НОВІТНІ ТЕХНОЛОГІЇ ВИМІРЮВАННЯ ВИТРАТИ СИПУЧИХ РЕЧОВИН І ПИЛУ
Коли ми говоримо про виміри витрати, то припускаємо, що робочим середовищем є рідина або газ. Однак існує ще один великий клас матеріалів, які володіють плинністю, транспортуються по різних каналах і трубопроводах, і витрату яких також необхідно вимірювати. Це так звані сипучі речовини в різних фракціях від дрібнодисперсного пилу до крупнозернистих гранулятов. Датчики для роботи з сипучими речовинами досить рідко зустрічаються на ринку, тому продукція компанії SWR engineering Messtechnik GmbH (Німеччина), чиї інтереси в Україні ексклюзивно представляє ТОВ "КСК-АВТОМАТИЗАЦІЯ", буде цікава для фахівців, зайнятих в галузі промислової автоматизації.
Вимірювання масової витрати сипучих матеріалів.
Як відомо, для вимірювання витрати рідин і газів не існує єдиного універсального способу вимірювань. Залежно від властивостей середовища, таких як тиск, температура, щільність, в'язкість, електропровідність і т.п. застосовуються різні типи витратомірів. Точно також і для сипучих речовин в залежності від параметрів середовища використовуються різні типи приладів. Основними параметрами сипучого матеріалу, що впливають на тип приладу, є щільність потоку і швидкість переміщення матеріалу. Для випадку потоку невисокої щільності, що переміщається з відносно високою швидкістю, розроблений прилад SolidFlow.
Це прилад врізного типу, який встановлюється за допомогою приварної втулки в металеві канали та використовується для вимірювання витрати пилу, порошків, гранул з розміром частинок 1 нм ... 1 см. Принцип дії приладу заснований на взаємодії високочастотного електромагнітного поля з частинками матеріалу. Зондувальний сигнал відбивається від пролітаючих часток, приймається датчиком і вимірюється по частоті і амплітуді. Прилад працює фактично в режимі лічильника часток. За рахунок селективного прийому по частоті обробляються сигнали тільки від рухомих частинок, тобто мають доплеровське зміщення, і придушуються сигнали від нерухомих наростів, відкладень і т.п. Прилад складається з сенсора, що монтується в канал, і модуля обробки (трансмітера), що встановлюється на відстані до 1000 м від місця монтажу. Для трубопроводів діаметром до 200 мм встановлюється один сенсор, понад 200 мм - два або три сенсора, підключених до одного трансмітеру. Максимальний діаметр каналу для установки приладу SolidFlow - 600 мм.
Застосування приладу SolidFlow надзвичайно різноманітне. Він використовується в елеваторах, комбікормових заводах, млинах та інших харчових виробництвах. За допомогою SolidFlow вимірюється і регулюється рівномірність подачі продукту з різних трубопроводів, в результаті чого ведеться правильний облік і дотримується технологія. Прилад також використовується для дозування різних продуктів, наприклад добавки в комбікормовому виробництві. Будучи встановленим, наприклад, на вихід шнекового живильника, SolidFlow дозволяє регулювати частоту обертання шнека і підтримувати постійну пропорцію. В результаті досягається стабільна якість продукту, і економляться дорогі добавки. Також типовим випадком застосування SolidFlow є різні системи пропорційного змішування, коли кілька компонентів завантажуються в один міксер. Складні й дорогі зважувальні системи часто дуже неточні для малих кількостей. SolidFlow дозволяє вирішити проблему дозування компонентів більш ефективно.
Практичні приклади застосування
.jpg)
Дозування порошку солі
Замовник: виробник харчової солі
Матеріал: сіль
Витрата: 3 т / год
Подача: транспортування шнеком через роторний шлюз
Установка: жолоб перед ємністю шлюзу
Як вимірювали раніше: не вимірювали, ця витрата визначався швидкістю ротора
Коментар клієнта:
В порівнянні з попередніми методами має наступні переваги:
- Безперервне вимірювання витрати
- Раніше витрата не міг бути точно визначений за кількістю оборотів барабана (занадто неточно)
Вимірювання витрати кукурудзяної муки
Замовник: виробник кукурудзяних продуктів
Продукт: кукурудзяна мука
Витрата: не вказана
Подача: роторний живильник
Установка: труба перед відром шлюзу
Як вимірювали раніше: від частоти обертання живильника
Коментар клієнта:
Система SolidFlow має наступні переваги:
- Легко і просто обслуговується,
- Надійна, калібрування виконується при установці
Переваги для клієнтів:
дотримання рецептури при змішуванні, визначення витрати
Вимірювання витрати зерна
Замовник: обробка зернових, компанія (Німеччина)
Продукт: злаки
Витрата: 10 .. 12 т / год
Подача: роторний живильник
Установка: труба перед відром шлюзу
Як вимірювали раніше: через швидкість обертання роторного живильника
Коментар клієнта:
забезпечує систему подачу сипучих продуктів, в порівнянні з попереднім методом наступні переваги:
- Надійне вимірювання витрати
- Просте обслуговування
- Просте калібрування
- Простий монтаж
Переваги для клієнтів:
- Облік фактичних витрат матеріалу
Для труб діаметром більше 125 мм і великих потоків матеріалу розроблений прилад MaxxFlow, який проводиться для номінальних діаметрів DN 150, 200 і 250. Цей прилад працює тільки на вертикальних ділянках трубопроводу і проводить вимірювання тільки при вільному падінні матеріалу. Типовим місцем установки приладу є вертикальні ділянки на виході силосів, куди матеріал вивантажується, наприклад, за допомогою поворотної заслінки. Також це можуть бути ділянки вільного падіння матеріалу після стрічкового конвеєра, шнекового живильника, елеватора та інших подібних пристроїв.
Приклад. Вимірювання витрати картопляного крохмалю
Замовник: виробники продуктів харчування (Німеччина)
Продукт: картопляний крохмаль
Витрата: 60 .. 80 т / год
Подача: ланцюговий транспортер
Установка: вільне падіння в бункер ланцюгового транспортера
Коментар клієнта:
система MaxxFlow має наступні переваги:
- Легке переобладнання / установка
- Низька висота в порівнянні з об'ємними дозаторами
- Немає зносу, як немає механічних частин (безконтактні)
Переваги для клієнтів:
- Безперервний вимір
- Забезпечення якості в процесі виробництва
З причини надзвичайного різноманіття матеріалів і їх властивостей (розмір частки, діелектрична проникність, вологість і т.п.) витратоміри SolidFlow і MaxxFlow не можуть бути схильні до заводського калібрування. Вони калибруются на місці установки шляхом порівняння виміряного кількості з деякою заздалегідь відомої (зваженої, яка вимірюється) дозою матеріалу. Після такої калібрування "за місцем" датчики SolidFlow і DensFlow забезпечують відносну похибку вимірювання 2 ... 5%, а для MaxxFlow досяжні значення 1 ... 3%. При монтажі повинні додержуватися вимоги до прямих ділянок. Для SolidFlow - це близько 5DN на вході і 3DN на виході. Витратоміри MaxxFlow потрібна ділянка вільного падіння всього 200 мм, а в ряді випадків можна обійтися і без нього. Все витратоміри мають аналоговий вихідний сигнал 4 ... 20 мА і цифровий інтерфейс RS-485. Компанія SWR engineering з моменту свого утворення в 1994 р сповідує філософію максимальній близькості до потреб реального сектора промисловості та компетенції у вузькому сегменті ринку засобів вимірювань. Найчастіше вимірювальні завдання при роботі з сипучими матеріалами і пилом не так очевидні, як при вимірах рідин і газів, що транспортуються по трубопроводах. Однак практика підтвердила високу економічну ефективність їх застосування в різних технологічних процесах.