Секция IV Технология подачи и обзор продуктов Lucas Frei Regional Sales Manager Ukraine

Почему необходимы дозаторы? Установить точную производительность на процессе Непрерывные процессы, такие как смешивание или экструзия становятся слугами дозаторов Обеспечить точную смесь сыпучих материалов и жидкости для рецепта Избежать пре-смешивания твердых продуктов/ сегрегации Используя индивидуальные дозаторы для каждого компонента смеси Дозаторы используются, чтобы установить скорости подачи одновременно жидкостей и сыпучих материалов

Волюметрическое дозирование

Волюметрическое дозирование I Волюметрическое дозирование с регулируемой скоростью :

Гравиметрическое дозирование

Гравиметрический принцип управления Сигнал веса Контроллер Скорость Заданные параметры

Гравиметрическое дозирование Loss-in-Weight дозирование

Принцип Loss-in-Weight

Уровни дозагрузки Дозагрузка начинается Дозагрузка останавливается

Важные вопросы дозагрузки Выбор нужного устройства дозагрузки Время реакции устройства Устройство должно быть герметичным Характеристики материала Выбор нужного размера бункера для дозагрузки Выбор времени дозагрузки Определение важности точности во время дозагрузки, особенно при низкой скорости подачи

Сильфоны

Вентиляция Вентиляция с мешочным фильтром Центральная вентиляция

Принципы дозирования Есть два основных дозирующих принципа: Партиями Gain-in-weight Loss-in-weight Непрерывный

Подача партиями GIW через волюметрический дозатор Волюметрические дозаторы дозируют сыпучий материал в бункер веса Измеряется увеличение веса в собирающем бункере Информация о весе используется для контроля каждого дозатора на основании установленных параметров Волюметрические дозаторы бункер с датчиками весами

Gain-in-Weight подача Gain-in-weight batch operation Gain-in-weight batch operation in slow motion

Системы подачи партиями Gain-in-Weight Преимущества Только одно устройство использует датчик веса Эффективный по расходам, т.к. дозаторы волюметрические Подходит для больших партий Недостатки Общее время дозирования партий зависит от количества индивидуального времени загрузки необходимых партий Комбинация больших партий и очень маленьких партий не так используема (из-за больших различий в объемах бункеров)

Принцип подачи Loss-in-Weight Дозаторы Loss-in-weight дозируют сыпучий материал в собирающий бункер дозатор loss-in-weight собирающий бункер Click for Click for LIW Batch video

Системы подачи партиями Loss-in-Weight Преимущества Каждый ингредиент подается своим дозатором LIW Дозаторы могут работать одновременно, обеспечивая более короткий процесс подачи в целом Может также подавать различные ингредиенты с различной насыпной плотностью и различными процентными смесями с большой точностью Используется для взвешивания микро ингредиентов, где требуются индивидуальные проценты и точность, которые за пределами возможностей GIW Недостатки Более высокие первоначальные инвестиции для дозаторов loss-in-weight

Непрерывная подача Преимущества: Онлайн контроль рецепта Не требуется станция пре-смешивания Нет сегрегации продукта Меньше продолжительность пребывания Нет затрат на пре-смешивание

Типы дозирования

Типичные дозаторы для использования в производстве Конвейерные дозаторы Поворотные клапаны Вибролоток Волюметрический Гравиметрический/ Loss In Weight Шнековые типы – двух- и одно шнековые Волюметрический Гравиметрический/ Loss-in-Weight Микроподача

Belt Speed Belt Tare Weight Material & Belt Weight Drive Command Принцип работы: Материал подается по конвейеру Ремень подвешен на весах Загрузка ремня измеряется, затем скорость ремня считается системой управления Конвейерное дозирование

Плюсы конвейерных дозаторов Низкая стоимость высоких объемов потока Функция легкая для понимания Компактный для высокой скорости подачи Может быть расширен для использования как конвейер Обработка сыпучих материалов с большим размером частиц Низкие требования по электроэнергии Хорошо работает в трудном окружении

Поворотные клапаны Принцип работы: Серия пазух подает материал волюметрически на процесс Преимущества: Простой дизайн – хороший для легко текучих материалов Может быть разработан для взрывоопасного содержимого Недостатки: Не идеальный для связующих материалов Не очень хороший контроль по подаче продуктов, т.к. наполнение пазух может различаться Трудно управлять и чистить Колебания при разгрузке Ограниченные возможности по диапазону изменения

Вибрационные дозаторы Принцип работы: Материал подается вибрацией Может быть волюметрическим или гравиметрическим Преимущества: Простой дизайн – хороший для легко текучих материалов Также может быть хорошим для трудно текучих материалов Нежный с продуктами, где трение может быть вопросом Недостатки: Не идеально для связующих материалов Не очень хороший контроль по подаче материала, например большие куски на лотке Ограниченные возможности по диапазону изменения

Уникальная технология привода Быстрый и точный контроль благодаря обратной связи Резонансное отслеживание позволяет различные конфигурации без наладки Сильный вибрационный двигатель с четырьмя воздушными прослойками Усиленный алгоритм LWF улучшает точность N (S) S (N) N (S) N S Magnet Coil Tray Shock mounts Spring Feedback Sensor

Шнековые дозаторы Принцип работы: Материал подается одним или двумя шнеками Может быть волюметрическим или гравиметрическим Преимущества: Двойной шнек может быть хорошим для связующих материалов Точная подача продукта Недостатки: Опции дизайна критичны по отношению к возможности очистки

Одношнековый vs Двухшнековый Одношнековый идеальный для легко текучих материалов, больших объемов Двухшнековый идеальный для более связующих материалов Двойной шнек имеет «самоочищающий» эффект Двойной шнек также может обеспечить более равномерный поток на процесс

Микроподача как определено K-Tron Микроподача определена, как способность подавать порошок постоянно и динамически на процесс при такой низкой скорости, как 20 грамм/час* Может быть исполнена в волюметрическом или гравиметрическом дизайне, с гравиметрическими результатами высочайшей точности при низкой скорости подачи Может быть исполнена для подачи партиями или непрерывной подачи * Напоминание 20 г/ч = 0.33 г/мин скорость подачи 1% 2sigma dev. (60s) = 3.3 milligram/min

Гравиметрическое дозирование Конвейерная подача

WBF замкнутый цикл Контроллер Заданные параметры Скорость Сигнал веса

WBF Принцип управления I Версия одного датчика веса

WBF Принцип управления II Версия двух датчиков веса

Гравиметрическое дозирование Измерение расхода

Умный расходомер Уникальные характеристики дизайна: постоянно свободный проход нежная обработка сыпучих материалов легко чистить не требуется энергия для транспортировки сыпучего материал почти не требует обслуживания независим от сыпучего материала нет двигающихся частей простой, грубый дизайн

Измеряемая сила F R Результирующая сила F R измеряется с помощью верхнего сенсора FRFR

Принцип измерения I Расходомер измеряет силу F R оказываемую материалом на заслонку. Так же как с конвейерным дозатором: Поток = F v g l cos a v=?

Измеряемая сила F P Результирующая сила F P измеряется с помощью нижнего сенсора FPFP

Обнуление нажатием кнопки K-SFM может легко быть обнулен в любое время путем отведения потока материала через обходной канал. SFM VIDEO

Насос для сыпучих материалов: новый подход к подаче твердых материалов

Концепции подачи Определение подачи сыпучих материалов Метод контроля потока сыпучих материалов основан на корреляции между скоростью устройства и скоростью разгрузки. Типичные системы подачи это: Шнековый дозатор Конвейерный дозатор Поворотный дозатор Вибрационный дозатор

Технология BSP Характеристики идеального дозатора: Нежная обработка продукта Абсолютно линеарный относительного всего процесса Отличная однородность разгрузки 100% активная разгрузка (минимум остатка материала) Способен обработать дифференциал давления Дизайн требующий минимума обслуживания Высокая устойчивость к износу Низкое потребление энергии Быстрая и легкая чистка

ХарактеристикаШнековый дозатор Конвейерны й дозатор Поворотный дозатор Вибро дозаторBSP True positive displacement action NoDependent on material No Yes Linear over full operating range Poor (dep. on screw fill) Dependent on material PoorNoyes Uniformity of dischargePoor (pulses) Dependent on material Poor (pulses) Good Active discharge (no residual material) limited (product build-up in screw flight) limited (product build-up on belt) Bad (product build-up on the rotary wall) BadGood Unaffected by differential pressures LimitedNoYesNoYes Mechanical & maintenance simplicity YesNoYes Wear ResistancePoor GoodVery good Power ConsumptionHighMediumHighLow Product DegradationHighMediumHighLowVery low Сравнение концепций подачи

Принцип блокирования Принцип BSP обеспечивает постоянный волюметрический контроль над перемещением благодаря использованию такого феномена как блокирование. БЛОКИРОВАНИЕ

BSP Видеоклип click on the graphic to start the video

Дозаторы жидкостей

Дозирование жидкостей В зависимости от применения и требуемой точности возможно применение двух видов дозирования: Волюметрический Loss-in-weight

Принцип контроля PID controller setpoint motor drive current thoughput feedback DC motor pumpflow meter drive command

Дизайн Емкость для жидкости устанавливается на трех датчиках веса SFT либо на весах Гибкие соединения к насосу, который независим от системы взвешивания Управление является стандартным управлением K-Tron loss-in-weight

Технология взвешивания K-TRON

Принцип K-SFT подает полностью компенсированный сигнал веса. * ASIC: Application Specific Integrated Circuit

Характеристики SFT Одноразовая калибровка производителем Встроенная линеаризация и компенсация температуры Высокая точность и надежность в любом окружении Быстрое время отклика образцов в секунду Разрешение 1: 4`000`000 за 80мс Улучшенная техника фильтрования - расчет реального времени - не просто усреднение Одновременное получение образцов/ обработка

Улучшенный результат

Точность

ActiFlow Предотвращение образования перемычек трудно текучими материалами

Бункеры и встряхивание AC Agitator Drive Vertical Agitator Horizontal Agitator

Вертикальное встряхивание Требует дополнительного пространства над дозатором Тяжелый двигатель на крышке может затруднить обслуживание Необходим отдельный пусковой механизм (DOL) Вызывает вопросы по очистке Дорогой

Плохой поток в бункерах = Плохая постоянная подача Трудные порошки: Могут уплотняться Формируют отверстия и перемычки Результат в работе: Прерывание производства Вопросы по качеству Точность шнекового дозатора – это функция постоянного наполнения шнека Ratholes or bridges

Альтернативные решения для улучшенного потока в бункере Опции дизайна Вертикальное встряхивание Гибкие эластичные трубки Вибраторы емкостей Распылители воздуха Эластичное покрытие

Устройства для повышения текучести в бункере – За и Против ОпцияЗаПротив Вертикальное встряхивание Может лучше подходить для больших бункеров Требует дополнительного пространства для работы и обслуживания Может вызывать помехи веса в гравиметрических дозаторах Очистка и доступность могут быть вопросами Гибкие трубкиСохраняет материал текучим в бункере Может вызывать дополнительное уплотнение связующего материала Трубки могут загрязняться = возможность очистки под вопросом Может вызывать помехи веса Вибраторы для емкостей Внешние по отношению к процессу Может вызывать дополнительное уплотнение материала Может вызывать помехи веса в зависимости от частот

Устройство для повышения текучести для дозаторов LIW – ActiFlow Click for Actiflow video

Дизайн ActiFlow Устройство ActiFlow цепляется на наружную стенку бункера, не в контакте с продуктом. Идеально для применений, где требуются бункеры из нержавеющей стали. Специальный дизайн обеспечивает, чтобы активация материала имела минимальный эффект на систему взвешивания.

Вопросы?