Автоматизированный весовой комплекс СМ-11 ТУРБОМИКС ТРИО с тремя станциями растаривания Биг-Бэгов и смесителем-дозатором

Технологический комплекс СМ-11 ТУРБОМИКС ТРИО предназначен для порционного приготовления однородных многокомпонентных сухих смесей из порошкообразных и мелкозернистых материалов.

Комплекс объединяет растаривание сырья из мягких контейнеров типа Биг-Бэг, независимую шнековую подачу трёх основных компонентов, их последовательное весовое дозирование непосредственно в смесителе, интенсивное перемешивание, промежуточное накопление и выдачу готового продукта.

В представленной компоновке установлены:

• три станции растаривания мягких контейнеров типа Биг-Бэг;
• три независимых наклонных винтовых конвейера;
• отдельный узел ручного ввода малых добавок;
• горизонтальный одновальный смеситель ТУРБОМИКС СМ;
• тензометрическая система взвешивания смесителя;
• промежуточный бункер готовой смеси;
• один разгрузочный винтовой конвейер.

Главная особенность СМ-11 заключается в том, что смеситель установлен на тензометрических датчиках и одновременно выполняет функции весового дозатора и смесительной ёмкости. Отдельный весовой бункер-дозатор между подающими конвейерами и смесителем в этой схеме не применяется.

Каждый компонент подаётся собственным винтовым конвейером. Система управления непрерывно контролирует увеличение массы в смесителе и останавливает соответствующий конвейер после достижения значения, заданного рецептурой.

Комплекс может применяться как самостоятельный смесительный участок либо как центральный технологический модуль линии, дополненной аспирацией, автоматическим микродозированием, фасовочным оборудованием, станцией затаривания Биг-Бэгов или системой дальнейшего транспортирования продукта.

Назначение комплекса

Комплекс подходит для производства:

• сухих кладочных и монтажных растворов;
• штукатурных и шпаклёвочных составов;
• плиточных клеёв и затирочных смесей;
• ремонтных и гидроизоляционных составов;
• смесей для промышленных полов;
• огнеупорных и теплоизоляционных композиций;
• минеральных наполнителей;
• составов на основе цемента, гипса и извести;
• модифицированных порошковых продуктов;
• технических смесей для металлургической, химической и горнодобывающей промышленности.

При подборе исполнения учитываются насыпная плотность, влажность, гранулометрический состав, абразивность, сыпучесть, склонность компонентов к слёживанию и сводообразованию, а также требуемая точность дозирования.

Конструкция технологического комплекса

1. Станции растаривания компонентов. В представленной компоновке предусмотрены три отдельные станции растаривания мягких контейнеров типа Биг-Бэг.

   Каждая станция включает:

   • приёмный бункер круглого сечения;
   • внутренний пирамидальный нож для вскрытия днища Биг-Бэга;
   • резиновые виброизолирующие опоры;
   • электромеханический вибратор;
   • коническую расходную часть;
   • ручной дисковый затвор;
   • присоединение к винтовому конвейеру;
   • отдельную опорную металлоконструкцию.

   Биг-Бэг подаётся погрузчиком или другим грузоподъёмным механизмом и опускается на установленный внутри бункера нож. После вскрытия днища материал самотёком поступает в приёмную ёмкость.

   Электромеханический вибратор передаёт колебания приёмному бункеру через виброизолирующие опоры, облегчая опорожнение контейнера и предотвращая зависание материала.

2. Система подачи и весового дозирования. Под каждой станцией растаривания установлен собственный наклонный винтовой конвейер. Таким образом, линия имеет три независимых шнековых тракта подачи — по одному на каждый основной компонент.

   Дополнительные отдельные шнековые питатели между приёмными бункерами и наклонными конвейерами на визуализации не предусмотрены. Каждый наклонный конвейер одновременно выполняет функции транспортирования и управляемой подачи компонента.

   В верхней части конвейеры подключаются непосредственно к загрузочным патрубкам смесителя. В соединениях применяются гибкие компенсаторы, которые:

   • обеспечивают герметичность;
   • компенсируют монтажные отклонения;
   • снижают передачу вибрации;
   • исключают воздействие массы конвейеров на тензометрическую систему смесителя.

   Дозирование выполняется весовым способом. Смеситель установлен на тензометрических датчиках, поэтому масса поступающих компонентов измеряется непосредственно в смесительной ёмкости.

   Рабочий алгоритм предусматривает:

   • автоматическое тарирование пустого смесителя;
   • запуск конвейера первого компонента;
   • остановку конвейера при достижении заданной массы;
   • дозирование второго компонента по приращению массы;
   • дозирование третьего компонента;
   • ввод подготовленных малых добавок;
   • контроль общей массы замеса;
   • запуск цикла смешивания.

   Для повышения точности дозирования электроприводы конвейеров могут управляться частотными преобразователями. Основная масса компонента подаётся с повышенной производительностью, а заключительная часть дозы — на пониженной скорости.

3. Узел ручного ввода добавок. На верхней части смесителя предусмотрена отдельная приёмная воронка с защитной решёткой и управляемым затвором.

   Через неё могут подаваться:

   • пигменты;
   • фиброволокно;
   • порошковые пластификаторы;
   • модифицирующие добавки;
   • ускорители и замедлители схватывания;
   • гидрофобизаторы;
   • другие малые компоненты рецептуры.

   Добавки предварительно взвешиваются и загружаются подготовленными порциями. Поскольку смеситель находится на тензометрических датчиках, система может контролировать изменение общей массы после ручной загрузки.

   При повышенных требованиях к точности ручной узел может быть заменён автоматической станцией микродозирования.

4. Весовой плужный смеситель периодического действия. Центральным оборудованием комплекса является горизонтальный одновальный смеситель ТУРБОМИКС СМ специального исполнения.

   Смеситель установлен на тензометрических датчиках и используется одновременно как:

   • весовой дозатор основных компонентов;
   • приёмная ёмкость для малых добавок;
   • смесительный аппарат периодического действия.

   Внутри цилиндрической смесительной камеры расположен один горизонтальный вал с регулируемыми рабочими органами плужного типа. При вращении плужные лопатки создают интенсивное перемещение материала в радиальном, осевом и тангенциальном направлениях.

   Плужный принцип смешивания обеспечивает:

   • интенсивную циркуляцию компонентов;
   • равномерное распределение материалов с различной насыпной плотностью;
   • эффективное распределение малых добавок;
   • приготовление сложных многокомпонентных рецептур;
   • минимизацию малоподвижных зон;
   • воспроизводимость состава отдельных замесов;
   • короткую продолжительность стандартного цикла.

   На верхней части смесителя предусмотрены три загрузочных патрубка основных компонентов и один узел ручной загрузки добавок. Патрубки оснащены дисковыми затворами с приводами, исключающими обратное поступление продукта в подающие конвейеры.

   Для осмотра и обслуживания смесительной камеры предусмотрены открываемые крышки. Система управления должна блокировать запуск привода при открытой крышке.

   Готовая смесь выгружается через расположенный в нижней части смесителя управляемый разгрузочный затвор.

5. Промежуточный бункер готовой смеси. Под смесителем установлен промежуточный бункер цилиндроконического исполнения.

   После окончания смешивания нижний затвор открывается, и готовый замес самотёком поступает в промежуточный бункер. Гибкое соединение между смесителем и бункером исключает передачу механических нагрузок на тензометрические датчики.

   Применение промежуточного бункера позволяет:

   • быстро освободить смесительную камеру;
   • начать дозирование следующего замеса;
   • разделить циклическую работу смесителя и выдачу продукта;
   • стабилизировать загрузку разгрузочного конвейера;
   • сократить простои между циклами.
6. Выгрузка готового продукта. Из промежуточного бункера готовая смесь отводится одним наклонным винтовым конвейером.

   В зависимости от технического задания разгрузочный конвейер может подавать готовую смесь:

   • в фасовочную станцию клапанных мешков;
   • в фасовочную станцию открытых мешков;
   • в станцию затаривания Биг-Бэгов;
   • в накопительный бункер или силос;
   • в мобильный производственный контейнер;
   • в технологическое оборудование следующего передела.

   Высота, длина и угол наклона разгрузочного конвейера определяются компоновкой оборудования заказчика.

Принцип работы

1. На каждую из трёх станций растаривания погрузчиком устанавливается Биг-Бэг с соответствующим компонентом.
2. Контейнер опускается на внутренний пирамидальный нож, после чего материал поступает в приёмный бункер.
3. Вибраторы обеспечивают стабильное опорожнение контейнеров и истечение компонентов.
4. Система управления проверяет состояние защитных блокировок, положение затворов и готовность приводов.
5. Выполняется тарирование пустого смесителя, установленного на тензометрических датчиках.
6. Первый винтовой конвейер подаёт компонент до достижения заданного значения массы.
7. Второй и третий компоненты последовательно дозируются по приращению общей массы в смесителе.
8. При необходимости система переключает конвейеры с основной на точную скорость подачи.
9. Малые добавки вводятся через отдельную загрузочную воронку.
10. После подтверждения полной загрузки включается привод плужного активатора.
11. Компоненты перемешиваются в течение времени, установленного рецептурой.
12. По окончании цикла открывается нижний разгрузочный затвор смесителя.
13. Готовый продукт поступает в промежуточный бункер.
14. Разгрузочный винтовой конвейер передаёт смесь на последующее технологическое или фасовочное оборудование.
15. После опорожнения смесителя система автоматически переходит к приготовлению следующего замеса.

Автоматизированная система управления

В автоматизированном исполнении СМ-11 оснащается системой управления на базе промышленного программируемого контроллера, весового терминала и операторской панели.

Система управления может обеспечивать:

• хранение и редактирование рецептур;
• автоматическое тарирование смесителя;
• непрерывный контроль массы компонентов;
• последовательное дозирование трёх основных компонентов;
• расчёт массы каждого компонента по приращению общего веса;
• основную и точную подачу винтовыми конвейерами;
• частотное регулирование приводов;
• контроль ручного ввода малых добавок;
• управление верхними загрузочными затворами;
• контроль времени смешивания;
• управление разгрузочным затвором смесителя;
• контроль заполнения промежуточного бункера;
• управление разгрузочным конвейером;
• блокировку дозирования при открытом разгрузочном затворе;
• защиту промежуточного бункера от переполнения;
• блокировку запуска при открытых сервисных крышках;
• защиту электроприводов от перегрузки;
• регистрацию количества произведённых замесов;
• учёт расхода каждого компонента;
• журналирование аварий и действий оператора;
• формирование производственных отчётов;
• передачу данных на верхний уровень SCADA;
• интеграцию с последующим фасовочным оборудованием.

Предусматриваются автоматический, наладочный и ручной режимы работы.

Особое значение имеет компенсация инерционного выбега материала после команды остановки винтового конвейера. Для каждого компонента в рецептуре может задаваться индивидуальная величина упреждения отключения, позволяющая повысить точность весового дозирования.

Основные преимущества СМ-11

• Три станции растаривания Биг-Бэгов. Возможность одновременной подготовки трёх основных компонентов.
• Три независимых сырьевых тракта. Каждый компонент поступает в смеситель собственным винтовым конвейером.
• Весовое дозирование непосредственно в смесителе. Смеситель установлен на тензометрических датчиках и выполняет функцию весового дозатора.
• Отсутствие отдельного весового бункера. Уменьшается количество перегрузочных операций и высота дополнительного оборудования.
• Интенсивное плужное смешивание. Одновальный активатор обеспечивает эффективное распределение компонентов.
• Точное формирование рецептуры. Масса каждого компонента определяется по изменению общего веса смесителя.
• Основная и точная подача. Частотное управление конвейерами повышает точность дозирования.
• Буферизация готового продукта. Промежуточный бункер разделяет операции смешивания и выдачи.
• Закрытое транспортирование. Винтовые конвейеры уменьшают потери и локализуют пыление.
• Компактная вертикальная компоновка. Промежуточный бункер расположен непосредственно под смесителем.
• Модульная конструкция. Комплекс можно дополнить микродозаторами, аспирацией и фасовочными станциями.
• Удобство обслуживания. Рабочие площадки, лестницы и ограждения обеспечивают доступ к основным узлам.
• Автоматизированное управление. Производственный цикл выполняется по заданным рецептам с минимальным участием оператора.