咨詢電話
ENGLISH0755-88840386發(fā)布時間:2021-06-22 15:05:40 |來源:網絡轉載
0 前 言
目前,國內涂料生產中要用到大量的粉料, 約占其原料的30%~40%, 且品種多樣。 這么多的粉料在生產過程中進行人工投料勞動強度大, 會產生大量的粉塵,飛揚的粉塵對工人的身體健康危害極大, 且污染其他正在生產和包裝的產品,直接影響到產品質量, 也造成環(huán)境污染。
現(xiàn)在,一方面隨著經濟的發(fā)展, 全民綜合素質的提高, 工人的健康意識逐步提升, 工人在工作選擇上更傾向于選擇低勞動強度和健康環(huán)保類的工種,對于部分高勞動強度的生產制造型企業(yè)來說, 逐漸面臨著用工難問題;另一方面, 隨著國家 “十二五” 規(guī)劃的實施, 對于涂料生產企業(yè)提出了更高的節(jié)能環(huán)保要求, 同時,將全密閉式一體化涂料制造工藝作為“十二五” 環(huán)保規(guī)劃目標。逐步使用自動化生產替代人工操作已成為涂料行業(yè)發(fā)展的一個新的趨勢。
1 稱量配料輸送系統(tǒng)的引進
為確保產品質量,降低勞動強度, 改善現(xiàn)場工作環(huán)境, 提升公司形象, 各涂料生產企業(yè)都在盡力改善生產車間的條件,想盡辦法從源頭上解決生產環(huán)境粉塵污染嚴重、 工人勞動強度大等問題。隨著管道氣力輸送技術的發(fā)展, 徹底解決了粉料貯存、投料粉塵飛揚及產品污染等問題, 并且廣泛應用于橡膠輪胎、油墨、化工、 電力、 食品、 醫(yī)藥等行業(yè), 但是在涂料行業(yè)卻鮮有應用。
某化工集團股份有限公司在準備投資籌建上海新工廠時,綜合考慮了產品質量、 生產效率、 人工成本及生產環(huán)境等多方面因素, 決定采用新的密閉式一體化生產工藝,將上海新工廠的乳膠漆生產作為試點項目。 結合目前國內外涂料生產情況,經過多次考察, 決定采用氣力輸送系統(tǒng)結合稱量工藝實現(xiàn)粉料的自動配料。
1.1 系統(tǒng)原理簡介 [1]
氣力輸送裝置分為吸送式和壓送式兩種。
吸送式采用羅茨風機或真空泵作為氣源設備,氣源設備裝在系統(tǒng)的末端,當風機運轉后, 整個系統(tǒng)形成負壓, 有管道內外存在的壓力差空氣被吸入輸送管, 與此同時物料和一部分空氣便同時被吸入,并被輸送到分離器。 在分離器中, 物料與空氣分離。
壓送式是采用羅茨風機或空氣壓縮機為氣源設備,并將氣源設備布置在系統(tǒng)的前端, 更適合于從一處向數(shù)處的分散輸送,以及長距離、 大容量的輸送。如圖1。
1.2 系統(tǒng)特點
從氣力輸送的輸送原理和應用實踐均表明它具有一系列的優(yōu)點:
(1)輸送效率較高, 輸送管道能靈活地布置, 從而使工廠設備工藝配置合理;
(2)實現(xiàn)散料輸送, 效率高, 降低包裝和裝卸運輸費用;
(3)系統(tǒng)密閉, 粉塵飛揚逸出少, 環(huán)境衛(wèi)生條件好;
(4)運動零部件少, 維修保養(yǎng)方便, 易于實現(xiàn)自動化;
(5)能夠避免物料受潮、 污損或混入其他雜物, 可以保證輸送物料的質量;
(6)可以進行由數(shù)點集中送往一處或由一處分散送往數(shù)點的遠距離操作;
(7)對于化學性能不穩(wěn)定的物料, 可以采用惰性氣力輸送。
用于工廠車間內部輸送時,可以將輸送過程和生產工藝相結合, 這樣有助于簡化工藝過程和設備。
另外,自動配料系統(tǒng)能夠降低工人勞動強度, 減少工人誤操作,配料精度高, 產品均一性高, 產品質量較容易控制。
1.3 系統(tǒng)配置
根據(jù)該上海工廠年產8萬t的生產能力以及5臺3~10 m 3 不等的分散缸的設備配置條件,經過對生產能力和生產周期、 多個分散缸供粉需求的時序排布以及整個系統(tǒng)運行能耗的計算,決定采用以空氣壓縮機為動力源的正壓、 密相的氣力輸送模式,實現(xiàn)一套稱量裝置供給5臺分散缸的粉料稱量、 輸送。 設計系統(tǒng)的整體配置如圖2所示。
1.3.1 工藝流程介紹[2]
通過人工解包方式將小包裝、噸袋包裝的原料在解包站1進行解包, 雙壓送罐2交替壓送將原料送入到100m 3 的大儲倉4中貯存。 也可以通過原料槽車3直接對接到輸送管路5上, 將原料壓送到大儲倉中。
大儲倉中的物料,按照系統(tǒng)中設定的工藝配方的要求自動進行稱量, 3臺大儲倉對應1臺壓送秤6, 2臺壓送秤交替稱量和輸送。
稱量好的物料輸送到緩沖罐7中, 并在緩沖罐中進行單批次物料總重量的校核。
緩沖罐中的物料按照系統(tǒng)設定的速度勻速送入到分散缸8中。
系統(tǒng)的二級輸送管路上單獨配置了1臺解包站9、 壓送罐10, 可實現(xiàn)大儲倉內原料種類以外的其他原料的輸送,有一定的靈活性。
系統(tǒng)在解包投料位置和氣力輸送末端均設有高效除塵過濾裝置11, 避免粉塵泄漏污染環(huán)境。
1.3.2系統(tǒng)參數(shù)
5臺分散缸的生產周期均按照2 h/批次, 用粉量按照65%計算, 則系統(tǒng)設計能力:一級氣力輸送能力20 t/h; 二級稱量、 輸送能力12 t/h。
按照該涂料的生產工藝需求,系統(tǒng)靜態(tài)稱量精度小于0.5%, 分散缸投料誤差小于1%。
1.3.3技術難點
通過對涂料行業(yè)目前生產狀況進行調查及對生產原料的物性分析,發(fā)現(xiàn)制約自動配料系統(tǒng)在涂料行業(yè)推廣的瓶頸之一是黏性粉料的處理。 因為鈦白粉粒徑小, 黏附性強, 在輸送過程中極有可能造成管道的堵塞, 鈦白粉輸送一直是國內外急需解決的一大難題。
針對在涂料行業(yè)黏性粉料處理的難題,結合多年在粉料配料輸送方面的經驗和專利技術, 對該套系統(tǒng)的關鍵設備進行特殊處理,氣力輸送管道分段安裝壓力傳感器, 通過實時監(jiān)控管道輸送壓力開啟輔管閥補氣,既避免管路堵塞又能最大限度地降低能耗, 并且可以做到系統(tǒng)隨停隨啟,降低設備維護量。
經過設備在生產中的實際使用,驗證了這些技術的應用可以解決鈦白粉等黏性物料在自動配料系統(tǒng)中對輸送管道的黏附、 堵管問題, 以及對于容器的黏附和起拱問題。
2 稱量配料輸送系統(tǒng)的使用效果
2.1 系統(tǒng)使用前后現(xiàn)場管理及操作情況對比 ( 見表 1)
2.2 生產能力分析
通過現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)分析(見圖3), 一級氣力輸送能力可達到28 t/h, 二級稱量、氣力輸送能力可達到14t/h, 超過了設計能力, 完全能夠滿足目前生產需要。
2.3 部分投資效益分析
2.3.1 節(jié)能
按年產8萬t生產能力計算, 系統(tǒng)使用后每臺生產時間可節(jié)約30%~50%(含配料、 投料時間), 耗電量相對應節(jié)約20%~30%, 提高了生產效率。
2.3.2環(huán)保
系統(tǒng)使用前,粉料投料基本上都是開放式投料,粉料四處飛揚, 對于車間環(huán)境、工人身體健康都有很大的影響; 開放式投料每批原材料至少要浪費1~2kg。 投料完成后工人需要清理現(xiàn)場,不管是人力成本還是生產效率都會受到影響。
系統(tǒng)使用后,以年產8萬t生產能力計算, 可節(jié)約原料浪費至少3 t/a, 整個生產過程從解包投料到原料進入分散缸都是密閉的環(huán)境,避免了粉塵飛揚, 對于改善工人勞動環(huán)境, 減少職業(yè)病的發(fā)生起到了重要作用。
2.3.3倉庫利用率
年產3萬t左右的涂料生產企業(yè), 粉料原材料約占地1 095.5 m 2 /月,使用大儲倉貯存物料, 可節(jié)約倉庫占地面積, 提高原材料總體周轉率, 提高倉庫的使用率。
2.3.4人力成本
系統(tǒng)使用前,以年產8萬t涂料生產企業(yè)為例, 一般需要4人以上來完成投粉工作,投料時間長, 勞動強度大。
系統(tǒng)使用后,只需安排1人專門負責原材料的解包及中控室的操作。部分粉料可利用槽車直接輸送到大儲倉內, 節(jié)約了人工裝卸、倉庫到車間的運輸和管理成本。 相比系統(tǒng)使用前,至少可節(jié)約2~3人完成生產工作。
2.3.5其他方面
系統(tǒng)使用后,生產自動化程度明顯提高, 生產數(shù)據(jù)可追溯, 配料更準確, 產品質量及均一性明顯提高,設備操作、 維護方便, 故障率低。
3 結 語
粉料配料輸送稱量系統(tǒng)已成功運行了近1 a時間, 經連續(xù)跟蹤調研表明,該系統(tǒng)可降低工人勞動強度, 改善工作環(huán)境, 提高生產效率, 提升產品品質, 節(jié)能降耗環(huán)保, 提高涂料生產自動化水平, 有助于推動涂料生產的進步和自動化進程。
本文源于網絡轉載,如有侵權,請聯(lián)系刪除