无法检测或调整材料的变化'对于堆积密度而言,该喂料器对于相对自由流动的均匀密度物料(例如颗粒)以及在高喂料精度不是至关重要的应用中最为有效。

容积式螺旋给料机问题相对容易诊断。与送纸器有关的大多数问题's排放率是由于螺杆速度控制传感器或电动机驱动器故障,导致排放率发生变化'的每转体积比或料斗中的物料流问题。如果有喂料器,则无法精确控制排放速率'螺丝速度控制传感器不't准确(或完全)记录螺丝速度。如果进纸器's的放电率有问题,请首先检查传感器接线和电气连接是否松动。如果连接正常,则可能需要清洁或更换传感器。如果电动机速度稳定,则可以轻松评估传感器。 

如果螺杆速度传感器未引起问题,则原因可能是排放速率发生了变化's volume-per-revolution ratio. Such a change is typically caused by 螺丝上或里面的材料堆积 the discharge tube or by a blockage in the hopper that prevents consistent material supply to the screw. The buildup or blockage reduces the material volume that the screw discharges in each revolution at a constant screw speed. An immediate, but temporary, remedy is to clean the screw, discharge tube, hopper, or all three. To permanently solve the problem, you may have to change the screw or hopper design or add an agitation system to help move material from the hopper to the feed screw. Coating or polishing the internal metal surfaces may also alleviate the problem, but consult with your manufacturer for guidance.

 

减肥的基本原理
与定量螺旋给料机不同,连续失重(LIW)给料机是直接测量物料的重量给料机’达到和维持预定进给速度的重量’以单位重量的单位时间测量。 (参见图2),由料斗,重新装料装置,重量传感装置(通常是数字或模拟秤或称重传感器),物料排出装置(通常是由变速电动机驱动的容积式螺旋给料机)组成,以及一个控制器。在操作之前,操作员对控制器进行编程,使其以预定的进料速度(或设定点)排出物料,该进料速度以单位时间的重量单位(例如lb / hr)测量。

通过称重料斗并根据失重率调节进料装置的速度,每单位时间以恒定的重量从料斗中排出散装物料或液体。称重控制系统可以补偿不均匀的物料流动特性和堆积密度的变化,从而提供高度的进料精度。当料斗达到预定的最小重量水平时,LIW控制将短暂中断,并重新装满料斗。对于某些制造商而言,在重新装满期间,控制器会根据历史重量和在之前的减肥周期中累积的速度信息来调节进纸装置的速度。这样可以防止在重新填充过程中由于材料的头荷变化以及将材料填充到螺钉中而导致材料超喂。这对于将进给速度性能保持在一秒内还是至关重要的。 LIW进料原理在使用高分辨率,快速响应以及抗振动和温度免疫的称重系统时最为精确。 

LIW 馈线 performance is dependent on three factors that are closely linked:

  1. The mechanical configuration of the feeding device and any material flow aid used in the 馈线 hopper;
  1. 重量测量的准确性和速度,以及称重系统对工厂内振动和温度波动的抵抗力;
  2. 控制算法的响应以及控制算法的可用功能。

 

验证小喂料器配置
所选的机械进给设备和进给设备的配置是任何LIW进给系统的起点。一些典型的进给设备如下:

•喂料自由流动的颗粒物料时,可以使用单螺杆喂料器。当以较低的设定值运行时,单螺杆进给器可能会产生脉动放电,从而影响第二至第二性能。一些供应商已经开发了补偿这种脉动并达到一致精度的软件。 

• Twin-screw 馈线s can be applied when feeding hard-to-flow and sticky materials and reduce the pulsating discharge even at lower feed rates.

•颗粒状自由流动物料的振动盘可提供均匀的排放。

单螺杆和双螺杆给料机具有不同的螺杆轮廓和配置,可以根据所给的物料以及设定点调节要求进行定制。关键是选择合适的进料器和配置,以实现物料的最均匀和可靠的体积进料。这样,称重和控制系统就不必为了提供最佳性能而努力工作。

同样如此 适用于任何流动辅助设备 这可能是 feeder’s hopper. This will 确保材料 流入进料 装置与 可能。进料系统的稳定性使称重和控制系统能够提供最佳的第二到第二性能。

可以使用几种类型的物料助流器:

• Flexible-side-wall 馈线s gently agitate materials. However, these are not stainless-steel surfaces and may wear or create contamination concerns.

• Mechanical hopper agitators stir the material and break down any bridging or rat-holing of the material. However, these devices require additional headroom for the 馈线 and may become a cleaning concern.

•向料斗施加振动是另一种选择,但是,如果未适当调节,则可能会将物料包装在料斗中。一种称为ActiFlow的新技术,基于称重和控制系统检测到重量不均匀的物料流,使用外部驱动器以可变的频率和振幅将振动施加到料斗。该技术消除了净空和清洁问题,并避免了工艺材料的压实,因为仅施加必要量的振动以确保均匀的材料流(见图)。

任何LIW过程控制器都需要对物料重量变化进行准确的高速测量,以提供最佳的进料器控制和性能,尤其是在秒到秒的基础上。称重系统还必须能够滤除因厂内振动或干扰引起的错误测量结果,并且必须在环境温度或物料温度变化时保持稳定。

LIW送料机通常使用两种称重技术:模拟应变仪技术和数字振弦技术。关键是重量测量的分辨率越高,重量测量就越快, 提供给控制算法的信息越好,任何振动过滤算法的效果就越好。几乎所有的称重系统都提供温度补偿,但是应该在您的应用温度范围内进行验证,因为这会影响进料器性能的长期稳定性。

 

故障排除& IMPROVING LIW FEEDER PERFORMANCE
因为LIW进纸器通常 使用容积式螺旋给料机 计量材料,已经涵盖的许多容积式给料机问题和解决方案也适用于 LIW送纸器。但是由于LIW馈线’的操作基于 单位时间内的减肥率 比螺杆转速,控制器 自动补偿 螺丝上或里面的材料堆积 放电管或堵塞 the hopper, by increasing the screw speed to maintain the set-point. The controller continues to increase the screw speed until the 馈线 reaches an alarm condition, such as when the screw speed exceeds the recommended operating speed. If an alarm condition occurs in your LIW 馈线, check first for 螺丝上或里面的材料堆积 the discharge tube or a blockage in the hopper. Understanding and properly configuring your controller’的警报设置将允许用户在灾难性故障之前执行预防性维护。如果没有发现物料堆积或堵塞,请检查料斗以确保其中有物料。如果料斗是空的,则需要检查上游物料输送系统是否有堵塞或其他故障。

LIW喂食器’s的操作取决于料斗中物料重量的准确测量,振动会在给料机上施加人为力,从而导致称重错误。因此,请确保进纸器 重量传感设备与过程中其他设备所产生的任何外部振动都隔离开来。这需要安装进纸器,以使重量传感设备免受振动影响。为此,请确保进纸器具有稳定的安装,使用灵活的连接件和减震器,并消除进纸器附近的强气流。

稍后在进纸器附近安装新设备或不正确地安装进纸器可能导致振动问题’维护期间的灵活连接。例如,如果您的LIW进纸器出现进给速度问题,这似乎与新安装的机器的运行有关,或者在进纸器维护后出现,则外部振动可能会影响重量传感设备。要解决这些问题,首先需要确保将进纸器和重量感应设备与新安装的设备所产生的任何振动隔离。或者,如果在维护后出现问题,请重新检查柔性连接以确保它们’重新正确连接到进纸器。

如果不这样做,重量感应设备本身可能会导致性能问题’为您的应用程序正确选择它。仔细评估体重感应装置’s capabilities—例如分辨率,稳定性,响应性,重量信号完整性,振动敏感性,可靠性和数据通信—在购买LIW送纸器之前。安装进纸器后,请保持其性能并通过定期校准重量感应设备尽早发现任何问题,例如漂移(与设定值的逐渐偏离)。

其他性能问题可能由加气装置故障或进纸器上的密封件泄漏引起’放电。如果自动加注装置将物料装入 料斗,料斗中加料装置中的任何泄漏’s的进料口将产生进给速度错误,因为在重新填充过程停止后,材料将继续漏入料斗。这会导致减肥率的变化;控制器检测到没有从料斗中排出足够的物料。为了弥补这一点,控制器增加了螺杆转速以满足设定值,每单位时间排出更多的物料。

同样,如果LIW进料器​​将物料排放到非环境压力环境(例如加压或真空输送线),则会产生压力脉冲(空气从下游系统通过进料器泄漏’到重量感应装置的排放管)可能会导致进给速度错误。压力脉冲影响料斗’通过在与料斗相对的重量传感设备上施加垂直力来进行瞬时重量测量’向下施加力,实际上是稍微抬起它,使其重量读数降低。传统上,解决方案是管道和柔性连接的复杂布置,以补偿系统内已知的压差。作为传统机械补偿系统的替代方案,可以提供用于电子监测和补偿压力影响的仪器和控制算法。

创新的电子压力补偿系统,例如Coperion K-Tron’s电子压力补偿(EPC)可用于自动检测进料斗或出口管内的压力变化,并相应地调整重量信号,以补偿由压力波动引起的任何误差(见图3)。 

关于作者:John Winski是目录。 科倍隆K-Tron(新泽西州塞韦尔)的销售收入,该公司是全球塑料和其他行业喂料设备的领先供应商。他负责Coperion K-Tron喂料机,气动输送和工程系统在美洲的销售。他在Coperion K-Tron拥有28年的经验,并担任过服务工程师,项目工程师和区域销售经理的职位。联系方式:(856)589-0500; [email protected]; coperionktron.com。 

 

 

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