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全自動定量包裝秤儀表在大化肥中的應用與探討

發(fā)布時間:2019-12-11 09:49:33 |來源:網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載

1 概述

重慶某股份有限公司目前擁有 2 套大型化肥裝置,第一套是 20 世紀 80年代末, 國家重點引進的年產(chǎn) 30 萬噸合成氨、 52萬噸尿素裝置,第二套是 2010 年建成投產(chǎn)的年產(chǎn) 45 萬噸合成氨、 80 萬噸尿素裝置 。 2 套化肥裝置滿負荷尿素生產(chǎn)量在 4500t/d 左右,散裝尿素包裝通過 12 套自動定量包裝秤來完成。

隨著國內(nèi)氮肥受多種因素影響(如 2013 年上半年西南大面積地區(qū)長期干旱無雨、 行業(yè)帶動效應低、天然氣價格攀升等),化肥銷售形勢嚴峻,出廠價格和生產(chǎn)成本不斷拉近, 部分尿素生產(chǎn)企業(yè)甚至在虧本運營,建峰化工也不例外,近期二化裝置生產(chǎn)成本高于其尿素產(chǎn)品銷售價格, 每噸尿素甚至虧損 100~200 元。在這樣嚴峻的形勢下,建峰化工通過對包裝質(zhì)量優(yōu)化, 保證自動定量包裝秤的件重穩(wěn)定性,確保尿素包裝件重,防止不合格的尿素流入市場,以降低市場用戶投訴,保證“建峰牌”尿素的市場占有率。

自動定量包裝秤的結(jié)構(gòu)特點

自動定量包裝秤種類很多, 建峰化工使用的是 RP 系列的自動定量包裝秤。自動定量包裝秤是一種按照事先設(shè)計的程序和方式,將大宗粒狀、粉狀的物料自動分成預定重量的小份載荷形式的稱量控制系統(tǒng)。 RP 系列自動定量包裝秤主要適用于散料的自動定量稱重和包裝。 其工作原理是被包裝物料通過加料系統(tǒng)變速后進入秤斗, 在重力作用下,秤斗將重力傳遞至傳感器,使稱重傳感器彈性體產(chǎn)生形變, 貼附于彈性應變梁上的應變計橋路失去平衡,輸出與重量數(shù)值成比例的電壓信號,經(jīng)線性放大器放大,再經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,由儀表的微處理機( CPU )對重量信號進行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù), 重量數(shù)字信號變化過程由儀表設(shè)置參數(shù)控制,在設(shè)置值上轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號輸出。開關(guān)信號輸入可編程控制器( PLC ),在 PLC 內(nèi)經(jīng)過程序控制,輸出 PLC 開關(guān)信號,此開關(guān)信號控制各電器執(zhí)行部件, 再由電器執(zhí)行部件轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械動作,控制物料粗加料、細加料、停止加料以及秤斗放料等動作 [ 1 ] 。

RP 系列自動定量包裝秤主要由控制柜、加料裝置、放料裝置、夾袋裝置、稱量斗、傳感器、氣動系統(tǒng)、框架結(jié)構(gòu)等組成。各部分可以按照客戶要求設(shè)計,并可選配夾袋裝置,選配打印機、大屏幕顯示器、計算機系統(tǒng)構(gòu)成微機控制系統(tǒng)。

3 常見故障概況

隨著 2 套化肥裝置的生產(chǎn), 每臺自動定量包裝秤每天至少運行 14h 以上,在運行過程中,初期時有報警、頻繁亮紅燈、秤的零點漂移、稱量件重波動等現(xiàn)象,故障率較高,影響產(chǎn)品尿素包裝件重和成品車間生產(chǎn)任務的順利完成。

4 故障原因

4.1 報警頻繁,稱量異常

主要是由于自動校秤驗用砝碼的支撐桿處易附著尿素, 尿素結(jié)塊后造成稱量桶與秤體框架接觸,造成稱量異常。

4.2 秤頻繁亮紅燈

由于桶里的物料超出了控制器里參數(shù)設(shè)定的上、下限。引起故障的原因有: ① 細下料設(shè)定有問題,造成瞬間物料沖擊力過大,使控制器無法及時準確控制下料門的關(guān)閉時間,當下料停止后,秤桶穩(wěn)定后重量與實際值有很大偏差; ② 下料門關(guān)閉過程時間過長, 造成下料門與秤桶之間停留的物料過多, 致使控制器無法準確判斷料桶的實際重量; ③ 下料門開度過大, 造成瞬間物料沖擊力過大,從而出現(xiàn)控制器檢測時達到設(shè)定值的假信號。4.3 秤的零點漂移由于電子秤空秤時,無法相對固定在零位上,造成電子秤不運行。引起此故障的原因有: ① 電子秤的傳感器輸出電流線性不好; ② 料桶內(nèi)積料過多,傳感器與料桶連接桿處積料,造成料桶與秤體因物料結(jié)晶使秤桶與秤體相連, 使傳感器的應變體阻值偏差過大; ③ 電子秤頻繁出現(xiàn)皮重,零位無法穩(wěn)定,因下料門與傳動軸的固定鎖鍵松動,下料門有時與軸不一起轉(zhuǎn)動,造成漏料到秤桶內(nèi),每次運行一個循環(huán)后就出現(xiàn)皮重。

4.4 稱量時件重波動

稱量時每包尿素的重量出現(xiàn)一會多一會少的波動現(xiàn)象。引起此故障的原因有: ① 機械執(zhí)行機構(gòu)連接傳動部件磨損嚴重, 間隙過大使下料門開度不穩(wěn)定; ②控制器的細下料和預關(guān)閉值參數(shù)設(shè)定不合理; ③ 電磁閥動作不到位。

4.5 在正常包裝過程出現(xiàn)氣缸不動作

引起此故障的原因有: ① 電磁閥無電; ② 中間繼電器故障; ③ 儀表程序出現(xiàn)故障; ④ 氣管破裂。

5 采取的措施及對策

5.1 針對報警頻繁,稱量異常的情況

決定取消自動校秤功能, 同時將砝碼支撐裝置拆除,并將秤體密封,防止尿素進入。另外,對這些容易結(jié)垢的地方加強重點維護,如每輪班第一個白班對秤體進行吹掃,防止粉塵結(jié)塊。通過改造和吹掃秤后,包裝過程中報警逐漸減少。

5.2 針對引起秤頻繁亮紅燈的情況

1 )針對上限超標的情況有 3 種途徑進行排查處理: ① 檢查料倉是否堵料,因料倉堵料時,操作人員到現(xiàn)場去捅倉,會造成散尿素下料過多,而使上限超標,如果是這方面的原因,只要將料倉堵倉處理完后,自動定量秤就會恢復,不需要作任何處理; ② 檢查下料門關(guān)閉過程時間是否過長,一般設(shè)定的關(guān)閉時間為0.2~0.5s 為宜, 可采取調(diào)節(jié)大小門氣缸上的截流閥的開度來控制氣缸的動作速度; ③ 檢查下料門的開度,一般要求細下料門缺口被秤體的進料口遮蓋 1/4 為宜, 具體可按圖 3 氣缸組件尾部的調(diào)整螺桿長度和“ U ”型臂與秤體的傾斜度進行調(diào)整, 使物料的沖擊力在控制器的規(guī)避范圍內(nèi)又不影響包裝速度。

2 )針對下限不足的情況也有 3 種途徑進行排查處理: ① 檢查細下料的設(shè)定值, 若是設(shè)定值錯誤,需重新調(diào)整細下料參數(shù); ②③ 途徑可以按照上限超標中的 ②③ 途徑進行排查處理即可。

5.3 針對秤出現(xiàn)的零點漂移問題

首先,對秤體和秤桶進行徹底吹掃,清掃料桶內(nèi)的積料。 因每臺自動定量包裝秤都有 3 個傳感器,這 3 個傳感器將這臺秤的料桶托起,因此傳感器對稱量精度有很大影響,如傳感器不平衡,就會影響包裝秤,特別是梅雨天氣,空氣濕度過大, 尿素粉塵與尿素顆粒很容易結(jié)晶將傳感器孔的四周粘住,傳感器就無法動作,使傳感器的應變體阻值偏差過大而造成零點漂移。因此,在天氣潮濕時吹掃秤就要頻繁一些,可以防止傳感器無法準確感受到秤桶重量而影響秤的精度。

針對下料門與傳動軸固定鎖鍵松動, 造成漏料到秤桶內(nèi)問題, 通過在鎖鍵上加裝固定螺栓并采取雙螺帽背死的方式進行防松處理。另外,利用復秤(電子臺秤)對自動定量包裝秤進行校正;對于外部原因造成的傳感器接線故障, 通過重新接線處理;最后消除秤桶與秤體相連的結(jié)塊尿素,使秤體平穩(wěn)。通過這些措施解決了零點漂移問題。

5.4 針對稱量件重波動問題

首先是對秤進行清皮,發(fā)現(xiàn)清皮無效后,檢查是機械執(zhí)行機構(gòu)連接傳動部件磨損嚴重, 原因是尿素下料時經(jīng)常對包裝秤“ U ”型臂與大、小門連接桿氣缸沖擊,造成連接孔擴大,而使下料門與軸不一起轉(zhuǎn)動。針對這一情況,對“ U ”型臂的孔進行擴大,同時加工了一批環(huán),放進孔內(nèi),這樣沖擊時也只對環(huán)進行磨損,當環(huán)磨損嚴重時,重新?lián)Q一個即可,減少了“ U ”型臂的損壞,同時也減少了檢修時間。經(jīng)過這一處理后,包裝秤出現(xiàn)波動的情況相對減少。

5.5 針對氣缸不動作的情況

當發(fā)現(xiàn)自動定量包裝秤的氣缸不動作時,先檢查氣缸是否被尿素腐蝕或 2 個氣室之間的密封組件損壞而出現(xiàn)串氣故障,導致氣缸不動作,此種情況需要進行更換氣缸。另外,由于氣管質(zhì)量存在問題,引起氣管破裂,導致氣缸不動作。通過對比使用,確認費斯通的氣管較好,故更換氣管,目前使用較好, 基本消除了由氣管破裂引起的氣缸不動作現(xiàn)象。

6 效果

對自動定量包裝秤進行了上述幾項處理后,故障率大大降低, 從原來每月的 20~30 次減為現(xiàn)在每月 2~3 次,隨之各種檢修費用也下降,從而大大提高了生產(chǎn)作業(yè)效率, 降低了生產(chǎn)運行和檢修維護的成本,提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。同時有效防止了件重不合格的尿素包流入市場, 影響“建峰牌”尿素的形象, 進一步減少了顧客因件重不穩(wěn)而產(chǎn)生的投訴。

參考文獻

[ 1 ] 常州市某設(shè)備有限公司 . 自動定量包裝秤的使用說明書 . 2009 : 6-7.

 

 

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