解决粉料给料方式的难题

作者:本网编辑 文章来源:上海索维机电设备有限公司 发布时间:2010-07-05

在涂料和油墨的生产中,如何添加粉料成为困扰许多厂商的难题,苦于人工投料、敞口生产的厂家并不在少数。如果不能解决生产中粉尘飞扬与溶剂挥发的问题,则工厂会充满了安全隐患,对工人的健康和周围的环境也是巨大的威胁。

目前,世界上并不缺少技术领先的涂料、油墨设备制造商,美国、德国、法国、瑞士等发达国家有许多厂商分散、搅拌、研磨设备的技术水平领先于世。但是,在中国的涂料、油墨设备市场上,为涂料、油墨工厂作全面考虑,并提供整体解决方案的厂商非常少见,这甚至使得许多大型工厂也陷入了尴尬的局面。

中国的涂料、油墨工厂有相当一部分依然采用直接在生产车间人工投料的方式。而大型的工厂资金、技术实力较强,设置了设备科或类似的部门,有自己的设备工程师,可以自行配置或改进设备。中国最大的涂料公司之一,广东华润涂料有限公司,在2007年发布了自己的技术成果,主要采用高气流速度、低压、较低固气比的稀相气力输送技术,以罗茨风机为主要动力源,实现粉料的自动输送和加料。在发表的技术资料中,该厂在每次输送前和输送后均要对旁通阀吹扫。每天生产完毕之后,均要检查和清理储罐和管路。在管路的易堵处均制作成法兰连接,以便于拆卸维修。应该说使用状况并不令人满意。涂料厂商自行制作设备的事例,体现了先进的厂商对于封闭、自动化生产的需求,也体现了目前的尴尬现状。

整体粉体输送与给料解决方案

针对涂料厂、油墨厂存在的这一难题,上海索维经过数年的技术开发和试生产的实践,对于液体原料的添加,形成了成熟的计量与输送技术,对于成品的灌装,则开发了中国首套全自动灌装生产线。索维的专利产品 “高效涂料岛”包含了液体、粉体的自动进料技术、分散、篮式研磨、调漆以及自动化的灌装技术,近年来被许多涂料和油墨工厂采用。

对于粉料的自动进料方式,曾经有设备厂商尝试过采用负压气力输送方法,称为“真空吸料”。这种方式的输送距离较短,输送量也较小,较容易堵塞,只有少数情况可以使用,尤其是不能用于溶剂型涂料的生产。这种方式近年来已经为一些涂料成套设备制造厂商所采用,但依然需要人工称量,加粉车间必须布置在生产设备附近,并不是合理的方式。

不同的工厂生产的产品各不相同,产量各不相同,需要添加的粉料的品种和量也各不相同。除此之外,原有的厂房布局并不是那么容易更改,在生产车间附近布置单独的粉料加料车间也并不是所有的工厂都能接受的。尤其是较为先进的、大型的涂料、油墨工厂,通常产品品种多、产量大、厂区面较大,对安全和环保的要求更高,对生产的稳定性要求也更高。这需要设备厂商对各种粉料输送技术和输送设备更全面的掌握。

索维近年对压送式密相气力输送技术应用于涂料行业进行了探索,其第一套试制的全密闭乳胶漆成套生产设备,在试生产中取得了很好的效果。现在这套设备仍放置在索维的实验中心,为每一套新的设计方案提供实验数据基础。在工业生产应用中,密相气力输送技术实现了多品种、长距离、大批量的稳定输送。基于对这种更为成熟和适用的技术的掌握,以及对斗式提升机、螺旋输送机等设备不同特性的掌握,索维形成了提供密闭的粉料输送与给料解决方案,针对不同工厂的实际情况提供不同的设备配置,为全密闭自动化生产提供可能。

索维的粉体输送方案可以分为以下5个部分。进料与存储系统:将各种包装的粉料按品种存放至各自的粉仓;分配与计量系统:按配方将不同品种的粉料分别计量,并依次存放在发送罐中以待输送;输送与再分配系统:将不同品种的粉料分别输送,并分配至不同的反应釜;除尘与回收系统:使接收罐经过除尘器的保护与大气连通,并且提供对粉料加入粉仓时的除尘保护;自动控制系统:以PLC作为控制核心,主要依靠气动装置操纵整套系统。

气力输送技术的成功应用

具备上述优点相当程度上是源于索维对气力输送技术成熟的应用和掌握。正压密相气力输送技术应用于涂料、油墨行业,对于较为先进的工厂而言,能够满足长距离、多品种、多输送目标、既有大批量输送也有小批量输送的情况,从原理上避免了堵塞、残留,是较为优越的输送技术。

某些涂料厂商采取了一些不同的尝试,如采用罗茨风机作为动力源的正压高速稀相气力输送。由于气速高,固气比小,管道磨损也较大。由于耗气量大,致使在接收端的除尘较为复杂。稀相气力输送的原理,是依靠高于粉料沉降速度的高气速,使粉料不致沉积、阻塞。但在实际应用中,弯头处、变径处的气速变化不可避免,管道沉积的现象难以彻底消除。这不仅影响了设备工作的稳定性,也影响了计量精度。设备工程师们被迫在易于沉积处采用法兰连接,以便于拆卸清理。在输送端计量后,在接收端又要再次计量。如果盲目增加罗茨风机的风量,则对管道的耐压能力、接收端的除尘器性能又有了更高的要求,也不利于节约能源。

索维的工程师们经过试验发现,正压密相气力输送可以很好地避免上述的问题。由于密相输送原理并不要求气流速度高于沉降速度,因此不存在气速低于沉降速度而造成堵塞的问题。密相输送的速度只有6~12m/s,管道磨损远远小于稀相气力输送。整个系统的动力来自于空压机,压力只需数百千帕,而空压机又恰恰为气动控制提供了动力。这种输送方式创造过2km以上的输送纪录,对于远距离输送可能带来的隐患,也早已有了成本低廉而成熟有效的解决方法。如远距离输送时,堵塞可能性加大,可以安装自动吹堵喷头,一旦发生阻塞可以自动吹开,并不需要复杂的检修。而通常涂料、油墨的粉料仓库与生产车间之间的距离往往达不到2km以上,其出现故障的可能性则更小。在实际应用中,并没有出现过管道阻塞的故障。

除此之外,对于不同大小的粉料包装袋,需要设计适合的拆袋落料装置,并在合适的位置设置计量装置,这对于大型粉仓中料位计的设置,以及斗式提升机、带式输送机、螺旋输送机的配合使用,都是必须考虑的问题。寻找到针对这些问题恰当的解决方法,以及对核心的气力输送技术的掌握,使得索维能够更好的为涂料、油墨行业提供完整的成熟的服务。


与传统的方式比较索维的解决方案有以下优点

以中国某大型路标漆生产企业为例,其新投资的工厂主要生产热熔型粉体涂料,原料包括了钙粉、反光微珠、石英砂等十多种物料。其中,单批次添加量最大的物料为一批400kg,最小的为数千克。索维的设计方案是将粉料按照相容性和批量大小,分12个储罐存储,以螺旋输送机分别送往压送罐。压送罐共有3套,分为1200kg和100kg两种规格,具有称重计量功能。计量好的物料依次经气力输送至接收罐,并落入混合生产设备中进行加工。成品由粉体包装机包装完成。设计要求整套系统的计量精度不小于1%,物料残留不超过±1‰,索维提供的整体解决方案成功地满足了需求,与旧式设备相比,显著提高了生产效率,减少了原料浪费。

结语

气力输送并不是一种年轻的技术,它在粉煤灰、水泥、塑料颗粒等行业已得到广泛的应用,并积累了大量数据和实际应用经验。但是专门针对涂料、油墨行业提供气力输送技术的公司非常少,而涂料、油墨设备厂商致力于这方面的应用技术的公司则更是难觅。上海索维作为一家为涂料、油墨行业提供设备的公司,全面地掌握了粉料输送技术,可为涂料和油墨生产企业提供更为安全、节能、环保和高效的全密闭自动化涂料生产线。

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