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為滿足食品專用粉生產(chǎn)的需要,國家糧食儲備局無錫科學(xué)研究設(shè)計(jì)院最新研制了TWCD多組分批量添加系統(tǒng),該系統(tǒng)是一種用于批量稱量粉狀物料的機(jī)電一體化添加設(shè)備,可按照配方要求自動添加1至6種微量物質(zhì),實(shí)現(xiàn)微量多組分添加,滿足了面粉廠配粉工段、食品廠及其它行業(yè)粉狀微量物料添加的需要。
1工作原理
TWCD多組分批量添加系統(tǒng)是一種用于批量稱量粉狀物料的機(jī)電一體化添加設(shè)備,用戶可根據(jù)需要選擇添加微量物料的種類,和喂料裝置的臺數(shù)。如圖1所示,將需要添加的微量物料分別倒入喂料裝置上的存料斗內(nèi),在計(jì)算機(jī)或控制儀表上輸入配方。根據(jù)設(shè)定的添加量和添加順序,喂料裝置由變頻器控制,物料均勻地落入配料控制器的秤斗內(nèi),物料重量的變化經(jīng)稱重傳感器檢測,將電壓信號輸入儀表控制器,轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號處理。開始階段螺旋喂料機(jī)構(gòu)快速給料,當(dāng)秤斗內(nèi)的物料重量接近設(shè)定值時,螺旋喂料機(jī)構(gòu)利用變頻調(diào)速進(jìn)行慢給料直至
達(dá)到設(shè)定值,配料儀表發(fā)出信號,停止喂料。下一個喂料裝置開始工作,當(dāng)系統(tǒng)按配方要求配料結(jié)束后,配料儀表控制氣缸工作,秤斗翻轉(zhuǎn),此時,氣動蝶閥開啟,開始卸料。當(dāng)秤斗復(fù)位,接近開關(guān)出關(guān)門到位信號,同時氣動蝶閥關(guān)閉,表示卸料結(jié)束,配料儀表歸零。下一秤配料按上述次序開始工作。
TWCD多組分批量添加系統(tǒng)整個工作周期與配粉工段的配料秤、混合機(jī)的工作周期保持協(xié)調(diào)一致。
2主要結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
TWCD多組分批量添加系統(tǒng)由喂料裝置、配料控制器、氣動蝶閥及控制系統(tǒng)組成,總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.1喂料裝置
如圖2所示,該裝置由存料斗、破拱機(jī)構(gòu)和螺旋喂料機(jī)構(gòu)等組成。存料斗內(nèi)下方安裝一個破拱機(jī)構(gòu),保證散落性差的添加劑在料斗內(nèi)流動暢通,不結(jié)拱。按照喂料量大小不同,喂料裝置中的螺旋喂料機(jī)構(gòu)按管徑分為Ф34mm、Ф51mm兩種規(guī)格。螺旋喂料機(jī)構(gòu)由變頻器控制,管徑Ф34mm規(guī)格的喂料裝置,其喂料速度最大為55dm3/h;管徑Ф51mm規(guī)格的喂料裝置,其喂料速度為140dm3/h。用戶可根據(jù)添加量大小、添加劑種類不同,在工藝設(shè)計(jì)中選配組合管徑為Ф51規(guī)格或管徑為Ф34規(guī)格的喂料裝置的數(shù)量。

2.2配料控制器
該部分由機(jī)架、秤體、秤斗等部分組成。秤體采用三個高精度稱重傳感器懸吊在機(jī)架平板上;機(jī)架平板由四根支撐管支撐,位置可以上下調(diào)節(jié),以確保安裝時螺旋喂料機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確地伸入配料秤的進(jìn)料筒內(nèi);四根支撐管用地腳螺栓固定在地面上,安裝簡便;秤斗利用支點(diǎn)安裝在秤體內(nèi),整個秤斗可以繞支點(diǎn)180°縱向翻轉(zhuǎn)。秤斗結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)巧妙,使得卸料后秤斗內(nèi)無物料殘留,從而保證每批次稱量精度。
秤斗由氣缸控制翻轉(zhuǎn)動作,動作迅速到位,保證稱量速度和稱量精確性;內(nèi)置接近開關(guān)監(jiān)控秤斗翻轉(zhuǎn)的位置,保證秤斗翻轉(zhuǎn)到位后,動作連鎖;秤體出料口法蘭由兩根吊桿吊掛固定在機(jī)架上,出料口與秤體采用軟連接。
2.3氣動蝶閥
該設(shè)備采用氣動控制,內(nèi)翻板四周裝有O型密封圈,通過O型密封圈與殼體內(nèi)壁擠壓來保證密封效果。該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,開啟靈活、密封性好,在啟閉過程中無帶料、溢塵的現(xiàn)象。氣動蝶閥的作用是防止下道工序設(shè)備氣流影響配料控制器的精度,并防止粉塵冒漏。
2.4控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)是由配料儀表、稱重傳感器、電氣控制柜等組成,如圖3所示。配料儀表作為整個控制系統(tǒng)的核心,具有精度高、功能全、體積小、外形美觀、操作簡單的特點(diǎn)。
控制系統(tǒng)主要功能:
2.4.1。具有啟動、暫停、停工(一個配料周期結(jié)束后停止配料)、急停、卸料及預(yù)置生產(chǎn)批次、當(dāng)班累計(jì)、總累計(jì)等完整的配料控制功能;
2.4.2。所有預(yù)置配料配方數(shù)據(jù)通過配料儀表面板按鍵輸入,具有斷電保護(hù)功能;
2.4.3。所有物料喂料過程由變頻器控制,具有快、慢兩種給料速度及過沖量補(bǔ)償;
2.4.4。具有軟件校秤功能,操作簡單;
2.4.5。配料儀表具有RS232通訊端口,可與網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)連接,通過計(jì)算機(jī)設(shè)置配料配方及其他系統(tǒng)功能;
2.4.6。配料儀表可直接連接串行打印機(jī),或通過與計(jì)算機(jī)連接的打印機(jī)打印生產(chǎn)報(bào)表。

3主要技術(shù)參數(shù)
3.1。秤斗凈容量:10dm3
3.2。每批次稱量物料種類:1～10種
3.3。喂料速度:管徑Υ34mm規(guī)格:1～55dm3/h管徑Υ51mm規(guī)格:1～140dm3/h
3.4。稱量精度:靜態(tài)(砝碼檢定):≤±0.1F.S動態(tài)(物料檢定):≤±0.2F.S
3.5?？刂苾x表電源:AC220V(+10～-15);50Hz;<10W
3.6。氣缸工作壓力:0.4～0.6MPa
4性能試驗(yàn)
TWCD多組分批量添加系統(tǒng)可以預(yù)設(shè)定10種不同的添加配方,用戶根據(jù)要求隨時調(diào)用。對于容量為500kg/m3左右的物料,每種物料的添加量在50g至5000g范圍內(nèi)可任意設(shè)定,每批添加總量
不超過5000g。為保證添加精度,添加量低于50g時需要稀釋后再添加。按照國內(nèi)現(xiàn)有面粉廠普遍使用1000kg、2000kg規(guī)模的混合機(jī),每批需要添加微量物料的量大致為混合物料的0.2,即2kg至4kg左右。配備一臺TWCD10多組分批量添加系統(tǒng)完全可以滿足添加量要求。TWCD多組分批量添加系統(tǒng)每批物料添加的周期和混合機(jī)同步,添加時的稱量精度靜態(tài)(砝碼檢定)≤±0.1F.S;動態(tài)(物料檢定)≤±0.2F.S。我們對TWCD多組分批量添加系統(tǒng)進(jìn)行了單機(jī)機(jī)械性能試驗(yàn)、工藝性能試驗(yàn)及聯(lián)機(jī)工藝性能試驗(yàn),測試數(shù)據(jù)如下:

5.結(jié)論
通過試驗(yàn)證明,TWCD多組分批量添加系統(tǒng)機(jī)械性能和工藝性能均達(dá)到設(shè)計(jì)要求,整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,外形美觀大方,性能優(yōu)良。設(shè)備與物料接觸部分采用不銹鋼材料,對物料無污染;配料精度高,穩(wěn)定性好,功能完善,各項(xiàng)操作既可在現(xiàn)場控制儀表上進(jìn)行,也可以在中控室計(jì)算機(jī)上進(jìn)行,使用方便簡單,自動化程度高;每批次工作周期能夠和混合機(jī)協(xié)調(diào)同步,確保了微量物料批量添加的連續(xù)性、可靠性。
目前,我國面粉生產(chǎn)正向著營養(yǎng)強(qiáng)化方向發(fā)展,國家公眾營養(yǎng)改善項(xiàng)目辦公室、公眾營養(yǎng)與發(fā)展中心已在國內(nèi)推薦“7+1”面粉營養(yǎng)強(qiáng)化配方,明確指出實(shí)行面粉營養(yǎng)強(qiáng)化將會加快面粉行業(yè)的規(guī)?；?、專業(yè)化進(jìn)程,因此,各面粉加工企業(yè)生產(chǎn)營養(yǎng)強(qiáng)化面粉已成為必然趨勢。TWCD多組分批量添加系統(tǒng)正是為了滿足面粉生產(chǎn)向營養(yǎng)強(qiáng)化方向轉(zhuǎn)化的需要而研制的一種技術(shù)先進(jìn)、功能完善、制作精良的新型機(jī)電一體化批量添加設(shè)備,使用TWCD多組分批量添加系統(tǒng)可以在面粉后處理工段實(shí)現(xiàn)精確地、自動地添加各種營養(yǎng)成分及適量的改良劑、強(qiáng)化劑等微量物質(zhì),實(shí)現(xiàn)微量多組分添加。該設(shè)備不僅可以廣泛應(yīng)用于面粉廠配粉工段,也可以應(yīng)用于食品廠及其它行業(yè),具有很大的市場潛力和推廣使用價值。

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