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(guān)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(shè)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(jié)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(cè)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(cè)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(shè)備流量和水分損耗折算出當前工位電子皮帶秤的設(shè)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(yīng)算法調(diào)整設(shè)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(yīng)大于波動周期內(nèi)極差流量的累計重量。結(jié)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(shè)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(shè)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(shè)定流量將自動往下調(diào)整；物料高度高于高料位光電開關(guān)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(shè)定流量將自動往上調(diào)整。電子皮帶秤初始設(shè)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(yù)計小于0.5%。

方案實施

根據(jù)上述技術(shù)方案分析，針對葉絲主秤設(shè)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(yīng)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(jié)

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(wù)提供了便利。