Бетон.ру

Использование микроволновых приборов при измерении расхода сыпучих веществ и пыли в процессе производства сухих строительных смесей

В данной статье рассматриваются возможности автоматизации технологических процессов производства сухих строительных смесей с использованием нового поколения микроволновых приборов измерения расхода твердых сыпучих веществ и пыли. Развитие современных технологий характеризуется тем, что появляются решения, позволяющие не только упростить многие технологические процессы, но и радикально меняющие представления о процессе измерения. Это в полной мере относится к новому поколению микроволновых приборов компании SWR engineering (Германия). Данное предприятие с момента своего создания специализируется исключительно на работе с твердыми сыпучими веществами и пылью. В линейке приборов компании SWR engineering - расходомеры сыпучих веществ, измерители влажности, детекторы потока, датчики предельного уровня, детекторы и измерители массового расхода пыли.

Производство сухих строительных смесей связано с точным дозированием различных сыпучих веществ, входящих в их состав. Имеенно компонентный состав определяет потребительские свойства различных сухих строительных смесей и требует самого внимательного отношения к организации технологического процесса дозирования. Использование традиционных методов весового дозирования связано с необходимостью применения сложных и дорогостоящих весовых схем и электромеханических устройств. Зачастую не удается ограничится одними весами, так как прибор, используемый для взвешивания основных компонентов, оказывается слишком грубым для малых количеств дополнительных присадок. Применение поточных тензометрических расходомеров требует наличие дополнительных технологических решений, обепечивающих формирование падающего на чувствительную пластину потока материала.

Значительно проще и элегантнее задача измерения расхода и пропорционального дозирования решается с использования микроволновых измерителей расхода твердых сыпучих веществ. Особенностью данных расходомеров является то, что они встраиваются непосредственно в трубопровод, сохраняют его герметичность, имеют минимальные требования к прямым участкам, не требуют дополнительных формирователей потока и не создают препятствий движению материала. С точки зрения технологического процесса такой прибор не заметен. В продукции компании SWR engineering представлены два вида микроволновых расходомеров.

Первая группа приборов - это расходомеры для работы с разреженным потоком сыпучих материалов SolidFlow. Используются в случае, когда имеется необходимость очень точного дозирования малого количества ингредиентов (добавок). Прибором формируется высокочастотное измерительное поле, которое отражается частицами, пролетающими в трубопроводе. Прибор работает в режиме непосредственного подсчета пролетающих частиц за счет высокой частотной силекции отраженного сигнала. Прибор имеет врезную конструкцию и крепится к трубопроводу с помощью приварной втулки.

Вторая группа приборов - это корпусные расходомеры, монтируемые в трубопровод с помощью фланцев и предназначенные для работы с плотным потоком сыпучего материала. Продукция компании SWR engineering этой группы представлена расходомерами DensFlow (DN 20-125) и MaxxFlow (DN 150, 200, 250), которые аналогичны по принципу действия и различаются по производительности. Принцип действия приборов основан на измерениии плотности и скорости потока. В измерительной трубе генерируется высокочастотное поле специальной формы. Материал, движущийся в трубе, поглощает электромагнитную энергию, за счет чего формируется измерительный сигнал, пропорциональный плотности материала. Также с помощью двух датчиков, сигнал с который поступает в коррелятор, измеряется скорость потока. В результате перемножения измеренных значений плотности продукта (кг/куб.м), его скорости (м/с) и известной площади сечения измерительной трубы (кв.м) получается текущее значение массового расхода (кг/с).

Измерение расхода материала с помощью прибора MaxxFlow

Измеряя поток в трубопроводе, можно отказаться от сложных весовых систем и сделать непрерывными ранее дискретные технологические процессы. Многие задачи дозирования и пропорционального смешивания с расходомерами компании SWR engineering решаются дешевле и эффективнее. Другим важным фактором, влияющим на качество сухих строительных смесей, является влажность исходных компонентов и влажность конечного продукта. Поточный микроволновый измеритель влажности M-Sens 2 позволяет в режиме реального времени контролировать остаточную влажность любого сыпучего продукта.

Принцип действия микроволного измерителя влажности основан на измерении напряженности электромагнитного поля в открытом резанаторе в зависимости от влажности материала, находящегося в зоне действия датчика. Прибор допускает различные варианты установки - в бункеры, миксеры, шнековые податчики, на ленточные конвейеры, силоса и в другие технологические конструкции. Абсолютная погрешность измерения прибора - 0,1% в калиброванном диапазоне. Прибор может использоваться, например, в процессе сушки песка при изготовлении сухих строительных смесей, когда необходимо контролировать остаточную влажность материала на выходе из сушилки и управлять на основе результатов измерений временем цикла и/или температурой сушки.

В процессе производства сухих строительных смесей стоят технологические задачи контроля движения материала в различных трубопроводах, а также процессов наполнения или опорожнения технологических емкостей. Для их решения компанией SWR engineering выпускаются микроволновые детекторы потока FlowJam и датчики предельного уровня ProGap II. Микроволновый детектор потока сыпучих веществ FlowJam представляет собой недорогое и эффективное решение в тех случаях, когда необходимо контролировать образование пробок (заторов) материала в технологических трубопроводах. Прибор детектирует любые виды потока сыпучих веществ по факту движения материала и различает два граничных условия: поток материала и остановка материала (пробка/пустая труба). Принцип действия детектора потока основан на эффекте Доплера - изменение частоты отраженного микроволного сигнала при движении материала в трубопроводе. Прибор мгновенно обнаруживает факт остановки материала и синализирует об этом с помощью дискретного выхода.

Контроль потока гипса после шнекового питателя

Микроволновой барьер ProGap II - это датчик универсального применения, состоящий из приемника и передатчик, расположенных соосно друг против друга, и позволяющий контролировать процесс наполнения или опорожнения емкостей, бункеров, силосов и других технологических конструкций. С помощью таких датчиков и радиопрозрачных окон не сложно организовать бесконтактное измерение, что особенно актуально при работе с агрессивными и абразивными материалами.

Детектирование уровня материала в бункере

Производство сухих строительных смесей связано с образованием большого количества пыли, для удаления которой создаются специальные системы аспирации. Измерители и детекторы пыли производства компании SWR engineering являются эффективным инструментом контроля работоспособности и эффективности данных систем. В основепринципа действия данных приборов лежит так называемый трибоэлектрический эффект - каждая частица пыли переносит на чувствительный элемент датчика определенный электрический заряд, который затем измеряется и суммируется.

Измеритель пыли ProSens предназначен для контроля потока пыли в "чистых" частях установок после фильтров. В зависимости от модификации прибор позволяет детектировать пороговый уровень пыли, проводить мониторинг динамики изменения пылевого потока или измерять непосредственно массовый поток пыли. Детектор пыли Dusty представляет собой более простую и дешевую по сравнению с ProSens модификацию детектора пыли. Прибор разработан для надежного и быстрого обнаружения неисправного фильтра и работает только в режиме тектора пороговых уровней. Прибор предварительно настраивается на некий нормальный уровень концентрации пыли и детектирует его 5-ти и 20-ти кратное превышение.

Практика применения приборов компании SWR engineering во многих странах мира подтвердила высокую экономическую эффективность технологических решений на их базе. Микроволновые методы измерений позволяют достичь высокой точности, оптимизировать технологические процессы, что в конечном итоге приводит к снижению затрат и повышению качества конечного продукта. За счет бесконтактных методов измерений обеспечивается высокая надежность и долговечность приборов.

Справка:

ООО "МетраТек" является эксклюзивным представителем компании SWR engineering Messtechnik GmbH в России (странах СНГ) и предлагает полный комплекс услуг по подбору, закупке, монтажу и обслуживанию данного измерительного оборудования.

Портал БЕТОН.РУ благодарит компанию ООО "МетраТек" (г. Москва) за предоставление данного материала.  При перепечатке или копировании данного материала ссылка на портал БЕТОН.РУ ОБЯЗАТЕЛЬНА!