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失重秤工作参数的设计与计算

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编辑:瑞川自控   发布时间:2018-03-14 10:05:52

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 概观
       失重秤是一种定量称量和给料设备。从应用程序中,失重秤用于动态连续称重过程。它可以控制需要连续加料的物料的称量和定量控制,并具有瞬时流量和物料累积流量。显示。原理上,它是一种静态称重设备,它采用静态筒仓秤的称重技术,并使用称重传感器来称量筒仓。但是,在失重秤的控制器中,有必要计算料仓单位时间的损失重量以获得物料的瞬时流量。
    当称重筒是空的时,可以打开加载阀充电。当达到最高的灌装水平时,灌装阀关闭,称重仓由无重量秤支撑。为了精确称量,称重箱的上部和下部通过一个灵活的入口或出口连接,以避免前后设备及其中的物料重量加到称量箱。
   连续进料过程有许多循环。每个循环由两个循环组成:当称量箱为空料箱时,打开充料阀,称重箱的重量不断增加。当在时间t1达到最高水平时,充气阀关闭。螺旋输送机开始卸载。此时,失重秤开始工作。经过一段时间后,当称重仓中的物料重量连续降低并在时间t2达到最低水平时,重新打开注入阀。从t1到t2的时间段是重力式进料循环;经过一段时间后,当称重筒仓中的物料重量继续增加并且在时间t3再次达到最高水平时,充气阀关闭,并且从t2到t3的时间段是重新加载循环。 。
在重力式进料循环中,根据瞬时流量控制螺旋输送机速度,实现稳定进料。在再加载循环中,螺旋输送机的旋转速度在循环开始之前保持不变,并且使用恒定体积流量控制方法来供给材料。 。
由于失重秤结合了动态称重和静态称量,它结合了间歇进料和连续卸料,结构易于密封。适用于水泥,石灰粉,煤粉,食品,药品等精细物料的称量和配料控制。可以达到更高的称重精度和控制精度。
                                           

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2设计失重秤的操作参数的重要性
设计失重秤时,需要考虑加载频率,加注量,称量桶体积,重装速度等操作参数,否则失重秤无法正常工作。
在为某个用户的现场设备订购制造商失重秤的情况下,该企业仅购买了100公斤的称重传感器以进行订购。当它投入运行时,发现零点不稳定,并且流动有时不显示失效。厂家派人到现场后,得知用户的材料为硼酸,密度为1510kg / m3,最大流量仅为36kg / h,常用流量为21?24kg / h。流量非常小,筒仓已经选择了三个100kg的称重传感器来支撑。筒仓容量的分析非常大。这是一个不合理的选择问题。另一个问题是,在安装期间,筒仓连接到带振动源的设备。
大家可以根据文中推荐的经验法则“在最大进料量下重新加载频率为15到20次/ h”,那么每次重新加载的重量是36/15?36/20,即从1.8kg到2.4kg,每个称重传感器承载的材料重量小于1kg,有效范围约为0.5?1%。一般称重传感器的有效范围应至少为10?30%或更多,以确保更准确的称量。根据材料重量2.4kg加上料仓和卸料设备(如螺旋输送机)的重量,总重量约为10kg左右。如果使用3个称重传感器,每个称重传感器的称量范围可以是5kg?10kg。 。换句话说,原始订单的100kg传感器范围大10到20倍,导致失重秤的稳定性差和称重精度低。
这个例子表明,失重秤的设计也需要遵循设计规则,并且无重量秤的设备和操作参数不能在没有计算的情况下确定。

3失重秤工作参数的设计与计算
3.1加载频率计算
    当失重秤运行时,它包括每个周期的加载过程。加载频率合适多少?
对于失重秤,每个周期的重力 - 给料周期时间比例(时间份额=重力给料周期时间/重新加载周期时间)越大越好,通常应该大于10:1。这是因为重力式进料循环的准确度远高于重装循环的准确度。重力进料循环的比例越大,失重秤的整体精度就越高。
每单位时间失重单位的周期数通常表示为最大剂量时每小时的周期数,即次数/小时。由于前提基于每小时最大进料量,因此每单位时间(例如每秒)的进料量是固定值。循环次数越少,每次充电量越大,称重仓的体积和重量越大,并且使用大范围的称重传感器的失重操作的准确性越低;每循环次数越多,材料量越小,称重仓的体积和重量越小,使用小型称重传感器的无重量操作的精确度越高。但是,循环次数过多,充电设备频繁启动和停止。失重秤的控制器频繁地在重力供给周期和重新装载周期之间切换。
     作为一个经验法则,大多数减重给料系统,特别是粉末和不易流动的粒料,在最大进料速度下的重新加载频率为15至20次/小时。当进料量小于最大进料量时,重装次数减少,重力进料循环时间比例更大,更有利于提高精度。
作为经验法则的一个例外,一些具有特别低进料速率的应用,虽然筒仓非常小,但仍可以储存1小时或更长时间的材料,并重新填充1小时以上。以下示例:
最大进料流量2kg / h
材料桩比重803kg / m3
最大进料流量2/803 = 0.0025m3 / h
如果筒仓体积为0.01立方米(大约250立方米250毫米x 250毫米x 250毫米的立方体筒仓的尺寸),足够2小时?3小时的物料数量少于10千克每次,因此不需要自动充电。工人可以满足生产要求,但他们的流量控制精度略低。
3.2重新加载体积计算
选择重新加载频率后,可以计算补给量和总进料量。以失重秤为例:
最大进料流量270kg / h
材料体积密度480kg / m3
最大体积进料流量270/480 = 0.562m3 / h
在最大进给速度下,重新加载频率选择为15次/ h
重新加载量计算公式:
重新加料量=最大进料速率(kg / h)堆密度(kg / m3)÷重新加载频率(重新加载次数/小时)
在这个例子中,再填充量= 270÷480÷15 = 0.0375m3
3.3称量料仓体积计算
称量箱的设计必须大于计算的重装量。这是因为有必要考虑称重箱将不可避免地存在一些“残余物质”,并且在重新加载开始时箱的顶部可能不会被填充。如果“自由空间”分别占20%,则加注量将除以0.6以获得所需的筒仓容量。筒仓容量的最终选择也应该基于所定义的筒仓容量。整个。
重新加载量计算公式:
称量筒仓体积=填充体积÷k
公式中:k是筒仓的计算系数,最好为0.4?0.7,推荐0.6。
在这个例子中,称量筒仓体积= 0.0375÷0.6 = 0.0625 m3
如果筒仓规格为0.6立方米,0.8立方米,1.0立方米等,则应圆整至0.08立方米,称量筒仓体积应为0.08立方米。
3.4重新加载速度计算
由于重载秤在重载期间采用低精度定量供料方式,因此需要快速重载(通常在5s?20s)。
重新加载费率计算公式:
重新装载速度= [重新装填量(m3)÷重新装载时间(s)×60(s / min)] + [最大容积进给速度(m3 / h)÷60(min / h)]
公式2中的重装速度由2项组成。第一项是重装卷所需的重装速度。第二项经常被许多人忽略。它表示在装载的同时卸料速度。它需要在重新加载时补充这部分材料。
在这个例子中,
重新加载量:0.0375m3
重新加载时间选择为:8s
最大进料流量:0.562m3 / h
然后:重载率=(0.0375÷8×60)+(0.562÷60)= 0.281 + 0.009 = 0.289 m3 / min
重装率也可以直接计算

3.4重新加载速度计算
由于重载秤在重载期间采用低精度定量供料方式,因此需要快速重载(通常在5s?20s)。
重新加载费率计算公式:
重新装载速度= [重新装填量(m3)÷重新装载时间(s)×60(s / min)] + [最大容积进给速度(m3 / h)÷60(min / h)]
公式2中的重装速度由2项组成。第一项是重装卷所需的重装速度。第二项经常被许多人忽略。它表示在装载的同时卸料速度。它需要在重新加载时补充这部分材料。
在这个例子中,
重新加载量:0.0375m3
重新加载时间选择为:8s
最大进料流量:0.562m3 / h
然后:重载率=(0.0375÷8×60)+(0.562÷60)= 0.281 + 0.009 = 0.289 m3 / min
重载率也可以根据以往的经验直接从最大进给率计算出来:
最大进料流量:270 / 0.48 = 0.562m3 / h
充电率转换为小时流量:0.289 x 60 = 17.34 m3 / h
重新加载率= 17.34 / 0.562 = 30.85
计算结果表明再加载速度大约等于最大进给速度的30倍,即可以参考该计算结果,并且在计算再加载速度时可以在最大进给速度的25至40倍处反向计算其他失重量表。 。

4几个应用实例
4.1德国食品企业失重秤
德国贝尔食品企业为烘焙食品,糖果,乳制品等生产各种食品原料和配料。在生产过程中,提供准确连续的面粉配料是非常重要的。用量为1t / h?4t / h,称重量为200kg。材料每3min?12min重新加载一次(加载频率5?20次/ h)。
4.2马岗新区烧结机失重量表
马鞍山新区2×360m3烧结机镁粉失重量表,进料流量20t / h?50t / h,由3台2.5t称重传感器支撑,每5min?10min重新加载一次(加载频率6?12次/ h)。根据最大进料流量和补给间隔的数据分析,每次补料的重量约为400kg,料仓容量约为1t?2t。
5结束语
作为一种较新型的定量称量和给料设备,近年来失重秤在食品,制药,化工,冶金等行业的应用越来越广泛,但在设计时如何确定工作参数的数据很少。 编辑将国外数据与国内应用经验相结合,列举了一个完整的计算实例,可供制造商和用户设计失重量表时使用。

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