分批次喂料和称重系统

对于散装物料称重和喂送,有两个原则性分料方法。

失重式和增重式分料方法图解任何混合产品的制造通常涉及根据混合物中个别成分的百分比,以及对这些成分进行转移和称重或分料的中间工艺步骤。根据此百分比,将物料分类为主料、配料和微量成分。

增重式(GIW)分料站包括容积计量设备(如螺杆喂料机或阀门),它们会将产品送到称重传感器上的料斗。失重式(LIW)分料系统采用计量喂料装置(如失重式螺杆喂料机或振动喂料机),它们安装在个别称重传感器或秤上。在需要少量微量成分的情况下,两种方法均可使用;LIW喂料机适用于微量成分和配料,而GIW适用于主料。

增重式分料原则

体积式喂料机通常用于增重(GIW)应用,以便控制干散装物料的批次分配和称重。可直接在IBC(中型散装容器)、料斗或圆桶内进行分料。分好的成分也可直接分配到分批次混料机。如果分好的成分内存在危险成分,则加工商需要一个分料装置,这样可轻松装盛各种成分,消除产品对操作员或环境带来的任何危险。

在GIW分料中,容积计量装置循序地将多种成分喂送到安装在称重传感器上的收集料斗中。每台喂料机先以高速传送大约90%的成分重量,在周期末段减速,再以下降的速度传送最后的10%(通常成为"运球模式"),从而确保更高的准确度。

GIW控制器检测各成分的重量,并向体积式喂料机发送相应的启动、增速或减速或者停止信号。一旦全部成分均传送完毕,分料完成,混合物会被卸载,进入接下来的工艺。

失重式分料原则

当必须更准确地对个别成分进行称重,或者批次周期时间要求非常短时,使用LIW分料。以批次模式运作的计量喂料机同时将多种成分喂入收集料斗。传送速度由LIW喂料机控制器负责调整(开/关,快/慢)。由于每台喂料机均配有自己专用的称重系统,故LIW分料系统会非常准确地传送每种成分批次。

一旦全部成分均传送完毕,分料完成,混合物会被卸载,进入接下来的工艺。由于所有成分均在同一时间计量,故没有成分分层,而整体分料时间和进一步加工时间下游大为缩短。

涉及微量成分的,首选这种分料方法,因为通过需要按配方和期望进行高准确度的称重,以便控制昂贵成分的成本。

增重式(GIW)与失重式(LIW)

批次大小、物料数量、物料特点和准确度要求将完全影响对哪种分料类型(通过失重式或增重式喂料)最合适的判断。对于通过GIW方法进行的批次称重,可期望典型准确度为满量程容量的+/- 0.5%。LIW分料提供批次重量设定值的+/- 0.1 - 0.5%(见表格)。

对比图:失重式与增重式分料
要求 失重式分料 增重式分料
准确度 批次重量设定值的0.1–0.5% 称或称重传感器整体容量的0.5%或以上
单一成分分料 最合适 合适——根据批次的大小和整体称容量;很大程度上取决于容器大小和成分重量%
多种成分分料 最合适——同步分批处理多种成分的最快方法 合适——一次只分批处理一个组成部分
成本 中等——称重传感器/称上的每台喂料机 较低——带一组称重传感器/称的体积式喂料机,以便接收容器
针对危险物料的隔离设计 可用 可用

增重分料方法为每种成分进行必要排序,因此需要比LIW分料长的整体分料时间。这个顺序喂料也会导致成分分层,以致在将批次分配如流程之前可能需要进行混合。

在将多种产品(主料、配料和/或微量成分)分批处理到较大型的IBC容器内的情况下,可能会使用体积式和失重式(LIW)喂料机组合。体积式喂料机用于首先将主料按批分出,直接送入平台秤上的IBC。LIW喂料机各自安装在各个称重系统(称重传感器或称)上,再用来同步将比例较小的配料/微量成分按批分出。

再使用容器所在的秤来确定全部组成部分的总批次重量。这个LIW和GIW技术组合会消除分别分批处理各种成分的需求,因此缩短了整体加工批次时间。

大多数地磅的速度和分辨率不足以检测相对于IBC或工艺容易的较大总重量的少量分批产品。如果对配料的准确度在0.1–0.5%的范围内,LIW喂料机通常与安装在高速数字称重传感器上分辨率为1/4000000的喂料机。LIW分料控制器监测喂料机料斗失去的物料重量,以及控制喂料机的启动/停止功能,从而控制批次重量设定值的实现情况。