Автоматизированный весовой комплекс приготовления сухих смесей СМ-8 ТУРБОМИКС ДУО

СМ-8 ТУРБОМИКС ДУО — стационарный комплекс периодического действия для растаривания двух исходных компонентов из мягких контейнеров Биг-Бэг, их раздельного весового дозирования, интенсивного смешивания и последующей выдачи готовой сухой смеси винтовым конвейером.

Комплекс построен по двухкомпонентной технологической схеме и в представленном исполнении включает:

• два открытых приёмно-расходных бункера с устройствами вскрытия Биг-Бэгов;
• два независимых наклонных винтовых конвейера;
• горизонтальный смеситель периодического действия;
• тензометрическую систему взвешивания смесителя;
• отдельную загрузочную горловину для ручного ввода добавок;
• промежуточный бункер готовой смеси;
• один разгрузочный винтовой конвейер;
• многоярусную опорную металлоконструкцию.

Смеситель установлен на тензометрические датчики и одновременно выполняет функцию весового дозатора. Компоненты последовательно подаются непосредственно в смеситель, а их масса определяется по сигналам весоизмерительной системы. Отдельные весовые бункеры-дозаторы перед смесителем в этой схеме не требуются.

После смешивания готовый продукт выгружается в расположенный под смесителем промежуточный бункер, из которого отводится отдельным винтовым конвейером. Такая компоновка разделяет циклическое смешивание и дальнейшую выдачу продукта.

Назначение комплекса

Комплекс СМ-8 ТУРБОМИКС ДУО предназначен для приготовления сухих смесей на основе двух основных компонентов с возможностью ручного или автоматизированного ввода дополнительных малых компонентов.

Оборудование выполняет следующие технологические операции:

• растаривание сырья из Биг-Бэгов;
• раздельный приём двух основных компонентов;
• кратковременное накопление сырья;
• предотвращение зависания материалов;
• подачу компонентов двумя независимыми винтовыми конвейерами;
• весовое дозирование непосредственно в смесителе;
• ручной ввод малых добавок через отдельную загрузочную горловину;
• интенсивное порционное смешивание;
• выгрузку готового замеса в промежуточный бункер;
• регулируемую выдачу продукта разгрузочным винтовым конвейером.

В зависимости от исполнения и свойств сырья комплекс может использоваться для производства:

• сухих строительных смесей;
• цементно-песчаных составов;
• гипсовых и известковых смесей;
• кладочных, штукатурных и ремонтных составов;
• минеральных наполнителей;
• огнеупорных и теплоизоляционных композиций;
• промышленных премиксов;
• порошковых модификаторов;
• сорбентов и реагентов;
• технологических смесей для металлургии;
• кормовых и сельскохозяйственных смесей;
• других сухих порошкообразных и мелкозернистых продуктов.

Возможность переработки конкретного материала определяется с учётом его насыпной плотности, влажности, гранулометрического состава, текучести, абразивности, склонности к слёживанию и химической активности.

Конструкция комплекса СМ-8

1. Узел приёма и накопления исходных компонентов. В состав комплекса входят два самостоятельных открытых приёмно-расходных бункера, предназначенных для раздельного растаривания и кратковременного накопления двух основных компонентов рецептуры.

   Каждый бункер установлен на отдельной опорной раме и имеет:

   • открытую загрузочную часть;
   • встроенный нож для вскрытия дна Биг-Бэга;
   • цилиндрическую накопительную часть;
   • коническую нижнюю часть;
   • разгрузочный патрубок;
   • ручное запорное устройство;
   • электромеханический вибратор;
   • присоединительный узел винтового конвейера.

   Мягкий контейнер подаётся вилочным погрузчиком или другим грузоподъёмным оборудованием и располагается над приёмным бункером. Дно контейнера вскрывается установленным внутри бункера ножом, после чего материал поступает в накопительную часть.

   Электромеханические вибраторы, установленные на нижних частях бункеров, способствуют разрушению сводов и обеспечивают устойчивое поступление материала в винтовые конвейеры.

   Раздельное исполнение бункеров исключает преждевременный контакт компонентов и позволяет независимо управлять их подачей.

   В зависимости от свойств сырья приёмные узлы могут дополнительно оснащаться:

   • загрузочными крышками;
   • защитными решётками;
   • герметичными укрытиями;
   • аспирационными патрубками;
   • датчиками минимального и максимального уровня;
   • аэрационными устройствами;
   • ворошителями;
   • устройствами массажа Биг-Бэга;
   • магнитными уловителями.
2. Система подачи и весового дозирования компонентов. Под каждым приёмно-расходным бункером установлен отдельный наклонный винтовой конвейер. Всего в представленном исполнении используются два независимых подающих винтовых конвейера.

   Каждый конвейер транспортирует соответствующий компонент непосредственно к своему загрузочному патрубку смесителя.

   Шнеки обеспечивают:

   • раздельное транспортирование компонентов;
   • последовательную загрузку по рецепту;
   • управляемое изменение производительности;
   • работу в режимах грубой и точной подачи;
   • герметичное перемещение пылящих материалов;
   • остановку по сигналу весовой системы.

   В представленном комплексе отдельные весовые бункеры-дозаторы отсутствуют. Функцию весового дозатора выполняет сам смеситель, установленный на тензометрические датчики.

   При загрузке первого компонента система управления контролирует увеличение массы смесителя. После достижения заданной дозы первый винтовой конвейер останавливается, затем начинается подача второго компонента. Масса второго компонента определяется по разнице между текущей и предыдущей массой смесителя.

   Для повышения точности дозирования приводы конвейеров могут управляться частотными преобразователями:

   • на основном этапе материал подаётся с максимальной производительностью;
   • при приближении к заданной массе включается точная подача;
   • перед достижением задания конвейер останавливается с учётом материала, остающегося в разгрузочном патрубке.

   Загрузочные патрубки соединяются со смесителем гибкими компенсаторами. Это предотвращает передачу механических усилий от винтовых конвейеров на смеситель и исключает искажение показаний тензометрических датчиков.

   Диаметр, длина, угол наклона и мощность приводов конвейеров определяются свойствами сырья и требуемой производительностью.

3. Интенсивное смешивание и весовое дозирование. Центральным агрегатом комплекса является горизонтальный одновальный смеситель сухих смесей периодического действия типа ТУРБОМИКС СМ.

   Смеситель установлен на опорной раме через комплект тензометрических датчиков. Благодаря этому он используется одновременно:

   • как весовой дозатор исходных компонентов;
   • как ёмкость для формирования рецептурного замеса;
   • как агрегат интенсивного смешивания.

   Весоизмерительная система включает:

   • комплект тензометрических датчиков;
   • монтажные узлы передачи нагрузки;
   • соединительную коробку;
   • весовой преобразователь;
   • контроллер или весовой терминал;
   • программное обеспечение дозирования.

   Система определяет:

   • массу пустого смесителя;
   • массу первого компонента;
   • массу каждого последующего компонента;
   • общую массу сформированного замеса;
   • отклонение фактических доз от рецептурных заданий;
   • остаточную массу после выгрузки.

   Внутри рабочей камеры расположен горизонтальный вал с лопатками плужного типа. Направленная геометрия рабочих органов создаёт интенсивное продольное, поперечное и радиальное перемещение материала.

   Смеситель обеспечивает:

   • быстрое распределение компонентов по всему объёму;
   • получение однородной сухой смеси;
   • перемешивание материалов, различающихся по плотности и размеру частиц;
   • распределение малых добавок;
   • разрушение рыхлых скоплений;
   • порционный режим работы;
   • быструю выгрузку через нижний затвор.

   На верхней части смесителя предусмотрены два основных загрузочных патрубка, соединённых с винтовыми конвейерами, и отдельная центральная загрузочная горловина для ручного ввода малых компонентов.

   Для переработки склонных к комкованию материалов смеситель может оснащаться одним или несколькими высокоскоростными деагломераторами. Их количество и исполнение определяются рецептурой.

4. Выгрузка готовой смеси. После окончания цикла смешивания открывается нижний управляемый затвор, и готовый продукт поступает в расположенный под смесителем промежуточный накопительный бункер.

   Соединение между смесителем и промежуточным бункером выполняется через гибкий компенсатор. Это предотвращает передачу нагрузки от нижнего оборудования на тензометрические датчики смесителя.

   Промежуточный бункер выполняет следующие функции:

   • принимает полный объём одного замеса;
   • обеспечивает быстрое освобождение рабочей камеры смесителя;
   • позволяет начать дозирование следующего замеса;
   • разделяет циклическое смешивание и дальнейшую выдачу продукта;
   • обеспечивает равномерное питание разгрузочного конвейера;
   • компенсирует остановки оборудования, расположенного после комплекса.

   Бункер имеет цилиндрическую накопительную и коническую разгрузочную части. Для предотвращения зависания материала предусматривается электромеханический вибратор или другое устройство активации выгрузки.

   Под промежуточным бункером установлен отдельный наклонный винтовой конвейер. Перед его входным патрубком предусмотрено запорное устройство, позволяющее перекрыть поток материала при обслуживании.

   Разгрузочный конвейер может направлять готовую смесь:

   • в фасовочную установку;
   • в станцию затаривания Биг-Бэгов;
   • в накопительный бункер или силос;
   • в мобильный контейнер;
   • в технологическое оборудование следующего передела;
   • непосредственно в тару заказчика.
5. Несущая металлоконструкция. Смесительный модуль размещается на многоярусной пространственной стальной металлоконструкции.

   Конструкция включает:

   • несущие стойки и балки;
   • диагональные связи;
   • верхнюю площадку установки смесителя;
   • опорную раму с узлами установки тензометрических датчиков;
   • лестницу;
   • переходные площадки;
   • решётчатые настилы;
   • защитные ограждения;
   • поручни и бортовые элементы;
   • нижнюю раму промежуточного бункера.

   Опорные узлы смесителя обеспечивают передачу вертикальной нагрузки на тензометрические датчики и ограничивают воздействие поперечных и опрокидывающих усилий.

   Металлоконструкция рассчитывается с учётом:

   • массы оборудования;
   • максимальной массы загруженного смесителя;
   • массы продукта в промежуточном бункере;
   • динамических воздействий при смешивании;
   • эксплуатационных нагрузок на площадки;
   • нагрузок от винтовых конвейеров.

Модульное исполнение упрощает транспортировку, монтаж, техническое обслуживание и адаптацию комплекса к существующему производственному помещению.

Принцип работы

1. Биг-Бэг с первым компонентом подаётся вилочным погрузчиком к соответствующему приёмному бункеру.
2. Контейнер размещается над бункером, его дно вскрывается встроенным ножом, после чего материал поступает в накопительную часть.
3. Второй компонент аналогичным образом загружается во второй приёмный бункер.
4. Перед началом дозирования система управления проверяет закрытие разгрузочного затвора и выполняет тарирование пустого смесителя.
5. Включается первый винтовой конвейер. Компонент подаётся в смеситель, а его масса непрерывно контролируется тензометрической системой.
6. При приближении к заданной массе конвейер переводится в режим точной подачи и останавливается с учётом выбега материала.
7. Затем включается второй винтовой конвейер. Масса второго компонента определяется по увеличению общей массы смесителя.
8. Малые компоненты при необходимости вводятся через отдельную центральную загрузочную горловину.
9. После набора всех компонентов и проверки допустимых отклонений включается привод смесителя.
10. Материалы перемешиваются в течение установленного рецептом времени.
11. После завершения цикла открывается нижний затвор, и готовая смесь выгружается в промежуточный бункер.
12. Разгрузочный винтовой конвейер подаёт продукт на последующую фасовку, затаривание или переработку.
13. После закрытия затвора и проверки остаточной массы смесителя начинается следующий производственный цикл.

Автоматизация комплекса

СМ-8 может поставляться с полуавтоматической или полностью автоматизированной системой управления. Для реализации весового дозирования система включает промышленный контроллер либо специализированный весовой терминал.

Автоматизированное исполнение обеспечивает:

• создание и хранение рецептур;
• задание массы каждого компонента;
• автоматическое тарирование смесителя;
• последовательное управление двумя подающими шнеками;
• весовое дозирование непосредственно в смесителе;
• грубую и точную подачу;
• автоматическую компенсацию выбега материала;
• контроль допустимых отклонений дозирования;
• блокировку смешивания при неправильной массе замеса;
• контроль продолжительности смешивания;
• управление разгрузочным затвором;
• контроль освобождения смесителя;
• управление промежуточным бункером;
• управление разгрузочным винтовым конвейером;
• контроль уровня материала;
• защиту приводов от перегрузки и заклинивания;
• контроль положения затворов;
• блокировку запуска при открытом смотровом люке;
• регистрацию аварий и предупреждений;
• ведение журнала замесов;
• учёт расхода сырья и выпуска готового продукта;
• передачу данных на верхний уровень АСУ ТП;
• удалённую диагностику.

Алгоритм исключает запуск смесителя при открытом разгрузочном затворе, дозирование при незакрытой рабочей камере, переполнение промежуточного бункера и включение механизмов в недопустимой последовательности.

Основные преимущества

• Весовое дозирование непосредственно в смесителе. Смеситель установлен на тензометрические датчики и одновременно выполняет функцию весового дозатора.
• Отсутствие отдельных весовых бункеров. Сокращаются высота, стоимость и количество оборудования.
• Два независимых приёмных узла. Основные компоненты растариваются из Биг-Бэгов и хранятся раздельно.
• Два подающих винтовых конвейера. Каждый компонент подаётся по отдельному герметичному тракту.
• Грубое и точное дозирование. Частотное регулирование позволяет повышать точность набора компонентов.
• Ручной ввод добавок. Отдельная загрузочная горловина позволяет вводить малые компоненты непосредственно в смеситель.
• Интенсивное перемешивание. Плужный активатор создаёт многоплоскостное движение материала.
• Промежуточный бункер готовой смеси. Разделяет циклическую работу смесителя и дальнейшую выдачу продукта.
• Отдельный разгрузочный конвейер. Готовая смесь может подаваться на различное последующее оборудование.
• Герметичный технологический тракт. Закрытые шнеки и гибкие соединения снижают пыление и потери материала.
• Модульная конструкция. Упрощает доставку, монтаж и дальнейшую модернизацию.
• Удобство обслуживания. Площадки, лестницы и ограждения обеспечивают доступ к основным агрегатам.
• Гибкая комплектация. Объёмы бункеров, модель смесителя, размеры конвейеров и уровень автоматизации подбираются под проект.

Варианты дополнительной комплектации

По техническому заданию комплекс СМ-8 может быть дополнен:

• частотными преобразователями винтовых конвейеров;
• высокоточными тензометрическими датчиками;
• резервным весовым терминалом;
• системой автоматической коррекции выбега материала;
• микродозаторами малых добавок;
• герметичными укрытиями растаривания Биг-Бэгов;
• станцией ручного растаривания мешков;
• системой подачи жидких компонентов;
• высокоскоростными деагломераторами;
• магнитными сепараторами;
• вибрационным или контрольным ситом;
• дробилкой комков;
• централизованной системой аспирации;
• локальными воздушными фильтрами;
• пробоотборником;
• датчиками уровня;
• системой контроля положения затворов;
• фасовочной установкой для клапанных или открытых мешков;
• станцией затаривания Биг-Бэгов;
• накопительным силосом готового продукта;
• рольгангами и отводящими конвейерами;
• системой маркировки продукции;
• SCADA-системой;
• архивом рецептур и производственных отчётов;
• интеграцией с учётной системой предприятия;
• исполнением контактных частей из нержавеющей стали;
• износостойкой защитой рабочих поверхностей.