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聚丙烯酰胺干粉自動上料系統

發布日期:2015-05-25 11:33:00
自動上料
國內外油田的袋裝聚丙烯酰胺干粉(25 kg) 上料都是由人工來完成的。但人工上料粉塵濃度達 18 mg/m3 (容許接觸粉塵濃度8 mg/m3),工人需 要戴口罩、帽子等才能工作。工人長期在該環境下 作業可能引起塵肺、呼吸道疾病等職業病。為減小 乃至杜絕粉塵污染,提高干粉利用率,降低工人勞 動強度并保障工人身心健康,對聚丙烯酰胺自動上料系統進行研究具有重要的意義。
1自動上料系統的設計方案
聚丙烯酰胺干粉自動上料裝置組成見圖1。聚 丙烯酰胺干粉自動上料系統將現有的人工上料方式 改成自動上料,在密閉的環境中完成上袋—切袋— 倒料—收袋的工作。由大傾角皮帶輸送機完成料袋 的提升,用氣驅搖塊機構將料袋送人開袋機構中。 先用氣驅搖塊機構抓住袋子,然后氣缸驅動三把鋼 刀將袋子從中間劃開,隨后氣缸驅動定塊機構使袋 子翻轉多次,使袋中的粉料抖落干凈。
(3)山下轉油站。可以結合地形、地貌,匯集 多路山上、山下、溝和川來油,轉油站能夠輻射大 面積油田生產區。它的主要功能是接收汽車卸油和 管輸來油,進行原油計量、加熱、加藥、保溫、短 期儲存、原油裝車或管輸;輔助功能是供熱、供 電、消防、儀表自控、通信及生活配套等。_
(4)區塊輸油。區塊輸油是指在進、出油區的 主要通道上,或油區原油主要途徑口建設輸油站或 開,空袋下落在空袋處理裝置上,由電機驅動的鏈 條帶著推板將空袋推出大料倉外。為減小粉塵的飛 揚,設計了 2道氣驅密封門分別用于料袋的進入和 空袋的出倉,并在大料倉的頂部安裝一個吸塵器吸 收粉塵,吸收的粉塵經過濾后仍回到緩沖罐中回收 使用。用螺旋輸送機完成2條生產線的分料。安裝 了 5個料位傳感器,3個光電接近開關,以PLC (可編程控制器)為控制核心構建了自動控制系統。
該系統是綜合應用現代機械、電子、氣壓傳動、 PLC控制等技術研發的一項自動化裝備。整個系統 工人只需要按啟動按鈕就可實現全部操作,操作方 便,工作穩定,安全、可靠,造價低,工期縮短, 并對后續的設備維護、維修可提供便利條件。
2自動上料系統的設計內容
2.1切袋倒料機構的設計
切袋倒料裝置見圖2。該機構的主要動作是通
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聯合站。把其所轄油區生產的原油全部匯集到站。 通過計量、加熱、緩沖、加藥、保溫及短期儲存 后,輸送到聯合站。如果直接建設聯合站,到站原 油則通過計量、加熱、加藥、緩沖、油氣分離、原 油脫水、保溫及短期儲存后轉輸到油田輸油首站, 進人到油田輸油系統,輸至煉油廠或者其他用戶。
(欄目主持張秀麗)
過PLC控制中心和氣壓傳動系統來完成。切袋倒 料機構的主體部分包括:固定框、切袋機構、氣爪 和倒料機構等。
(1)切袋機構包括設于裝置前側的前切刀、設 于裝置后側的后切刀、設于裝置底端的底切刀。每 個切刀裝置由固定于機體上的滑塊、固定于活塞桿 前端的鋼刀、氣缸和平行于活塞桿的2根導桿 組成。
(2)氣爪包括左爪和右爪,每個氣爪是由氣 缸、轉軸及鋼爪等組成的氣驅搖塊機構,倒料時, 氣爪伸出,勾住袋子讓料下落而袋子不掉,倒料結 束,氣爪松開,空袋下落。
(3)倒料機構是由氣缸、導桿、合頁、轉軸及 連桿等組成的氣驅定塊機構,切袋時,兩個固定框 水平放置以固定好料袋,而后氣缸伸出,兩個固定 框翻轉,料自由下落,根據料的特性和包裝的特點 來確定翻轉的次數,以保證料被倒干凈。
切袋倒料動作過程:先用氣驅搖塊機構抓住袋 子,然后氣缸驅動三把鋼刀將袋子從中間劃開,隨 后氣缸驅動定塊機構使袋子翻轉多次,使袋中的粉 料抖落干凈,而后氣爪松開,空袋下落在空袋處理 裝置上。.
2.2氣壓傳動系統的設計
氣動原理圖見圖3。空氣壓縮機、空氣過濾 器、減壓閥、油霧器提供潔凈的空氣,溢流閥起到 安全保護的作用,電磁換向閥YA?YF控制氣缸 動作,單向節流閥是為了空載時快速運動。
工作過程如下:首先將袋裝物料放在固定框 里,電磁閥YE、YF得電,左爪和右爪同時勾住 袋子;為保證前后側及底側的切痕重合,切刀的運 動軌跡不干涉,切刀需按照如下順序切割:電磁閥 YA得電,前刀伸出切割,電磁閥YA失電,前刀 復位,電磁閥YB得電,底刀伸出切割,電磁閥 YC得電,后刀伸出切割,電磁閥YC失電,后刀 復位,電磁閥YB失電,底刀復位;電磁閥YD得 電,主氣缸伸出,倒料機構帶動固定框翻轉,根據 料的特性和包裝的特點來確定翻轉的次數,將袋中 物料倒干凈,最后電磁閥YE、YF失電,氣爪退 回,空袋自由下落,電磁閥YD失電,主氣缸縮 回,倒料機構復位,計數加1。如此循環往復即實 現袋裝物料的自動切袋倒料。
2.3PLC自動控制系統
PLC自動控制系統包括PLC、文本顯示器、 控制按鈕、電纜和電磁鐵等部分。用文本顯示器顯 示設定袋數,實際上料袋數和上次上料袋數,當實 際上料袋數和設定袋數相等時,系統自動停止工 作,實際上料袋數可以實時顯示在文本顯示器上。 PLC程序控制整個系統的順序動作,電磁鐵控制 換向閥換向。基于PLC開發的自動控制系統,實 現了整個系統的順序控制和必要參數的顯示,操作 簡單,自動化程度髙,工人只需要按啟動按鈕就可 實現全部操作。
3結語
(1)自動切袋倒料裝置采取多項措施保證在密 閉的環境中切袋倒料,隔離人與粉塵的接觸,使上 料作業符合HSE管理體系的要求。
(2)制定了料袋供應、切袋倒料、粉料分配和 空袋處理等聚丙烯酰胺自動上料的工藝過程,為其 他粉料的自動上料提供了成功的解決案例。