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称重仪表在自动配料系统中的应用

按配方配料是化工生产中的一个重要环节,配料控制的优劣直接影响着下游工序能否顺利进行,如果物料配料的质量达不到要求,轻则造成原料、能源的浪费,重则影响到产品的质量和产率,有些重要生产岗位的配料失误甚至会给整个生产酿成重大事故。所以在配料过程中,我们应该对产品配料过程给予足够的重视。
1、传统流量配料自动化系统
实际生产中常见的配料自动控制是利用流量计测量物料的加入量,然后根据配制比例来控制各物料的加量。
其原理是:配料开始时,流量累积控制器(QIC01、QIC02)控制进料阀门(V11、V12)打开,直到物料M1、M2 的累积流量分别达到各自的设定值时关闭进料阀门,完成配料过程。在这一系统中流量计是其关键环节。由于配料过程需要准确计量各物料的加量,所以首先要选择高的流量计;其次流量计的选择要根据物料的物理特性、化学特性来选择各自合适的流量计。通常流量计的使用会受到各种客观因素的影响,如管道中流体状态,物料结垢、结晶,温度变化,气泡存在等都对流量计的测量产生不同程度的影响。另外,流量计有其可测流速范围,而配料管道的流速变化很大,也使其使用降低。可见,使用流量计实现配料控制比较困难,而且控制也不能很好地保证。
2、利用称重仪表实现配料自动化
2.1 称重配料系统的组成及工作原理通常由称重仪表(配料控制器)、称重传感器、秤体、配料罐、配料动作器等组成。
2.2 称重配料系统其基本原理是:首先根据配制比例设定各物料的目标值,由称重控制器(配料控制器)按顺序执行各种物料的加料,称重传感器时时将料斗信号传输到配料控制器,当某一物料到达设定目标值时关闭此物料的进料阀门,进而开始下一种物料的加入过程,直到所有的物料按照设定目标值加料完毕时结束配料。其具体的控制程序流程如图2 所示。
3、称重配料系统的特点
经过实践应用,利用称重仪表实现配料自动化有很多优点,列举如下。
3.1 实现质量配比:在化工生产中,质量计量可以更为精准的表达物质的量,比体积计量更为优越。
3.2 同一仪表进行差值计量:所有物料的添加量都是通过同一台称重仪表进行检测,并且各物料的加料控制是靠称量值的前后差值计算来实现,整体系统误差小,进一步保证了配料。
3.3 称重系统具有易扩展性:称重配料系统不仅可以实现液体物料的配制,固、液物料的混合配制,向外供料的计量和控制都可以简单的通过称重控制器来控制,扩展这些功能只需增加相应的阀门,增添相应的控制程序便可以方便地实现。
3.4 系统的可靠性高,稳定且调校方便:称重传感器是通过电阻应变片电阻的微小变化来测量重量的,几乎没有机械行程,并且灵敏元件本身封装在弹性元件内部属于全密封式结构,不与工艺介质接触,不受料液结垢、结晶、腐蚀等影响,能够保持长期稳定。称重系统的调校也很方便。只需用标准砝码或定量的水便可方便地对仪表进行校验。
4、结论
称重仪表做为检测和控制手段在配料过程中的应用,能够很好地解决利用流量计实现配料自动化过程中存在的使用较低,长期稳定性不好等弊病,同时又具有安装调试方便,易扩展,克服零漂,准确、直接实现质量配比,可靠性高等优越性。