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雷达料位计缺陷分析及技术改进

编辑: 来源: 发布时间:2019-10-26 14:21:29

     摘要 :密炼雷达料位计系统,在橡胶行业,特别是轮胎企业,已应用多年,这些年以来,制造商已从原来的引进仿制,逐步过渡到自行设计阶段,同时也做了许多改进。但是从使用的角度来看,还有一些不完善,还有许多需要进一步改进的地方。本文就其缺陷进行粗浅分析,并将大家已获得的解决问题的方案与同行分享。

    1 日储斗除尘器
    日储斗除尘器的作用是对气力输送的流态化炭黑进行气固分离,其结构形式和过滤面积大小,不仅影响气力输送系统的安全稳定运行,而且对炭黑称量精度有很大影响。

    通常该过滤器设计成方形箱式结构,过滤面积 18 m2左右,滤袋采用针刺涤纶毡,固定滤袋的笼架采用 2.8 mm 左右的镀锌或涂覆防锈涂层的钢丝制作。

    1.1 存在缺陷
    该除尘器在使用中存在以下缺陷 :
    (1)方形结构承压低,许多工厂都出现超压致使箱体变形问题。
    (2)过滤面积偏小,尤其是滤袋使用一段时间后,其有效过滤面积下降,更加容易造成炭黑输送时,日储斗超压。
    (3)笼架钢丝太小且容易锈蚀,造成强度下降,强度下降后笼架扭曲变形,致使滤袋无法抽出,更换极其不便。

    1.2 改进方案
    大家的改进方案如下 :
    (1)方形结构改为圆筒结构,提高承压。
    (2)过滤面积增大到 36 m3,以改善超压和延长滤袋更换周期。
    (3)笼架采用直径 4.5 mm 304 不锈钢制作,增加强度和提高耐腐蚀性,杜绝了挤压变形。

    2 主除尘器
    2.1 存在缺陷
    从密炼机投料门抽取含尘气体并把它进行气固分离的除尘器,大家称之为主除尘器。该除尘器存在如下缺陷 :
    (1)除尘器过滤面积通常只有 120 m2,过滤风速高,容易糊袋,更换频繁。
    (2)采用顶部抽出滤袋结构,箱体盖板密封不严,弱化了密炼机投料口的除尘抽吸力。
    (3)底部的炭黑返回利用放料管排料不畅,炭黑容易架桥起拱,造成回收失败。

    2.2 改进方案
    大家的改进方案如下 :
    (1)除尘器过滤面积增大到 220 m2,过滤风速由2 m/min,下降到 1.08 m/min,有效的克服了滤袋短期失效弊病,滤袋更换周期由每年 2 次延长到 1.5 年更换 1 次。
    (2)采用侧面斜插滤袋结构,有利清灰和更换滤袋。
    (3)采用褶式滤筒单元,每个单元由独立的封头密封,改善气密性。
    (4)放料管采用烧结内衬管并配备破拱辅管,下料顺畅,回收有效。

    3 料位计
    3.1 存在缺陷
    日储斗和备料斗的料位计通常采用阻旋式或音叉式料位计,在长期的使用过程中,这两种料位计暴露出以下致命缺陷 :
    (1)阻旋式电机容易烧坏。
    (2)音叉式在两个音叉之间容易粘附炭黑,造成误发信号。

    3.2 改进方案
    大家的改进方案如下 :
    (1)将料位计改成 E+H 振杆式料位计,完全克服了上述两种料位计的缺陷。振杆式料位计实际上是由音叉料位计演变而来的。
    (2)其外壳是一根光杆,内置一根音叉,光杆与内置音叉形成一对音叉,光杆通过音频震动,在有料和无料时分别得到两个振动频率,利用频率的变化判断有料无料。

    4 炭黑秤
    4.1 影响因素
    炭黑秤根据配方要求,对各种炭黑进行组合与称量,其稳定性和精度,对胶料品质影响极大,下列因素对其稳定性和精度至关重要 :

    (1)秤的自由度。简述之就是炭黑秤要始终保持不受其他机械附件的牵扯而处于灵活的悬挂状态。

    (2)呼吸顺畅与否。也就是在加炭黑和排炭黑时,秤里面的空气是否可以顺畅的排出和补入。下面让大家来看看气流对秤的精度影响 :假设秤的直径 D=2.5 m,允许称量误差绝对值K=1 kg,允许的气压误差 P 计算如下 : K=3.14÷4×D²×P P= 4K÷3.14D²=4×1÷3.14(2.5×100)²=0.000 02 kg/cm²=2 Pa换言之,如果炭黑秤换气不畅,一点点正压或负压,都可以产生很大的附加误差。

    4.2 改进方案
    大家的改进方案如下 :
    (1)在安装时确保螺旋加料器末端的软连接处于垂直状态,以避免炭黑在称量时堆积在其打折处,消除由此引起的牵扯。

    (2)将炭黑秤中心部位的呼吸器过滤面积加大到2 m²,以保证排气和补气畅通无阻。

    (3)弃掉在其呼吸器上部的除尘吸管,消除主除尘器的负压对炭黑秤的附加作用。

    5 备料斗
    5.1 存在缺陷
    为了缓冲和暂存,雷达料位计系统在炭黑秤与密炼机之间设置了 1 个备料斗,该斗包含了气缸震动装置、呼吸器、排料阀及圆锥形型本体。备料斗根据用户在现场使用暴露出来的问题,制造商虽然经过了多次改进,但是依然不尽人意,主要存在的缺陷如下 :

    (1)向密炼机排料时有残留,排不干净,造成同批次胶料比重不均。

    (2)排料速度偏慢,浪费工艺时间,效率低下。

    (3)在炭黑造粒不好,尤其是白炭黑量比较大的时候,经常起拱下不来,有时两车料堆积在一起,造成质量事故。

    (4)炭黑秤向备料斗排料时,产生打夯效应,被压实的炭黑下不来,有时堵到炭黑秤的底部。

    5.2 改进方案
    大家的改进方案如下 :
    (1)将炭黑秤向备料斗排料管由垂直改为倾斜,这样一来,炭黑秤排料时,炭黑就会顺着备料斗的侧壁向下流淌,改变了安息角和破坏了打夯效应,减少了起拱现象。

    (2)自行设计了 1 套破拱器,破拱器的构造如下:在 1 个圆盘形的空腔内插入一根小钢管,钢管上钻 1个直径 6 mm 的小孔,压缩空气从钢管的小孔进入空腔,圆盘形的空腔上沿同心圆方向垂直均布 3 个立式中空烧结滤芯。空腔内的压缩空气通过滤芯的微孔进入炭黑实现破拱。破拱风与气缸震动气源公用,在备料斗排料时间隙性的向斗内的炭黑吹气。为了保证破拱效果,破拱器设计成上下两层结构。

    (3)呼吸器面积加大到 2 m²,提高换气速率,破坏在排料时因呼吸不畅形成的真空,有利炭黑快速排向密炼机,缩短设备占用工艺时间。

    (4)底部蝶阀采用对夹式胶管,对夹气缸采用带锁气功能的气缸,防止压缩空气中断时对夹气缸由于炭黑的自重作用被错误的打开,对夹胶管两侧带 O 型拉环,用绳子固定在气缸的夹杆上,以抵消排料时密炼机的负压作用,充分保证胶管被完全打开,杜绝残留并缩短排料时间。

    6 油料秤
    6.1 存在缺陷
    油料秤存在的主要缺陷如下 :
    (1)箱体加热器面积偏小,冬季油温达不到工艺要求的 70℃。

    (2)利用压缩空气清扫管路中的残留油,压缩空气的最高压力通常只有 7 kg/cm²,而密炼机在炼胶时混炼室的压力为 6 kg/cm²,注油嘴打开的压力最少也要 3 kg/cm²,两者加起来远远大于压缩空气的压力,用压缩空气清扫残留油的功能根本无法实现。

    (3)当油泵向密炼机注油时,泵在工作十几秒后,由于管道的倾斜度不够,泵前面的管道中就会混入大量的空气,此时泵就不能快速的把管道下部的油吸走,而安装在管道上的音叉料位计就会长时间检测到有油,造成油泵长时间运行,这样不仅延长了泵的注油时间,而且容易造成泵的损坏。

    6.2 改进方案
    大家的改进方案如下 :

    (1)理论上只有在新机试车或油管检修的第 1 车,工艺油不能按照配方设定的值完全注入密炼机,可以采用手工设定第 1 车补偿值的方法实现,也可以把第1 车料改为洗车胶,通过给洗车胶配油的方式实现。

    (2)将油泵的伴热管延伸至密炼机的注油器,使得管路中的油始终处于热态,减少因冬季温度降低或停车时间较长时油的黏度偏高现象发生,降低油泵故障和提高注油速度。

    (3)将箱体加热器换热面积加大,满足工艺要求。

    (4)加大油秤与油泵之间的管道斜度,保证油泵前的油能够被油泵充分吸走。

    7 胶料秤
    7.1 存在缺陷
    胶料秤存在的主要缺陷如下 :
    (1)称量带与投料带之间的过渡处容易夹胶。
    (2)投料带与密炼机的投料门之间缝隙偏大,容易夹胶和掉料。

    7.2 改进方案
    大家的改进方案如下 :
    (1)适当提高称量带的高度,同时保证两条带的过渡处有合适的重叠,以减少夹胶。
    (2)投料带前端靠密炼机处,将其支架下部切除一部分,让投料带尽可能伸入密炼机投料口,缩小缝隙,改善夹胶和掉料。

    8 结语
    通过上述改进,密炼机的雷达料位计性能得到进一步提高,稳定性增强,工艺符合性大大改善,为优质、高效生产创造了有利条件。

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