Как пневматическая конвейерная транспортировка может помочь оптимизировать производство в пластиковой отрасли Stefan Kalt Global Business Development Manager Plastic Compounding & Extrusion

Программа Сессия I - Общее вступление Сессия II - Обзор сыпучих материалов (K-Tron) Сессия III - Технология пневматической транспортировки и обзор продуктов (K-Tron) Сессия IV – Технология подачи и дозирования, обзор продуктов (K-Tron) Сессия V – Прогресс систем компаундирования с двухшнековым эктрудером (Coperion) Сессия VI (Coperion) Сессия A: Экструзия пищевых продуктов с применением двухшнековых экструдеров Сессия B: Новые разработки в сфере компаундирования пластика Сессия VII (K-Tron) Сессия A: Выбор правильной системы подачи и дозирования для пищевой фармацевтической промышленности Сессия B: Выбор правильной системы подачи и дозирования для пластиковой промышленности Сессия VIII Пневматические конвейерные системы (K-Tron) Сессия A: Пневматические конвейерные системы для пищевой фармацевтической промышленности Сессия B: Пневматические конвейерные системы для пластиковой промышленности

Содержание Схема конвейерной системы Вакуумная система vs. система давления Примеры применений Тестирование сырья Системы обработки для различных материалов Руководство по конвейерной транспортировке

Пневматические конвейерные системы

Стандартные пневматические конвейерные системы Обработка сырья – доставка до склада Обработка сырья – от склада до процесса Обработка промежуточного продукта – от процесса к процессу Обработка готового продукта – от процесса к сладу / упаковке

Типы пневматических систем Системы вакуума/давления Непрерывные системы вакуума Непрерывные системы давления Системы взвешивания Вакуумные последовательные системы Замкнутые системы

Обзор обработки материала

Схема конвейерных систем

Схема/ дизайн конвейерной линии Перед тем, как определить и выбрать пневматическую конвейерную систему, необходимо ответить на следующие вопросы… Какие параметры должны быть достигнуты? Какое оборудование требуется? Какой материал должен быть транспортирован?

Вопросы пневматических систем Для правильного функционирования пневматическая конвейерная система… Должна иметь нужное количество материала, который подается в систему Должна иметь нужное количество газа для транспортировки Должна быть способна преодолеть ограничения между началом и концом системы

Вопросы по пневматическим системам В дополнение, для оптимальной работы… Обратите внимание на температуру газа/ температуру продукта Используйте подходящие материалы конструкции Убедитесь, что конфигурации конвейерной линии и компонентов (особенно изгибов) подходящие

Система вакуума vs. Система давления

Схема/ дизайн конвейерной линии Для того, чтобы сохранить инвестиции и текущие расходы в разумных пределах, девиз должен быть: Так хорошо, как только возможно, и так хорошо, как необходимо!

Чертеж/ дизайн конвейерной линии Какой тип оборудования требуется? Система давленияВакуумная система

Источник газа Системы давления Источник газа в начале конвейерной системы Обычно насос/ нагнетатель воздуха Температура газа повышается при прохождении через нагнетатель воздуха – может быть проблемой с чувствительными к нагреву продуктами Вакуумные системы Источник газа в конце конвейерной системы Обычно насос/ нагнетатель воздуха Температура газа повышается при прохождении через нагнетатель воздуха – не является проблемой, т.к воздух нагревается после транспортировки

Источник газа Системы давления Максимальный перепад давления ограничен источником газа – не законами физики Обычно перепад давления на системах избыточного давления выше, чем на вакуумных системах Вакуумные системы Максимальный перепад давления между атмосферным давлением и абсолютным вакуумом Обычно вакуумные системы имеют перепад давления 10 Hg (338.6 mbar)

Захват Системы давления Захват должен преодолеть дифференциал давления Воздушные шлюзы (поворотные клапаны) являются обычным устройствами для преодоления дифференциала давления Вакуумные системы Захват не должен преодолевать дифференциал давления Более простые устройства, часто без двигающихся частей, могут быть использованы

Конвейерная линия Системы давления Любая утечка приводит к риску того, что продукт выдует из конвейерной линии (от высокого давления к низкому) Более дорогие соединения/ фланцы требуются для систем высокого давления Системы разжиженной фазы обычно используют обычные трубы и муфты Вакуумные системы Любая утечка дает доступ воздуху в конвейерную линию (от высокого давления к низкому)

Место назначения Системы давления Принимающая емкость может быть при атмосферном давлении Область фильтра может быть меньше, чем у вакуумных систем того же размера Вакуумные системы Принимающая емкость под вакуумом, должна быть укреплена Принимающая емкость должна преодолеть дифференциал давления для выгрузки материала

Системы давления Преимущества Системы давления более эффективны Размеры линий, нагнетателей воздуха и фильтров обычно меньше и они менее дорогостоящие В месте назначения: Легче сделать несколько назначений (необходим отводной клапан) Недостатки Любая утечка в системе давления вызовет утечку материала Нагнетатель воздуха нагревает воздух для транспортировки (может быть исправлено охладителем) В источнике Необходим воздушный шлюз: более дорогостоящий Воздушный шлюз склонен к изнашиванию Необходимо учитывать пыль и утечку воздуха над воздушным шлюзом

Вакуумные системы Преимущества Возле источника Менее дорогостоящий (нет воздушного шлюза) Легче для нескольких источников (необходим отводной клапан) Избегание пыли Предотвращает утечку пыли Использует прохладный воздух для транспортировки Недостатки Возле места назначения Более дорогостоящий (ресивер должен выдерживать высокий вакуум) Воздушный шлюз склонен к изнашиванию Вакуум менее эффективный; размеры линии больше Нагнетатель воздуха больше (дорогостоящий), т.к. имеет большее выходное отверстие для воздуха

Примеры применений

Обработка сырья – от склада к процессу Задание: Захват и транспортировка CaCO 3 к процессу компаундирования Пропускная способность: 4 т/ч Расстояние: 30 м горизонтально / 10 м вертикально Окружающая температура 30 °C Высота 500 м (3) 90°- Колени Трубы из нержавеющей стали Возможные варианты транспортировки: Последовательный вакуум Непрерывная транспортировка вакуумом Непрерывная транспортировка давлением

Последовательный вакуум Насос Захват Назначение Контроллер Трубы Клапаны Контроллер Насос Назначение Захват

Непрерывная транспортировка вакуумом Насос Захват Назначение Контроллер Трубы Клапаны Pump Controller Pick-up Destination

Непрерывная транспортировка давлением Насос Захват Назначение Контроллер Трубы Клапаны Pick-up Controller Pump Destination

Сравнение Vacuum Sequencing Непрерывная транспортировка вакуумом Непрерывная транспортировка давлением Размер труб Воздух для транспортировки [m3/h] Размер насоса/ нагнетателя [kW] Ожидаемый размер инвестиций [] Потребление энергии в год [] ( 0.1/kWh / 2000 h/year) Задание: Захват и транспортировка CaCO 3 в процесс компаундирования Способность: 4 т/ч Расстояние: 30 м гориз / 10 м верт Температура 30 °C Высота 500 m (3) 90°- Колени Трубы из нерж.стали

Тестирование сырья

ГранулыПорошкиПереработанный материал Волокна Обычное сырье

Представление лабораторного теста Для того, чтобы правильно разработать оптимальную пневматическую конвейерную систему, мы проводим серию лабораторных тестов, чтобы определить характеристики сыпучих материалов и оценить их эффект на финальный дизайн системы. Факторы, которые мы не определяем тестом, такие как трение материала, эффект отскакивания гранул и т.д. должны быть определены используя полномасштабный тест и т.д. Данные тесты выполняются, используя всего 5 литров (1 галлон) материала.

Тест требует всего 5 литров насыпного материала и дает нам характеристики материала и данные необходимые для определения размера и выбора оборудования! Лабораторный тест для оценки материала Насыпная плотностьТекучесть Угол отклонения потокаАбразивность Анализ просеиванияФорма частиц СкоростьХарактеристики Конечная скоростьВизуальный обзор Суммарная скорость В большинстве случаев лабораторный тест позволяет избежать полномасштабного теста!

Отчет о тесте материала Стр. 1

Лабораторное оборудование Полностью оборудованная тестовая лаборатория к вашим услугам на наших заводах в Niederlenz/ Switzerland и Pitman/ USA и Wuxi/ PRC. Меньшие тестовые лаборатории доступны в других местах. Мы всегда рады видеть наших заказчиков.

Системы обработки для различных материалов

В целом гранулы легко поддаются обработке с таким типичными характеристиками: Насыпная плотность между 0.4 и 0.6 kg/dm 3 Цилиндрическая форма приблиз. 3 mm. Свободно текучие, не прилипают Угол откоса < 45 градусов но следует помнить: Гранулы со стекло фиброй – абразивные, используйте устойчивый к изнашиванию дизайн и материалы конструкции Резиновые гранулы отскакивают в конвейерной линии и вызывают больший перепад давления PE и LDPE: тонкое стекловолокно – избегайте патрубков и оптимизируйте маршрут труб Обработка гранул

Характеристики порошков варьируются : - От подверженных флюидизации до формирующих перемычки - Свободной текучих до липких или сцепляемых - От очень маленькой насыпной плотности 0.05 до 1.5 kg/dm 3 или выше - От сухих до гигроскопичных - От неабразивных до очень абразивных - …и невозможно дать общую характеристику материала, которая будет соответствовать действительности! Обеспечьте 5 литров образца материала для лабораторного теста. Обработка порошков

Обработка переработанного материала Характеристики текучести и внешний вид различаются в зависимости от конечного продукта и как он переработан. Типичные примеры: Тонкие пластиковые хлопья, как хлопья от PTFE бутылок Перемеленный, неравномерно разрезанные куски Гранулированный материал Во многих случаях переработанный материал может быть легко транспортирован, например, стандартные полимерные гранулы, однако обычно имеет большое содержание пыли. Неравномерно разрезанные куски или хлопья часто вызывают проблемы с перемычками во время захвата материала и требуют активации. Обеспечьте 5 литров образца материала для лабораторного теста

Стекловолокно обычно поставляется в больших мешках; обычные характеристики: Насыпная плотность 0.4 до 0.5 kg/dm 3 Длина 4 мм Обычно легко текучее Обработка стекловолокна но помните: Стекловолокно имеет тенденции к скучиванию при механической обработке и требует очень нежной обработки материала. Чем ниже качество стекловолокна, тем выше тенденция к скучиванию. Стекловолокно очень абразивно. Если возможно, избегайте пневматическую транспортировку и выбирайте гравитационное течение. При транспортировке придерживайтесь минимальных расстояний и патрубков. Всегда предмет для полномасштабного теста.

Руководство по конвейерной транспортировке

Делайте маршрут труб как можно короче Используйте минимум патрубков Делайте минимальную длину гибких шлангов Обеспечье 3 метровую зону для разгона после захвата материала до первого патрубка Устанавливайте трубы только горизонтально и/ или вертикально Избегайте сдвоенных патрубков Продувайте линию после каждого цикла

Улучшение эффективности энергии Проверьте конвейерную линию на утечки – это главная причина потраченной энергии Разработайте скорость захвата под специальные характеристики материала Избегайте сосредоточения материала в линии Минимизируйте элементы, вызывающие противодавление Организуйте очистку поворотных клапанов воздушного шлюза должным обрзаом Убедитесь, что фильтрующие элементы чистые Убедитесь, что система не работает, после того, как бункер пустой Применяйте двигатель с разумным фактором безопасности Используйте эффективные двигатели

Спасибо!