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利用气力输送系统设计智能投料机

  • 宏工网络部
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摘要:为了快速、准确地将粒状添加剂添加到沥青拌和站在道路建设,智能馈线气力输送系统的设计方式,气压干扰下的精确测量是实现通过使用电子称重装置对风,和材料的快速吹实现通过使用压缩空气混合加速室结构。样机试验结果表明,智能给料机称重误差小于1%,吹制25kg物料的时间小于36s,可以满足1000-5000搅拌站的要求。

为了提高沥青的性能,需要粒状掺合料,如粒状纤维、抗车辙剂、沥青改性剂、硬沥青颗粒等。目前,沥青混合料中外加剂的添加主要是基于人工辅助的半自动和自动加料设备。人工辅助的半自动喂料设备适用于小批量项目,但存在计量不准等问题。采用自动上料装置是目前的发展趋势。

可通过螺旋输送、皮带输送、气力输送等系统实现自动送料功能。掺合料时被添加到混合站,因为混合站相对较高,结构复杂,难以安装螺旋模式和皮带输送模式时使用,在气力输送系统只需要将管道连接到混合站,所以安装快。

气力输送系统的给料设备在使用中会受到风力的影响,导致称重不准确。在吹制过程中,掺合料在风的作用下可以加速,这对空料混合加速室的结构设计提出了严格的要求,因此在气力输送系统智能给料机的设计过程中必须解决上述问题。

基于气力输送系统,本文设计的智能馈线剂在沥青拌和站外,并阐述了气力输送系统的设计的智能馈线详细反风电子称重装置,旋转给料器、风机、空气混合物加速室、输送管道和其他部分;最后,通过测试对样机的整体性能进行了测试。

功能分析

智能加料器通过调整电动执行机构的逻辑,准确地称量添加物料的质量,利用气力输送系统将添加物料输送到搅拌站8-10m高的搅拌锅中。具体功能包括:防风精密电子称量、向搅拌釜吹送外加剂的气力输送系统、PLC逻辑控制、可视操作、元件称重及工作时间的调整。

整机结构设计

根据功能分析,智能给料机采用PLC微电脑进行逻辑控制,通过Hm1交互操作界面进行参数设置,可以准确设置电子称重质量,自动化程度高,给料时间准确,稳定,精度高,降低了现场操作人员的劳动强度。通过参数设置,可应用于1000-5000型间歇式沥青混合设备,应用范围广,设计完整,安装方便。

智能式给料机的工作过程如下:添加材料进仓,提升材料螺杆计量仓,准确地衡量材料的电子称量装置,将它们发送到空气混合材料加速室通过给料机,将材料发送到混合喂养的筒仓站通过管道气动力,得到喂养拌和站的信号,然后把它们放进混合罐完成喂食。


气力输送系统设计

稀相气力输送系统与浓相气力输送系统相比,气速高,物料在输送过程中容易因摩擦而磨损甚至断裂;而稀相气力输送系统能耗大,所以该系统不被使用。密相气力输送系统包括密相静压和密相动压两种形式。材料的空气静压气力输送系统的比例可达50多个最多和气流速度的要求相对较低,一般5-10m / s,但缺点是输送距离短,工作效率很低,而性能易于控制的材料特性。因此,不考虑密相静压气力输送系统的方式。综上所述,选择密相动压气力输送系统作为智能沥青混合料加料器的气力输送系统。

智能送料机的送风系统主要由反风电子称量装置、旋转式送料机、鼓风机、混合气加速室、输送管道等组成。

防风电子称重装置

电子称量装置位于旋转给料机上方,通过软连接连接。工作过程如下:电子秤称量物料的设定质量,然后将其送入下旋转给料机;送料器将物料均匀送至空气物料混合加速室;风机将物料吹入输送管道。但在实际使用过程中,旋转给料机的气密性往往达不到要求。气体随着进料器的旋转到达电子秤,推动电子秤,从而影响电子秤的实际称量精度和计量仓内物料的下降速度。

摘要防空电子称重装置的结构如图所示,由电子称重传感器、防空回风弯头和导气管组成。导气管通过防风筒与回转式给料阀连接,将回转式给料阀内的气压引出,减少了气压对电子称量装置的干扰,提高了称量精度,增加了称量的稳定性。


旋转给料器

旋转式给料机由壳体、叶轮、主轴、端盖等组成,适用于粉状、粒状物料的出料或给料系统。旋转式给料机是除尘设备的锁气放料装置,密闭输送系统的锁气送料装置,防止空气窜流,定量均匀给料

根据沥青混合料掺合料的材料特性和智能加料器的安装尺寸,确定了旋转加料器的技术参数。

风机是气力输送系统的动力源。风机的性能影响着系统的整体风量和对不同材料的适应性。离心风机和高压风机广泛应用于气力输送系统。离心式风机具有风量大、风压低的特点,主要用于吹除添加的密度小、体积大的物料。但对于密度较大的物料,离心风机容易堵塞输送管道。管道必须整体拆除后才能重新使用,这是不容易维修和维护的。与离心风机相比,高压风机的压力高出10倍以上,但风量小,风速低。依靠大压力将物料推出,适用于物料密度大的系统。另外,高压风机整体尺寸小,运行噪音低,维护简单,适合工程应用。

根据沥青混合料的材料特性和送风系统的技术要求,选用高压风机。

所述气料混合加速室包括导料下料口、混合室、收缩喷嘴、法兰板、光滑出料口等。进气管通过法兰与混合室连接,插入到混合室底部进料口下端,下端为缩口;空气混合室也是一种收缩结构,其出口通过收缩减小而变为输送管道内径。为了方便调节喷嘴进入混合室的长度,将喷嘴与法兰板用螺纹连接。另外,喷嘴直径可以通过改变喷嘴来调节,使气力输送系统在吹制时可以快速调整物料,从而达到最佳的吹制效果。


 输送线

对于密相气力输送系统,物料在管道中的吹入是物料螺栓和气体螺栓两种不同的状态。材料螺栓由管道内的静压驱动,阻力主要由材料与管壁的摩擦产生。因此,管道的材质和粗糙度对气力输送系统有很大的影响。不同的管道材料对输送系统能耗的影响不同,因此有必要根据材料对输送压力损失的影响,选择适合系统的输送管道。研究表明,随着物料摩擦因数的增加,摩擦阻力相应增大,系统所需输送压力越高,输送过程中管道磨损和能耗损失越大,在相同条件下输送距离将受到限制。

分析表明,超高分子量PVC管材的摩擦因数小,能有效地降低摩擦阻力引起的压力损失和输送过程中的能量损失。另外,超高分子量PVC管材的磨损率最小,其耐磨性好,便于管道的长期使用。因此,最终采用超高分子量聚乙烯(uhmwpe)作为133mm智能给料机密相气力输送系统的输送管道。

控制系统

制备系统(含料仓、喂料螺杆)、计量袋、称重传感器、气力输送系统(含喂料气动蝶阀、喂料机、高压风机、管道)、喂料系统(含浇铸室)、喂料机,上料气动蝶阀)和自动控制系统(包括PLC控制器、触摸屏人机界面、数字称重变送器、变频器)四部分。

自动控制系统以PLC控制为核心,控制系统的整体逻辑。PLC控制器与人机交互界面通讯,可设定各智能喂料机的喂料质量、气动蝶阀开启时间等参数,观察喂料机的运行情况。智能送料机参数设定后,由PLC根据参数控制送料螺杆、高压风机启停、气动蝶阀开关、电子秤称重数据和系统运行状态。PLC控制器通过MODBUS协议与抗风电子称重装置相连,通过对物料进行实时称重,调整送料螺杆的工作频率,实现物料的精确称重。


原型试验

智能上料机根据实际使用环境确定样机试验方案,搭建试验平台,将线高参考搅拌罐的高度设定为8米,分别使用样机瓦夫10、15、20、25公斤的物料,保证物料质量,通过交互式触摸屏设置测试单个晶片材料质量和晶片时间,采用多重平均法确定平均质量和平均晶片时间,确定样机电子称重精度和晶片效果。

根据吹炼质量和实际称量质量,吹炼误差小于1%,满足设计要求。

吹气时间表示为多次算术平均值的四舍五入。据了解,25KG物料的吹制时间为36s,满足1000-5000个搅拌站1分钟的实际搅拌周期要求。

结论

本文采用气力输送系统设计了一种智能加料机,可满足沥青拌和站掺加颗粒外加剂的要求。首先,通过功能分析完成了该机的设计,确定了物料输送、精确称重、PLC智能控制和HM1可视化交互等功能。并对智能送料机气力输送系统进行了详细的设计,用回风方式减少风的干扰,实现了添加剂的精确计量,压缩式空气混合加速室结构设计,实现了物料的快速飘移,采用了PLC逻辑控制方法实现了喂料机的智能化工作,实现了与搅拌站的联动工作,根据设计要求是旋转喂料机、风机、传输线等主要部件的参数;结果表明,智能喂料机的称重误差小于1%,且时间短吹25KG物料

 

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