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為滿足食品專用粉生產(chǎn)的需要,國家糧食儲備局無錫科學研究設計院最新研制了TWCD多組分批量添加系統(tǒng),該系統(tǒng)是一種用于批量稱量粉狀物料的機電一體化添加設備,可按照配方要求自動添加1至6種微量物質(zhì),實現(xiàn)微量多組分添加,滿足了面粉廠配粉工段、食品廠及其它行業(yè)粉狀微量物料添加的需要。
1工作原理
TWCD多組分批量添加系統(tǒng)是一種用于批量稱量粉狀物料的機電一體化添加設備,用戶可根據(jù)需要選擇添加微量物料的種類,和喂料裝置的臺數(shù)。如圖1所示,將需要添加的微量物料分別倒入喂料裝置上的存料斗內(nèi),在計算機或控制儀表上輸入配方。根據(jù)設定的添加量和添加順序,喂料裝置由變頻器控制,物料均勻地落入配料控制器的秤斗內(nèi),物料重量的變化經(jīng)稱重傳感器檢測,將電壓信號輸入儀表控制器,轉換為數(shù)字信號處理。開始階段螺旋喂料機構快速給料,當秤斗內(nèi)的物料重量接近設定值時,螺旋喂料機構利用變頻調(diào)速進行慢給料直至
達到設定值,配料儀表發(fā)出信號,停止喂料。下一個喂料裝置開始工作,當系統(tǒng)按配方要求配料結束后,配料儀表控制氣缸工作,秤斗翻轉,此時,氣動蝶閥開啟,開始卸料。當秤斗復位,接近開關出關門到位信號,同時氣動蝶閥關閉,表示卸料結束,配料儀表歸零。下一秤配料按上述次序開始工作。
TWCD多組分批量添加系統(tǒng)整個工作周期與配粉工段的配料秤、混合機的工作周期保持協(xié)調(diào)一致。
2主要結構及特點
TWCD多組分批量添加系統(tǒng)由喂料裝置、配料控制器、氣動蝶閥及控制系統(tǒng)組成,總體結構如圖1所示。
2.1喂料裝置
如圖2所示,該裝置由存料斗、破拱機構和螺旋喂料機構等組成。存料斗內(nèi)下方安裝一個破拱機構,保證散落性差的添加劑在料斗內(nèi)流動暢通,不結拱。按照喂料量大小不同,喂料裝置中的螺旋喂料機構按管徑分為Ф34mm、Ф51mm兩種規(guī)格。螺旋喂料機構由變頻器控制,管徑Ф34mm規(guī)格的喂料裝置,其喂料速度最大為55dm3/h;管徑Ф51mm規(guī)格的喂料裝置,其喂料速度為140dm3/h。用戶可根據(jù)添加量大小、添加劑種類不同,在工藝設計中選配組合管徑為Ф51規(guī)格或管徑為Ф34規(guī)格的喂料裝置的數(shù)量。

2.2配料控制器
該部分由機架、秤體、秤斗等部分組成。秤體采用三個高精度稱重傳感器懸吊在機架平板上;機架平板由四根支撐管支撐,位置可以上下調(diào)節(jié),以確保安裝時螺旋喂料機構準確地伸入配料秤的進料筒內(nèi);四根支撐管用地腳螺栓固定在地面上,安裝簡便;秤斗利用支點安裝在秤體內(nèi),整個秤斗可以繞支點180°縱向翻轉。秤斗結構形式設計巧妙,使得卸料后秤斗內(nèi)無物料殘留,從而保證每批次稱量精度。
秤斗由氣缸控制翻轉動作,動作迅速到位,保證稱量速度和稱量精確性;內(nèi)置接近開關監(jiān)控秤斗翻轉的位置,保證秤斗翻轉到位后,動作連鎖;秤體出料口法蘭由兩根吊桿吊掛固定在機架上,出料口與秤體采用軟連接。
2.3氣動蝶閥
該設備采用氣動控制,內(nèi)翻板四周裝有O型密封圈,通過O型密封圈與殼體內(nèi)壁擠壓來保證密封效果。該設備結構簡單,開啟靈活、密封性好,在啟閉過程中無帶料、溢塵的現(xiàn)象。氣動蝶閥的作用是防止下道工序設備氣流影響配料控制器的精度,并防止粉塵冒漏。
2.4控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是由配料儀表、稱重傳感器、電氣控制柜等組成,如圖3所示。配料儀表作為整個控制系統(tǒng)的核心,具有精度高、功能全、體積小、外形美觀、操作簡單的特點。
控制系統(tǒng)主要功能:
2.4.1。具有啟動、暫停、停工(一個配料周期結束后停止配料)、急停、卸料及預置生產(chǎn)批次、當班累計、總累計等完整的配料控制功能;
2.4.2。所有預置配料配方數(shù)據(jù)通過配料儀表面板按鍵輸入,具有斷電保護功能;
2.4.3。所有物料喂料過程由變頻器控制,具有快、慢兩種給料速度及過沖量補償;
2.4.4。具有軟件校秤功能,操作簡單;
2.4.5。配料儀表具有RS232通訊端口,可與網(wǎng)絡計算機連接,通過計算機設置配料配方及其他系統(tǒng)功能;
2.4.6。配料儀表可直接連接串行打印機,或通過與計算機連接的打印機打印生產(chǎn)報表。

3主要技術參數(shù)
3.1。秤斗凈容量:10dm3
3.2。每批次稱量物料種類:1～10種
3.3。喂料速度:管徑Υ34mm規(guī)格:1～55dm3/h管徑Υ51mm規(guī)格:1～140dm3/h
3.4。稱量精度:靜態(tài)(砝碼檢定):≤±0.1F.S動態(tài)(物料檢定):≤±0.2F.S
3.5?？刂苾x表電源:AC220V(+10～-15);50Hz;<10W
3.6。氣缸工作壓力:0.4～0.6MPa
4性能試驗
TWCD多組分批量添加系統(tǒng)可以預設定10種不同的添加配方,用戶根據(jù)要求隨時調(diào)用。對于容量為500kg/m3左右的物料,每種物料的添加量在50g至5000g范圍內(nèi)可任意設定,每批添加總量
不超過5000g。為保證添加精度,添加量低于50g時需要稀釋后再添加。按照國內(nèi)現(xiàn)有面粉廠普遍使用1000kg、2000kg規(guī)模的混合機,每批需要添加微量物料的量大致為混合物料的0.2,即2kg至4kg左右。配備一臺TWCD10多組分批量添加系統(tǒng)完全可以滿足添加量要求。TWCD多組分批量添加系統(tǒng)每批物料添加的周期和混合機同步,添加時的稱量精度靜態(tài)(砝碼檢定)≤±0.1F.S;動態(tài)(物料檢定)≤±0.2F.S。我們對TWCD多組分批量添加系統(tǒng)進行了單機機械性能試驗、工藝性能試驗及聯(lián)機工藝性能試驗,測試數(shù)據(jù)如下:

5.結論
通過試驗證明,TWCD多組分批量添加系統(tǒng)機械性能和工藝性能均達到設計要求,整體結構設計合理,外形美觀大方,性能優(yōu)良。設備與物料接觸部分采用不銹鋼材料,對物料無污染;配料精度高,穩(wěn)定性好,功能完善,各項操作既可在現(xiàn)場控制儀表上進行,也可以在中控室計算機上進行,使用方便簡單,自動化程度高;每批次工作周期能夠和混合機協(xié)調(diào)同步,確保了微量物料批量添加的連續(xù)性、可靠性。
目前,我國面粉生產(chǎn)正向著營養(yǎng)強化方向發(fā)展,國家公眾營養(yǎng)改善項目辦公室、公眾營養(yǎng)與發(fā)展中心已在國內(nèi)推薦“7+1”面粉營養(yǎng)強化配方,明確指出實行面粉營養(yǎng)強化將會加快面粉行業(yè)的規(guī)模化、專業(yè)化進程,因此,各面粉加工企業(yè)生產(chǎn)營養(yǎng)強化面粉已成為必然趨勢。TWCD多組分批量添加系統(tǒng)正是為了滿足面粉生產(chǎn)向營養(yǎng)強化方向轉化的需要而研制的一種技術先進、功能完善、制作精良的新型機電一體化批量添加設備,使用TWCD多組分批量添加系統(tǒng)可以在面粉后處理工段實現(xiàn)精確地、自動地添加各種營養(yǎng)成分及適量的改良劑、強化劑等微量物質(zhì),實現(xiàn)微量多組分添加。該設備不僅可以廣泛應用于面粉廠配粉工段,也可以應用于食品廠及其它行業(yè),具有很大的市場潛力和推廣使用價值。

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