Дозирование сыпучих материалов — необходимый технологический процесс для многих видов производства. От того, в каком количестве и как точно будет отмерены те или иные исходные компоненты, зачастую зависит качество готовой продукции. Отмерять сыпучие компоненты вручную крайне затруднительно, поэтому на производстве, как правило, используют дозаторы сыпучих материалов. Эти устройства выдают заданные доли одного или нескольких видов продуктов, также они могут изменять пропорции выдаваемого компонента и дозировать его в заранее определенных градациях, как временных, так и логических. Автоматические регуляторы, используемые для этих целей в дозировании, позволяют нивелировать негативные факторы окружающей среды и обеспечивают непрерывный мониторинг протекающего процесса.
Кратко рассмотрим классификацию дозаторов.
- Весовой дозатор. Отличается универсальностью, достаточной точностью и производительностью. Очень удобен в использовании благодаря полностью автоматизированным процессам дозирования, управление загрузочным механизмом составляет практически весь процесс взвешивания. Промышленный весовой дозатор сыпучих материалов оптимален для работы с фракциями любых размеров; кроме того, он может применяться и для дозирования жидких сред. Невысокая скорость работы, пожалуй, единственный отмеченный недостаток такого типа дозаторов.
- Объемный дозатор. Предназначается для дозирования жидких и газообразных компонентов. Отличается надежностью и долговечностью, но специалисты отмечают невысокую точность при дозировании отдельных разновидностей материалов.
- Массовый дозатор. Применения этого устройства возможно для дозирования не только твердых, но также вязких и сыпучих веществ. Эта разновидность дозаторов является наиболее распространенным в промышленности. Отличается надежностью и точностью, и при этом, обеспечивает необходимую скорость работы.
Кроме того, существует классификация по типу дозирования материала:
- Дискретные дозаторы. Эти устройства подают материал одинаковыми порциями через определенное время. Изменяя число выданных порций в заданном времени можно регулировать общее количество материала. Точность у таких дозаторов меньше, но зато они неприхотливы в обслуживании и надежны.
- Непрерывные дозаторы. Такое устройство обеспечивает равномерную подачу компонентов производства непрерывно, то есть регулировать подаваемые объемы можно изменяя время и скорость подачи. Этот метод дозирования признается специалистами наиболее точным.
В качестве дозирующего оборудования на различных типах дозаторов применяются весовые, а так же ленточные и шнековые питатели. Использование дозаторов на современном производстве является жизненной необходимостью, обеспечивающей стабильное качество изготавливаемой продукции.
Типы дозаторов
Как мы указали выше, дозаторы, в зависимости от единицы массы, подразделяются на весовые и объемные.
Разработаны объемные дозаторы самых разнообразных видов:
- объемные дозаторы маятникового типа (для гранулированных и легкосыпучих продуктов);
- объемные дозаторы ротационного типа (для мелкодисперсных сыпучих продуктов);
- объемные дозаторы с телескопическими чашками (для гранулированных и легкосыпучих продуктов) и некоторые другие.
К достоинствами объемных дозаторов можно отнести их простоту, а к недостаткам — недостаточную, в сравнении с весовыми дозаторами, точность.
Весовые дозаторы благодаря своей точности нашли широкое применение в сложных и точных технологические процессах. Разработаны весовые дозаторы нескольких видов:
- роторные весовые дозаторы;
- ленточные весовые дозаторы и некоторые другие.
В зависимости от вида действия дозаторы подразделяются на:
- периодического (дискретного) действия;
- непрерывного действия.
В промышленности дозаторы дискретного действия используют, как правило, в процессах, предусматривающих размещение оборудования на высоте, а дозаторы непрерывного действия применяют в процессах с горизонтальным размещением оборудования и конвейерной транспортировкой материала. Для дискретных дозаторов характерна конструкция бункерного типа, а для дозаторов непрерывного действия — бункерного и ленточного.
Дозаторы также подразделяются на типы в зависимости от числа дозируемых материалов:
- однокомпонентные дозаторы;
- многокомпонентные дозатора.
Однокомпонентные дозаторы работают с одним материалом, а многокомпонентные с несколькими материалами.
И однокомпонентные, и многокомпонентные дозаторы могут быть и непрерывного, и порционного действия. Однокомпонентные дозаторы более просты, так как работают только с одним материалом, а вот многокомпонентные включают в себя возможность автоматического регулирования и поддержания соотношений материалов.
Следует отметить, что дозаторы разрабатываются для различных групп материалов. Существуют группы материалов, которые достаточно сложно поддаются дозированию:
- трудносыпучие;
- материалы поштучного дозирования;
- крупнодисперсные материалы.
Для дозирования этих типов применяют следующие виды дозаторов:
- шнековый дозатор (для порошкообразных и трудносыпучих продуктов);
- вибрационный дозатор (для поштучного дозирования — упаковка таблеток, семян);
- кассетный дозатор (для крупнодисперсных продуктов).
Для всех типов дозаторов характерно наличие системы управления, которая подразделяется на:
- ручную;
- автоматическую.
Ручная система применяется в простых технологических процессах и не подходит для сложных многокомпонентных и высокопроизводительных систем.
Современные производители дозаторов и фасовочного оборудования разработали уникальные автоматические системы управления. Данные системы позволяют осуществлять управление с сенсорных дисплеев, которые позволяют устанавливать и запоминать все параметры рабочего цикла дозатора, а также отображать аварии и данные самодиагностики.
Особенности конструкции дозаторов
Дозатор сыпучих продуктов – это контрольно-измерительный прибор, работа которого полностью автоматизирована. Оборудование состоит из следующих элементов:
- устройств, которые отвечают за транспортировку продукции (шнек, конвейер и т.д.);
- систем управления, контролирующих саму процедуру дозировки, в т.ч. вес измеряемого материала, расход, скорость подачи и т.д.;
- расходного бункера, который подает дозируемый продукт определенными порциями.
Работа дозирующего аппарата происходит без участия человека. Устройство просто настраивают в соответствие с заданными параметрами, и в дальнейшем отслеживают результаты на контрольных точках.
Преимущества использования дозирующих систем
Весовой дозатор для измерения сыпучих продуктов имеет ряд преимуществ. Использование классических весовых мер (граммы, килограммы и т.д.) существенно расширяет круг дозируемых материалов. Благодаря этому он универсален. На нем можно измерять разные продукты вне зависимости от их фракций. Такое оборудование отличается высокой точностью. За счет минимальной погрешности увеличивается качество дозировки, что в дальнейшем приведет к экономии продукции. Дозаторы обладают большим диапазоном регулировок. Можно выставить нужный вес и осуществлять фасовку или производство в соответствие со всеми необходимыми технологическими критериями. Большинство весовых дозаторов снабжены вибрационными элементами (к примеру, вибролотками), за счет чего с их помощью можно отмерять не только сыпучие товары, но и те, что могут элементарно прилипнуть к стенкам ковша.
Правила выбора дозаторов для сыпучих продуктов
Выбор дозатора необходимо осуществлять с учетом их будущего применения, а также ориентировочной интенсивности эксплуатации. Необходимо учитывать тип конструкции устройства, потребление электроэнергии, возможность автоматизированного дозирования по заданным программам, производительность, точность дозировки и т.д. Также нужно учитывать стоимость оборудования. Лучше не покупать слишком дешевые аппараты, поскольку они могут быстро прийти в негодность из-за некачественных комплектующих. Но не стоит приобретать и чересчур дорогие устройства, поскольку они не смогут окупиться. В идеале следует ориентироваться на технику среднего класса. При покупке таких дозаторов не придется переплачивать за бренд.
Дозирующие аппараты могут обеспечить высокую точность измерения, но многое зависит от скорости процесса и характеристик материала. На ряде устройств максимальную точность можно обеспечить только при условии низкой скорости дозирования. Из-за небольшой скорости снижается производительность оборудования, что негативно сказывается на всем технологическом процессе. Т.е. перед выбором приборов следует оценить условия, при которых они будут работать. В противном случае они не смогут обеспечить нужную функциональность.
Когда следует использовать весовой дозатор для сыпучих материалов
Весовые универсальные дозаторы в большинстве случаев используются в тех случаях, когда:
- точность измерения может быть меньше 5%;
- происходит измерение объемной плотности материала;
- дозирование продукции происходит периодически;
- нужно вести учет расхода материалов.
При стандартном весовом дозировании на производстве материал выгружается из бункера и сразу же взвешивается. Система, управляемая контроллером, учитывает неоднородность и изменения в плотности исследуемой продукции, а потому выдает конечный результат с определенной погрешностью.
Источник:
