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失重秤的设计与计算

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编辑:瑞川自控   发布时间:2018-01-19 09:55:18

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1 概述

失重秤(Loss-in-weight feeder)是一种定量称重给料设备,从用途上讲,失重秤用于动态接连称重进程,能够对需求接连给料的物料进行称重和定量操控,并有物料瞬时流量和累计流量显现。从原理上讲,它是一种静态称重设备,选用的是静态料仓秤的称重技能,用称重传感器对料仓进行称重。但在失重秤的操控器里,要对料仓秤单位时刻失去的分量运算,以得到物料的瞬时流量。

图1是失重秤作业原理示意图。


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图1  失重秤作业原理示意图

图1左是一种失重秤的结构暗示图,当称重料仓料空需求加料时,可翻开装料阀装料,当抵达最高料位时,装料阀封闭,称重料仓由失重秤支承。为使称量精确,称重料仓的上部和下部都是经过柔性进口或出口衔接,以使前后设备及其间物料的分量不加在称重料仓上。

图1右是接连给料进程暗示图,接连给料进程有无数次循环(图中暗示了3次循环)。每次循环由2个周期组成:当称重料仓为空料仓时,翻开装料阀装料,称重料仓物料分量不断添加,当t1时刻抵达最高料位时,装料阀封闭,螺旋输送机开端卸料,此刻失重秤开端作业;一段时刻后,当称重料仓物料分量不断削减并在t2时刻抵达最低料位时,装料阀从头翻开,t1~t2这段时刻为重力式给料周期;一段时刻后,当称重料仓物料分量不断添加并在t3时刻再一次抵达最高料位时,装料阀封闭,t2~t3这段时刻为从头装料周期,如此循环往复。

在重力式给料周期,按瞬时流量操控螺旋输送机转速以到达稳定给料;在从头装料周期,螺旋输送机转速保持本周期开端前一刻的转速不变,以恒体积流量操控方法给料。

由于失重秤将动态称重和静态称重结合,将接连给料和接连出料结合,结构易于密封,适用于水泥、石灰粉、煤粉、食物、药剂等微细物料的称重和配料操控,可到达较高的称重精度和操控精度。


2 失重秤运转参数规划的重要性

在规划失重秤时,需求考虑装料频率、从头装料体积、称重料仓容积、从头装料速度等运转参数,不然失重秤无法正常作业。

以某用户现场设备改造向制作厂订购失重秤为例,订购时仅收购100kg称重传感器3台,待投运后,发现零点不稳定,流量有时候无显现等毛病。制作厂家派人到现场后才了解到用户物料为硼酸,密度1510kg/m3,最大流量仅为36kg/h,常用流量为21~24kg/h。流量这样小,料仓选用了3台100kg称重传感器支撑,剖析料仓容量很大,这是选型不合理的问题,另一个问题是装置时料仓与有轰动源的设备相连。

咱们可按下文中推荐的经历规律“在最大给料量时的从头装料频率挑选为15至20次/h”来核算,则每次从头装料分量为36/15~36/20,即1.8kg~2.4kg,每个称重传感器接受的物料分量缺乏1kg,有用量程大致在0.5~1%。一般称重传感器的有用量程至少应该在10~30%或更大一点,才干确保较为精确的称重。按物料重2.4kg加上料仓和出料设备(如螺旋输送机)的分量,总重大约在10kg左右,如运用3个称重传感器,则每个称重传感器的量程可选5kg~10kg。即本来订购的100kg传感器量程大了10~20倍,由此形成失重秤的稳定性差,称量精度低。

这一个比如阐明,失重秤的规划也需求遵从规划规矩,不能不经核算就决议失重秤的设备和运转参数。


3 失重秤运转参数的规划核算

3.1 装料频率核算

图1先容了失重秤运转时每次循环包含了一次装料进程,那么装料频率多少合适呢?

对失重秤来说,每次循环中重力式给料周期时刻占比(时刻占比=重力式给料周期时刻/从头装料周期时刻)越大越好,一般应大于10:1。这是由于重力式给料周期的精度要远高于从头装料周期,重力式给料周期时刻占比越大,失重秤的全体精度越高。

失重秤单位时刻的循环次数一般以最大给料量时每小时的循环次数表明,即次/h。由于前提是以每小时最大给料量为基准,那么单位时刻(例如每秒)的给料量时一个定值。循环次数越少,每次装料量就越多,称重料仓的容积和分量就越大,运用大量程的称重传感器作失重运算的精度就越低;循环次数越多,每次装料量就越少,称重料仓的容积和分量就越小,运用小量程的称重传感器作失重运算的精度就越高。但循环次数过多,装料设备启停频频,失重秤的操控器在重力式给料周期和从头装料周期之间频频切换也不好。

推荐的从头装料频率如表1,但要点推荐的是中心的3个装料频率。


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作为一个经历规律,大部分的失重式给料体系,特别是对粉末料和流动性差的的颗粒料,在最大给料量时的从头装料频率挑选为15至20次/小时。给料量小于最大给料量时,从头装料频率减低,这样在重力式给料周期时刻占比就更大,更有利于进步精度。

作为经历规律的破例,一些给料流量特别低的使用,尽管料仓容积十分小,但仍然能够贮存供一个小时或更长时刻加料的物料,从头装料的时刻超越1h。如下例:

最大给料流量2kg/h

物料堆比重803kg/m3

最大体积给料流量2/803=0.0025m3/h

假如料仓容积为0.01m3(大体相当于250mm×250mm×250mm这样一个立方体料仓的大小),满足2h~3h的物料用量,每次加料量又在10kg以下,因此不需求自动装料,人工装料即可满足出产要求,但其流量操控精度稍低。

3.2 从头装料体积核算

挑选了从头装料频率,就能够核算从头装料的体积和总的给料体积。以某失重秤为例:

最大给料流量270kg/h

物料体积密度480kg/m3

最大体积给料流量270/480 =0.562m3/h

在最大给料速度下,从头装料的频率挑选为15次/h

从头装料体积核算公式:

从头装料体积=最大给料量(kg/h)÷容重(kg/m3)÷从头装料频率(从头装料次数/h)              

在本例中,从头装料体积=270÷480÷15 = 0.0375m3

3.3 称重料仓容积核算

规划的称重料仓容积肯定要大于核算出来的从头装料体积,这是由于要考虑开端从头装料时称重料仓不可避免会有一些“剩余物料”和料仓顶部存在不可能装满的“自由空间”,假如各占20%,则将从头装料体积除以0.6,就能够得到需求的料仓容积了,而终究选用的称重料仓容量还应依据定型的料仓容量圆整。

从头装料体积核算公式:

称重料仓容积=从头装料体积÷k

式中:k是料仓核算余量系数,可取0.4~0.7,推荐取0.6。

在本例中,称重料仓容积=0.0375÷0.6 =0.0625m3

假如定型料仓容量有0.6 m3、0.8 m3、1.0 m3等标准,应向上圆整到0.08m3,称重料仓容积就挑选0.08m3。

3.4 从头装料速度核算

由于失重秤在从头装料周期选用的是低精度的定容积方法给料,所以要求给料机从头装料速度快(一般应操控在5s~20s)。

从头装料速度核算公式:

从头装料速度=[从头装料体积(m3)÷从头装料时刻(s)×60(s/min)]+[最大体积给料流量(m3/h)÷60(min/h)]                          

式2中从头装料速度由2项组成,第一项是按从头装料体积所需装料速度,第二项则常常被很多人忽略,它表明的是在装料同一时刻的卸料速度,它需求在从头装料时多弥补这一部分物料。

在本例中,

从头装料体积:0.0375m3

从头装料时刻选为:8s

最大体积给料流量:0.562m3/h

则:从头装料速度=(0.0375÷8× 60)+(0.562÷60)=0.281+0.009=0.289m3/min

从头装料速度也能够依据以往经历直接由最大给料速度核算:

最大体积给料流量:270/0.48=0.562m3/h

从头装料速度换算成小时流量:0.289×60=17.34m3/h

从头装料速度=17.34/0.562=30.85

核算结果表明,从头装料速度约等于30倍最大给料速度,也就是说,可参照这一核算结果,在其他失重秤从头装料速度核算时按25~40倍最大给料速度反算出来。


4 几个使用例

4.1 德国食物企业失重秤

德国贝尔(Bel)食物企业出产各种食物质料和配料,用于烘焙食物、糖果、乳制品等。出产进程中,供给精确的和接连的面粉配料是至关重要的,配料量1t/h~4t/h,称量容器容量为200kg物料,每3min~12min从头装料一次(装料频率为5~20次/h)。

4.2 马钢新区烧结机失重秤

马钢新区2×360m3烧结机生石灰失重秤,给料流量20t/h~50t/h,选用3台2.5t称重传感器支撑,每5min~10min从头装料一次(装料频率为6~12次/h)。依据最大给料流量和从头装料间隔的数据剖析,每次从头装料分量约400kg,料仓容量约为1t~2t。


5 结束语

作为一种较新式的定量称重给料设备,失重秤近年来在食物、制药、化工、冶金等职业的使用越来越多,但在规划选用时怎么确定运转参数却很少有材料先容,编辑将国外的材料与国内的使用经历结合,列出了一个完好的核算实例,可供制作厂家和用户规划失重秤时参考。


文章转自网络,方原柏专栏。

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