穩(wěn)定葉絲主秤物料流量

邵廣緒 閆雙輝 孔相兵

摘 要： 針對制絲過程中葉絲主秤流量波動大的問題，通過加裝計量罐以及改變上位皮帶進料方式，實現(xiàn)了葉絲主秤穩(wěn)定進料，進而穩(wěn)定了摻配及加香精度。

關鍵詞： 流量；波動；計量管

背景

制絲新線在生產(chǎn)過程中，葉絲主秤流量波動較大，物料流量變異系數(shù)大，導致?lián)脚浼凹酉闼查g精度不能滿足生產(chǎn)要求。

原因分析

對現(xiàn)場生產(chǎn)情況進行跟蹤，物料流量波動系管板烘絲機抄料板抄料所致，加之各輸送設備存在速度差，無勻料裝置，導致葉絲主秤進料不穩(wěn)定，流量波動較大。

制定方案

要解決物料流量波動大這一問題，必須實現(xiàn)物料進料穩(wěn)定，故提出加裝計量管的方案，為避免計量管堵料，需將計量管上位皮帶變頻控制。

方案分析

以上述方案為指導思想，從加裝計量管的可行性和優(yōu)化電控系統(tǒng)兩方面進行討論。

安裝計量管

對生產(chǎn)現(xiàn)場葉絲風選出料口尺寸及位置，葉絲主秤位置進行測量。對葉絲主秤進料皮帶角度長度進行了測量及模擬試驗。

如圖1所示，葉絲主秤進料皮帶機物料輸送角度為90，其尾部與柔性風選落料口存在30cm活動距離，皮帶落料口（計量管安裝位置）距離皮帶秤上表面有40cm。

結合現(xiàn)場測量，可將出料斜帶向北移一定距離，同時將輸送角度增大，便實現(xiàn)落料口高度上升，為計量管安裝提供空間。

經(jīng)過現(xiàn)場測量及計算，我們得出皮帶輸送機移動最大極限，皮帶輸送機移動極限位置時物料輸送角度為17o，落料口可升高204.34cm，加上皮帶落料口距離皮帶秤表面的40cm，可提供244cm的計量管的安裝空間。

為便于皮帶機安裝，為皮帶輸送機南北兩側提供10cm安裝間隙量，其安裝圖示如圖3所示。

經(jīng)計算，皮帶輸送機移動極限位置時物料輸送角度為15o，落料口可升高169.37cm，加上皮帶落料口距離皮帶秤表面的40cm，可提供209cm的計量管的安裝空間。同時，皮帶輸送機與風選落料口有13.72cm距離，南北兩側有10cm的可調(diào)距離，為安裝提供了便利。

優(yōu)化電控系統(tǒng)

首先，根據(jù)前級喂料設備流量和水分損耗折算出當前工位電子皮帶秤的設定流量；其次，把上位皮帶機改為變頻調(diào)速，通過改變皮帶機帶速來改變皮帶機上料層厚度，使皮帶機具有一定的儲料能力；最后，采用自適應算法調(diào)整設定流量，確保整個生產(chǎn)過程中不發(fā)生堵料現(xiàn)象。

為了達到流量控制目的，皮帶機的存料能力應大于波動周期內(nèi)極差流量的累計重量。結合以往生產(chǎn)經(jīng)驗，可知主秤的所需的最小存料能力為1000kg/h÷60=16.7kg。

通過變頻調(diào)速后，皮帶機料層厚度與皮帶機頻率成反比。當頻率降低一倍時，料層厚度增加一倍。假設皮帶機變頻范圍由25Hz-50Hz，主秤入口皮帶機總長約15.4m，料層厚度80mm-160mm，料層寬度800mm，煙絲密度按100kg/m3，因此，可以計算出主秤工位皮帶機儲料能力為64kg，滿足設計需要。

由于計量管上裝有高、中、低三個光電管。物料高度低于低位光電管時皮帶輸送機增加速度，當料位低到一定程度時，電子皮帶秤設定流量將自動往下調(diào)整；物料高度高于高料位光電開關時皮帶輸送機降低速度，當料位高到一定程度時，電子皮帶秤設定流量將自動往上調(diào)整。電子皮帶秤初始設定流量由烘絲機入口電子皮帶秤流量、烘前烘后水份折算而成。

通過以上控制和自動調(diào)整使電子皮帶秤瞬時流量在一定時段內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定控制。該方案替代喂料機組成的流量控制單元。通過很少的改動，可以運用于本次加香前電子皮帶秤恒流控制改造中，流量波動預計小于0.5%。

方案實施

根據(jù)上述技術方案分析，針對葉絲主秤設備情況，實施方案如下：

1、增加皮帶機之間的搭接高度，確保料層高度增加后，不出現(xiàn)堵料現(xiàn)象；

2、在電子皮帶秤入口計量管處增加三組光電管，當來料遮住低料位光電管時，啟動電子皮帶秤，消除料頭小流量現(xiàn)象；

3、對葉絲主秤的入口皮帶機進行變頻改造，在電子皮帶秤控制柜內(nèi)增加一個變頻器及相應低壓控制器件，該變頻器均由該控制柜PLC控制；

4、修改線控控制程序及電子皮帶秤控制程序，實現(xiàn)該工位的恒流量控制。

效果驗證

經(jīng)上述方案實施后跟蹤觀察幾批物料后，發(fā)現(xiàn)葉絲主秤的流量波動系數(shù)均值為0.2，滿足了工藝要求，其效果如下圖所示：

小結

經(jīng)過本次改進，解決了物料流量波動大的問題，為今后保質(zhì)保量完成生產(chǎn)任務提供了便利。