PTA裝置打包系統(tǒng)粉料稱重超差的原因分析與解決方法
2013-08-26 06:09:06劉俊峰
劉俊峰
【摘 要】本文就打包系統(tǒng)在使用中稱量誤差超差的原因進(jìn)行分析和討論， 針對設(shè)備和物料特性改變兩方面的原因，采取相應(yīng)措施，使稱量誤差合格率達(dá)到100%。
【關(guān)鍵詞】PTA；稱重；稱量稱；Computapak MK2
0.引言
物料計量是工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易流通中的重要環(huán)節(jié)。對于粉料打包工藝，稱重裝置是不可缺少的計量工具。稱量稱的準(zhǔn)確度對于交割雙方來講就是一個關(guān)注的問題。
化工部有2個半自動集裝式打包系統(tǒng)，用來灌裝PTA粉料產(chǎn)品。粉料來自700米外的生產(chǎn)裝置，通過300Kpa的風(fēng)送氣送到打包系統(tǒng)上方的料倉。當(dāng)稱重系統(tǒng)及產(chǎn)品的特性發(fā)生變化時，會發(fā)生稱量誤差超差的現(xiàn)象，造成缺重或超重，就需要我們對稱量稱進(jìn)行維護(hù)與校準(zhǔn)。
1.系統(tǒng)概況
（1）打包系統(tǒng)是引進(jìn)英國Richard Simon&Sons;公司的技術(shù)設(shè)備，包括2個相似的半自動集裝式打包系統(tǒng)，設(shè)計用來灌裝重量達(dá)1000kg/袋的PTA產(chǎn)品，設(shè)計能力每條線15噸/小時。
（2）系統(tǒng)組成：給料漏斗、螺旋給料器、Computapak MK2控制裝置、稱量稱、金屬探測器、裝袋站、空托盤儲存器、運輸輸送機、裝袋輸送機、打捆輸送機、環(huán)形輸送機。
（3）產(chǎn)品由螺旋給料器送入稱量稱，稱量稱安裝在3個負(fù)荷壓力傳感器上，傳感器探測到稱量稱上的重量并把信號送至Computapak MK2控制裝置，該裝置據(jù)此來控制螺旋給料器電機的啟停，該電機為雙速電機，高速運時轉(zhuǎn)為主進(jìn)料，當(dāng)物料重量快達(dá)到額定重量時電機轉(zhuǎn)速變?yōu)榈退龠\轉(zhuǎn)進(jìn)行微量進(jìn)料，以保證稱量精度。達(dá)到額定重量時打開出料閥門，物料落入包裝袋內(nèi)，在稱量稱的下部還裝有電動振動器用以幫助物料的排出，排浄以后，關(guān)閉閥門，開始下一個稱量循環(huán)。
2.故障現(xiàn)象分析與討論
2.1系統(tǒng)設(shè)備
2.1.1系統(tǒng)設(shè)備本身的影響
成品包復(fù)稱不合格。打10包進(jìn)行復(fù)稱，有8包重量超差，超過正負(fù)±4kg。我們按常規(guī)方法對稱量稱進(jìn)行校準(zhǔn)，即用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行校驗，校驗結(jié)果合格無問題，試打10包后每包重量都在1000kg±4kg以內(nèi)。經(jīng)過一天運行后誤差又超差，又進(jìn)行了一次校驗，試打合格，但轉(zhuǎn)天誤差又超差。
2.1.2討論
故障不是出在傳感器上，而是在稱量過程中有干擾存在，把A線排空進(jìn)行觀察，同時B線正常打包，在B線下料的過程中A線的指示值不穩(wěn)，B線下料結(jié)束后A線的指示就穩(wěn)定了，判斷是B線下料過程中的振動影響到A線的稱量，原因是A稱在稱量時由于物料的壓力使傳感器發(fā)生一個微小的彈性變形，如果頂絲和稱本身間隙太小影響到傳感器的變形，那么傳感器給控制裝置的信號就會失真。
2.1.3解決方案
通過檢查傳感器安裝，如圖傳感器安裝示意圖，圖中的頂絲是更換傳感器時支撐稱量稱用的，在稱量過程中不應(yīng)該和稱本身接觸，如果和稱量稱的間隙太小，物料進(jìn)入稱量盤以后產(chǎn)生的彈性變形和頂絲接觸就會把振動傳遞給稱量稱，進(jìn)而影響稱量的準(zhǔn)確。
采取相應(yīng)措施，對頂絲從新調(diào)整，使頂絲和稱量稱的間隙達(dá)到0.5mm，調(diào)整以后故障消失，產(chǎn)品重量復(fù)檢合格在1000±4kg以內(nèi)。
圖1 傳感器安裝示意圖
2.2物料特性的改變
2.2.1物料特性的改變的影響
成品包復(fù)稱不合格，超差嚴(yán)重，用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校驗后，試打包重量還是超差。
2.2.2討論
操作工反映了一個新的現(xiàn)象，打好的包比較鼓，包內(nèi)氣體較多。根據(jù)這些現(xiàn)象分析，判斷是物料的粒徑發(fā)生了改變，粒徑改變隨之造成物料的堆密度和流動性改變。一個稱量循環(huán)內(nèi)，螺旋給料機構(gòu)是以主（快速）給料速度將物料供入稱量盤中。與此同時，主給料消隱計時器開始計時，在計時器計時階段阻止負(fù)荷壓力傳感器信號傳遞給控制裝置。該計時器確保由于物料開始落入稱量盤中所產(chǎn)生的沖擊以及打開給料閘門所引起的沖擊對負(fù)荷傳感器的干擾被屏蔽。主給料停止（切斷）點的計算如下：
主給料停止點=目標(biāo)重量-（微量給料量+補償）
當(dāng)稱量盤中的重量達(dá)到該值時，螺旋給料機構(gòu)的速度改變?yōu)槲⒘克俾剩伲?。與此同時，微量給料消隱計時器開始計時，該計時器的功能與前面所介紹的主給料消隱計時器的功能相同。
經(jīng)分析判斷非常短的微量給料時間會造成不準(zhǔn)確的重量稱量，因為在由主給料至微量給料轉(zhuǎn)換點上，重量信號被嚴(yán)重干擾，并且需要一些時間來穩(wěn)定下來。
2.2.3解決方案
適當(dāng)延長微量進(jìn)料時間，實際使用中是通過調(diào)整微量給料量來實現(xiàn)的。
由表1稱量稱參數(shù)、表2材料參數(shù)中的數(shù)據(jù)之間的對比，表2材料參數(shù)的第4項A線的設(shè)定比B線低很多，所以當(dāng)材料的特性發(fā)生改變時，A稱量稱的精度大大降低，而B稱量稱精度影響不大。調(diào)整A稱微量給料量，由原來的21.9kg調(diào)整為40kg，雖然進(jìn)料時間增加，但對打包速度基本不影響，而稱量精度得以提高。連打十包全部合格，每包重量誤差都在±1kg內(nèi)。合格率100%。
表1 稱量稱參數(shù)
表2 材料參數(shù)
3.結(jié)論
通過對稱量稱設(shè)備和系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)整，消除干擾因素，使稱量稱處于一個穩(wěn)定的狀態(tài)，總結(jié)起來起到了三個重要作用。
第一，消除了超差問題，保證了化工部PTA裝置能夠滿負(fù)荷連續(xù)運轉(zhuǎn)，超額完成裝置設(shè)計年產(chǎn)30萬噸的要求，提高了生產(chǎn)效率。
第二，每包的重量誤差保持在±2%的范圍內(nèi)，提高了公司的信譽度，增加了產(chǎn)品的銷售量，提高了經(jīng)濟效率。
第三，通過這次故障的處理，為我們?nèi)蘸蟮纳a(chǎn)維護(hù)提供了寶貴的經(jīng)驗，再有類似問題出現(xiàn)時能夠快速找出原因，解決問題，保證裝置的平穩(wěn)運行。
【參考文獻(xiàn)】
[1]PTA打包站工藝技術(shù)規(guī)程.
[2]Computapak MK2稱量稱控制裝置說明.
