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间歇式聚丙烯自动送料称重包装装置的应用

发布时间:2021-03-30 14:40:41 |来源:网络转载

1我国间歇式液相本体法聚丙烯(简称间歇式PP)产品包装现状
长期以来,我国间歇式PP行业的产品包装大多为直接从闪蒸釜放料、称重、包装。有的企业是1台聚合釜对1台闪蒸釜,有的企业是2台聚合釜对1台闪蒸釜。为了防止放料时静电产生闪爆,大多数企业每台闪蒸釜的放料口都安装了静电消除器(静电消除器的价格约为6万元/台)。放料、称重时为人工手动称量,靠操作工看台秤的秤杆起落。由于人为判断误差和台秤的计量精度不够,致使产品的计最精度波动大,有时还存在着缺斤短两的现象,给用户造成损失。为了保证净重25kg/袋,杜绝缺斤短两现象,各企业都不同程度地以多给来避免计量纠纷,从而造成效益流失。另外,为了保证称量的准确必须保证料的自由落体状态。这样,就需打开闪蒸签放空,造成空气进入闪蒸釜;随后,又需要用氮气对闪蒸釜中的气体进行置换。缝包时用手提非防爆缝包机缝包。这种称重包装现状存在着计量精度低、波动大,工人劳动强度大,工作环境差,无法集中计最包装,放料时产生的静电易产生闪爆,非防爆缝包机电刷产生火花等诸多问题。
为了加强PP包装称重精度,提高包装的自动化程度,从而避免计量纠纷,减少PP产品的损失,中国石化集团沧州炼油厂化工公司〈简称沧州炼厂)和常州纽威自动化包装机械厂共同研制成功了间歇式PP自动送料称重包装装置。该装置于2000年12月20日安装、调试完毕,并投入运行,到目前为止已运行近2年,设备正常,效益明显。
2间歇式PP自动送料称重包装装置的特点
2.1主要流程
本设备主要包括Y92型PP输送系统和集散控制系统(DCS)双联秤输送缝包折边系统。它通过管道将各闪蒸釜和储料蟻相连,以自动控制阀和软连接将储料罐和辅助料斗相连,储料罐上装有料气分离装置,辅助料斗上装有放空装置。通过氮气正压气力输送将各闪蒸签的物料一釜一釜地压到储料罐中;再一釜一釜地将料以自动电子定量包装秤进行计量,输送机、折边封包机进行装袋、折边封包,实现了各闪蒸釜的集中统一放料。同时,由于没在闪蒸釜直接放料,闪蒸釜的放料静电问题得到了根本解决,省去了闪蒸釜置换氧含量的工艺步骤,大大节省了氮气、降低了成本。
2.2技术指标
本设备主要指标如下:
标准称重:(25.00+0.05)kg
工作方式:自动送料,人工套袋,自动称重包装
防爆要求:D11BT4级
每釜的包装时间:25min内
压料时间:控制在15min内
2.3技术特点
该技术有效解决了产品计量精度波动大、缺斤短两、包装质量差、放料闪爆、在防爆区内使用非防爆缝包机等实际问题,大大地提高了间歇式PP行业产品包装的白动化程度,实现了多釜物料集中在一套计量称重、折边、缝包生产线上完成称重包装,降低了工人的劳动强度,并且劳动环境也有所改善,包装计最精度达到了±25g。该技术已由常州市某自动化包装机械厂和某炼厂共同申请并获得了国家实用新型专利。
3间歇式PP自动送料称重包装装置的工业应用
3.1生产情况
间歇式PP自动送料称重包装装置投用后,就一直在使用之中。为了保证称重设备的准确性,还专门配备了精度在O.Otkg的电子秤,并且每2个月校秤1次,每天进行抽检。
该装置的投用,使沧州炼厂PP产品计量精度的波动长期控制在要求的范围之内,杜绝了缺斤短两的现象;同时,计量准确度得到提高,减少了几十万元的损失。另外,该装置的投用也避免了放料闪爆的再次发生。
3.2生产数据统计
3.2.1自动称重和人工称重的数据统计

自动称重装置投用前随机抽查情况表

自动称重装置投用后随机抽查情况表

表1为自动称重装置投用以前(2000年6—10月)人工包装时的计量随机抽査情况,每个包装袋按100g计算,用100kg台秤称量。表2为自动称重装置投用后(2001年6月)随机抽检结果,器具为车间的电子秤,精度0.01kg。
由统计数据可知,人工包装每袋平均在25.296kg(表1),自动包装每袋平均在25.124kg(表2),自动包装与人工包装相比,每袋平均节省物料0.172kgo按年生产10ktPP计算,则平均每年可节约PP68.8t,毎年收益约34.4万元。
3.2.2压料及放料包装速度
(1)压料速度
压料速度一般为4~15min,根据氮气的压力不同而不同(氮气的压力一般在0.2~0.4MPa)。
⑵放料包装速度
放料包装速度一般为每包10-12s,100包一般为17-20mino沧州炼厂的实际情况是:一般每釜在105-120包,大致在18-24mine
3.2.3安全性
⑴检测数据
自动称重装置已通过了天津化学工业电气产品防爆质量监督检验中心的防爆鉴定。该称量仪表及输送、包装设备,防爆要求已达到DflBT4级,解决了长期困扰间歇式PP装置的缝包机不防爆问题。
由于采用了氮气作为输送介质,不再从闪蒸釜直接放料,闪蒸釜内也不再进空气,因此压料完毕后可直接由聚合釜往闪蒸釜中喷料,置换闪蒸釜氧含量的工艺操作步骤可省去。这样,不但减少了工艺操作步骤,而且增加了操作的安全性。对闪蒸釜压料完毕后的气体进行了多组抽样检测,检测的数据表明闪蒸釜压料完毕后,氧含量全部在0.2%以下,完全在安全范围0.5%之内。
另外,对大料罐顶部的气体做了多组抽样检测,检测的数据表明大料罐中的丙烯含量均在1.3%以下、氧含量均在0.2%以下,也完全在安全范围丙烯含量小于1.5%、氧含量小于0.5%之内。
(2)闪爆事故
以前,沧州炼厂每年总要有一二次闪蒸放料着火或缝包时着火的事故,甚至还有烧伤人的事故发生。自从该自动称重装置投用至今,沧州炼厂未再发生闪爆事故。
3.2.4设备故障率
由于该装置流程简单,转动设备少,因此故障率很低。该:自动称重装置投用至今.仅更换过2次缝包机的板牙、2次缝包机小剪刀,用断了几包针,其他未出现设备故障。2001年,全年生产PP粉料7.5kt,机称率达到99%。造成人工称重的原因,一是输送管路上胶胆阀破裂,二是PP物料结块后堵塞输送管路。
3.2.5自动称重装置投用前后氮气使用对比
2000年(自动称重装置投用前),每吨PP耗氮气为280.1kg;2001年(自动称重装置投用后),每吨PP耗氮气为55.4kg。这样,自动称重装置投用后平均每吨PP节约氮气224.7kg,则年可增加效益33万元以上(按每年生产11个月计)。
3.3投资回收期
该技术的一次性投入费用为10ktPP45万元。每生产10ktPP,每年节约PP68.81,收益约34.4万元;节约氮气,每年可増加效益33万元。按此2项计算,则投资回收期为:
45/(34.4+33)x12=8(个月)
4结论
a)间歇式PP自动送料称重包装装置已通过了天津化学工业电气产品防爆质量监督检验中心的防爆鉴定,防爆要求已达到DflBT4级,解决了长期困扰的缝包机不防爆问题,满足了国家规定的易燃易爆装置采用防爆电器的要求。
b)该装置流程简单实用,使用方便,操作费用与运行成本低,具有很高的称量精确度和稳定性,杜绝了缺斤短两现象,减少计量纠纷,满足了国家计量规定的计量标准;10kt/a装置每年可节约PP68.8t0
c)该装置省去了闪蒸工艺中置换氧含量操作步骤,节省了大量氮气,实现了单釜分散放料、多釜集中称量包装,并可实现产品计量数据的计算机联网,便于统一管理,大大提高计量统计的速度和可靠性。
d)该装置的投用,节省了每个闪蒸釜安装1个静电消除器的大笔投资及其维修费。
e)该技术的一次性投入费用一般每10ktPP为45万元,投资回收期为8个月左右。

作者:刘伟庆;马现桐

 

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