В настоящее время часто возникают задачи организации производства комбикорма на базе существующих и не используемых (или не эффективно
используемых) зданий и сооружений, представляющих собой склады бестарного хранения. Как правило, такие сооружения уже имеют транспортную
структуру виде норий и цепных транспортеров для загрузки и выгрузки продукта из силосов, и представляется интересным использование существующих
транспортных потоков в целях организации многокомпонентного дозирования. Наиболее подходящее место организации такого дозирования -
подсилосный этаж.
Один из классических подходов - расположение в подсилосном этаже многокомпонентного дозатора дискретного типа в расчете на подачу
результатов дозирования в смеситель дискретного действия. Однако в таком пространстве сталкиваемся с рядом трудностей:
1. ограниченное пространство по вертикали, что требует изготовление «вытянутых» весовых бункеров, и что, в свою очередь, усложняет их
конструкцию.
2. растянутость расположения силосов в горизонтальной плоскости, что требует применения протяженных питателей, для подачи продуктов в
весовой бункер.
Если подсилосный этаж не является первым, то возможно размещение приемных подвесовых бункеров этажом ниже и это приводит к
необходимости реконструкции межэтажного перекрытия.
Если подсилосный этаж является первым, то такая возможность в размещении подвесовых бункеров отсутствует и необходимы дополнительные
временные интервалы для разгрузки весовых бункеров непосредственно в отводящий транспорт. Дополнительные временные интервалы вызывают
увеличение скоростных потоков через питатели при подаче компонент в весовой бункер, что отрицательно сказывается на точности дозирования.
Другой классический вариант - организация непрерывных потоков компонент из силосов в соответствии с заданной рецептурой в расчете на
дозаторы непрерывного действия. Недостатки такого варианта всем известны - плохая точность дозирования и плохая гомогенность смеси.
Неконтролируемость результатов дозирования-смешивания.
Предлагаемый вариант к рассмотрению в этой статье - дозирование дискретно-непрерывными потоками. Предполагается, что дозирование каждого
компонента в рамках подготавливаемой порции для смешивания, будет осуществляться бункерными весами более мелкими (заранее устанавливаемыми)
дискретными порциями, таким образом, что сумма всех порций даст требуемую величину дозы компоненты, в соответствии с рецептурой. При этом, во
время формирования последней дискретной порции будет применяться технология «точной» (медленной) досыпки с целью достижения заданной
точности.
Для пояснения такого процесса рассмотрим пример, в котором необходимо сформировать в качестве одной из компонент дозу пшеницы в размере
2-х тонн при общей загрузке смесителя всеми компонентами в 4-е тонны.
Для недопущения путаницы в определениях доз назовем:
- дозу, которую необходимо достичь для загрузки заданного компонента в смеситель в соответствии с рецептурой, назовем «суммарной дозой
компонента»
- дозу, которая реализуется при однократной загрузке бункерных весов, назовем «однократной дозой»
Особенность дозирования бункерными весами состоит в том, что требуемая суммарная доза превосходит максимальную однократную дозу
взвешивания бункерными весами. Алгоритм достижения заданной суммарной дозы сводится к последовательному прохождению двух этапов в работе
бункерных весов:
1. поточное перевешивание компонента с регистрацией прошедшей суммарной массы через бункерные весы до момента, когда величина прошедшей
суммарной массы достигнет величины, отличающейся от требуемой суммарной дозы на величину однократной дозы.
2. дозирование последней однократной дозы путем засыпки в бункерные весы такой однократной дозы, которая позволила бы свести суммарную
массу, прошедшую через бункерные весы, к требуемой суммарной дозе.
При этом существует два режима сыпи продукта в бункерные весы:
1. режим «грубой» сыпи продукта в весовой бункер. При этом сыпь осуществляется с высокой скоростью.
2. режим «точной» сыпи продукта в весовой бункер. При этом сыпь осуществляется с низкой скоростью.
Поточное перевешивание осуществляется только в режиме грубой сыпи. При этом на этом этапе не требуется точной выдержки однократной дозы,
а требуется лишь точная фиксация массы образовавшейся однократной дозы.
Дозирование последней однократной дозы осуществляется последовательно - сначала в режиме грубой сыпи, а потом в режиме точной сыпи. При
этом на этом этапе осуществляется точная выдержка последней однократной дозы за счёт медленной точной сыпи на завершающем этапе.
В качестве примера можно рассмотреть вариант дозирования бункерными весами на 300 кг. суммарной дозы в 2000 кг. В качестве однократной дозы
будем рассматривать достижение величины, соответствующей 250 кг.
Предположим следующие последовательные случайные реализации доз при поточном перевешивании с учётом времени с момента начала
перевески:
1-ая однократная доза 250.2 кг. сумма по перевеске 250.2 кг. время 13 сек.
2-ая однократная доза 275.9 кг. сумма по перевеске 526.1 кг. время 26 сек.
3-ая однократная доза 263.6 кг. сумма по перевеске 789.7 кг. время 39 сек.
4-ая однократная доза 247.4 кг. сумма по перевеске 1037.1 кг. время 52 сек.
5-ая однократная доза 282.3 кг. сумма по перевеске 1319.4 кг. время 65 сек.
6-ая однократная доза 278.1 кг. сумма по перевеске 1597.5 кг. время 78 сек.
7-ая однократная доза 225.0 кг. сумма по перевеске 1822.5 кг. время 91 сек.
Таким образом, после 7-ой дозы суммарная масса отличается от требуемой суммарной дозы менее чем на 250 кг. При этом последняя однократная
доза должна составить 177.5 кг. (чтобы суммарная доза составила 2000 кг.). Т.е. включается этап дозирования 8-й последней однократной дозы, на котором
осуществляется сначала сыпь быстро в режиме грубо, а затем медленно в режиме точно, для точного достижения нужной величины последней
однократной дозы. Предположим, что последняя доза реализовалась величиной 177.7 кг. и потребовавшееся время (с учетом увеличенного интервала за
счёт точной сыпи) составит 18 сек. Таким образом, общая сумма по перевеске составила 2000.3 кг. и ошибка по суммарной дозе составила 0.2 кг., а время с
момента перевески составило 109 сек.
Такая схема непрерывно-дискретного дозирования параллельными потоками обладает рядом преимуществом перед классической схемой
порционного дозирования:
1. Более высокая точность дозирования. Обусловлено тем, что предлагаемый наибольший предел взвешивания (НПВ) бункерных весов гораздо
меньше НПВ многокомпонентного дозатора, реализующего ту же функцию. В рассмотренном ренее примере НПВ бункерных весов составляет 150…300 кг,
что соответствует дискретам взвешивания 50-100гр. В это же время классическая схема дозирования, предполагает использование весов с НПВ в
диапазоне 2000…3000 кг, что соответствует дискрете измерения веса в 1000гр. и следовательно большей величиной ошибки.
2. Эффект предварительного смешивания, т.к. компоненты поступают на линию измельчения и смешивания не в виде «слоистого пирога», как в
случае 5-ти многокомпонентных дозаторов, а равномерно параллельными потоками.
3. Уменьшение количества используемых механизмов на 24-е шнека, необходимых в классической схеме с 5-ю многокомпонентными дозаторами.
4. Экономия электроэнергии и более высокая надежность вследствие меньшего количества эксплуатируемого транспортно-механического
оборудования.
5. Более высокая степень резервирования (дублирования) и ремонтопригодности без остановки линии - в случае временного отказа каких-либо
весов или необходимости ремонтно-профилактических работ, возможно продолжение работы на оставшихся в работе весах,
6. Компактность. В существующем пространстве между выходными отверстиями бункеров и полом (2.5 метра) вмещаются весовые модули и
транспортёры, и это не потребует дополнительных работ по демонтажу межэтажных перекрытий (в сравнении с вариантом с многокомпонентными
дозаторами).
7. Меньшая трудоёмкость монтажа и демонтажа. В предлагаемом нами решении нет необходимости поднимать конуса силосов, что исключает
дополнительные работы по демонтажу громоздких ворошителей и конусов силосов.
Ниже, на приведенных фотографиях, показано планировочное решение при размещении бункерных весов в подсилосном этаже для зерновых и
мучнистых компонент.
Фотографии сделаны на объекте, где реализован этот метод дозирования. В процессе эксплуатации оборудования была подтверждена высокая
надежность работы этой схемы дозирования и получены устойчивые качественные результаты.
