淺談PVC粉料與高輕鈣填充料的集中供料系統(tǒng)解決方案

　　隨著人們對(duì)環(huán)保要求的日益提高以及對(duì)節(jié)能降耗的苛求，在PVC塑料制品加工行業(yè)，特別是PVC塑料管道生產(chǎn)企業(yè)，在擠出生產(chǎn)線上游的原料供給方面，正逐漸淘汰傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集作業(yè)，轉(zhuǎn)而采用全自動(dòng)的集中供料方案。

　　在實(shí)際的PVC管道生產(chǎn)工藝中，一般而言，材料配方中除PVC樹脂粉外，一般都要加入一定比例的碳酸鈣，尤其是用于排水類的管道，鈣粉的含量就會(huì)相對(duì)較多。生產(chǎn)廠家為了保證擠出螺桿的使用壽命，會(huì)盡量選擇密度很輕的輕鈣，以降低鈣粉對(duì)螺桿的磨損。

　　另外，在集中供料系統(tǒng)中的原料混合工序中，為了保證PVC、鈣粉、配方料的混合質(zhì)量和混合效率，一般希望加入一定比例的粒料一起進(jìn)行攪拌。

　　這樣一來，混合料中就會(huì)包括PVC、輕鈣、助劑配方料以及塑料顆粒，如何有效地對(duì)這種混合料進(jìn)行輸送，并最終將其順利分配到各條擠出生產(chǎn)線，通常要解決以下五個(gè)方面的問題。

　　一、有效解決粉體長距離輸送的堵管現(xiàn)象

　　物料在長距離的輸送過程中，最容易造成堵塞的地方就是管道的轉(zhuǎn)彎處，并且，物料在輸送管道中高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)彎頭處的摩擦最大。為了延長彎頭的使用壽命，一般采用特殊的耐磨材料，因?yàn)樵阡摴軆?nèi)壁附著了耐磨材質(zhì)，可以進(jìn)一步增加物料在管道中的阻力。聯(lián)塑機(jī)器經(jīng)過不斷的設(shè)計(jì)并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，研發(fā)出了耗氣量較小的具有螺旋氣流推進(jìn)作用的“助推器”。不僅使經(jīng)過彎頭的物料沿管道內(nèi)壁形成旋流，而且及時(shí)使物料獲得二次的加速度，這樣，不但減少了輸送過程中的堵管現(xiàn)象，而且減輕了粉料“接受倉”中“料氣分離”的負(fù)擔(dān)。

　　二、設(shè)計(jì)出合適的料氣比

　　在氣力輸送系統(tǒng)中，合適的“料氣比μ”（即每立方氣所輸送的粉料）的設(shè)計(jì)：μ=qws/（ρa(bǔ)*qva），其中qws為粉體的流量（kg/h），ρa(bǔ)為氣體的密度（kg/m3），qva為氣體的流量（m3/h）。一般而言，μ設(shè)計(jì)值越高，所消耗空氣量就小，單位能耗就低，并且粉體的輸送量也增大。然而，若μ過大，管道容易堵塞，因此在整體的管路設(shè)計(jì)和施工中，合理的管道通徑、合理的彎道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（保證在耐磨的前提下壓降的最小化）、合理的管路布局以及施工過程中的質(zhì)量監(jiān)控就顯得非常重要。聯(lián)塑機(jī)器在上述第一點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)基礎(chǔ)上，結(jié)合塑料擠出行業(yè)近幾年眾多的項(xiàng)目實(shí)施，積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　三、通過各種手段減少混合料“分層”

　　對(duì)于同時(shí)輸送密度差別較大的幾種粉體物料（PVC、輕鈣和塑料顆粒），如何在輸送過程中最大程度地減少混合料的“分層”是確保PVC塑料管材生產(chǎn)品質(zhì)保證的基礎(chǔ)。一般而言，有以下幾種方案：

　　◆眾所周知，破塑料或者二次造粒的塑料顆粒，在添加和輸送過程中，不可避免地直接與空氣接觸，很容易吸收空氣中的水分而變得“沉重”。如果我們從輸送前端的混料工序入手，只是對(duì)PVC、輕鈣以及配方料進(jìn)行混合，去除混合機(jī)因?yàn)榛旌腺|(zhì)量以及效率對(duì)塑料顆粒的依賴，就可以大大解決混合輸送的“分層”問題：首先，對(duì)于沒有塑料顆粒料的介入，如何提高混機(jī)的快速升溫問題（在熱混過程中，如果有較多的塑料顆粒料參與的話，容易相互摩擦升溫），可以在熱混合機(jī)的缸體中，設(shè)計(jì)具有主動(dòng)加熱的輔助裝置，并且設(shè)置特殊的導(dǎo)流裝置，以提高混合物料的升溫速度，縮短升溫時(shí)間。其次，由于自身相對(duì)PVC而言很輕的重量，在熱混過程中，大量的輕鈣在熱混槳葉的高速離心力的作用下，極其容易獨(dú)自分離出來而漂浮在最上方，造成混合質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。如何解決這個(gè)問題呢？聯(lián)塑機(jī)器通過不斷的嘗試，采用特殊式上、中、下槳葉，盡量讓獨(dú)自“逃逸”的上層輕鈣形成“旋渦”而不斷重新返回到下層攪拌，即可大大改善混合的質(zhì)量。

　　◆對(duì)于幾種密度差異大的粉料的混合輸送，在輸送過程中，盡量采用“密相”的形式進(jìn)行輸送，即：“氣、料”兩相在管道中流動(dòng)時(shí)，將氣和料隔斷輸送，讓混合物料呈柱狀間隔充滿管道，由于物料柱前后相鄰的壓縮空氣存在著壓力差，物料就依靠靜壓差的移動(dòng)而被迫移動(dòng)。這樣，物料的輸送濃度越大，相互之間的分層就越小;

　　◆在氣力輸送的接受倉設(shè)立“均化料倉”，其作用是使經(jīng)過“長途”輸送的混合物料，在相對(duì)“分層”的情況下，在料倉的跌落過程中，迫使幾種物料再次混合，以達(dá)到在分配到擠出機(jī)之前，進(jìn)行二次混合的目的。

　　四、正確的“管鏈輸送”方式

　　在氣力輸送的末端，接下來就是常見的管鏈輸送：如何將混合料按“各取所需”的分配原則，有序地分配到需求最末端的擠出機(jī)料斗，對(duì)于既是高輕鈣填充量，又是塑料顆粒含量較多的PVC混合料的最終分配，必須要處理以下一系列的問題：

　　◆管鏈的“脫鏈”問題：混合料是由管鏈的傳動(dòng)鏈輪帶動(dòng)鏈條，鏈條再帶動(dòng)“刮板”使物料移動(dòng)的，因?yàn)榛旌狭现袚街罅康男螤罡鳟惖乃芰项w粒，一旦被輸送的混合料在鏈輪傳動(dòng)箱中形成一定程度的堆積，顆粒料就會(huì)進(jìn)入到鏈輪和鏈條之間，于是，造成鏈條不可避免地脫離鏈輪，這是一個(gè)很難解決的問題。

　　在不斷的優(yōu)化中，聯(lián)塑機(jī)器設(shè)計(jì)出了傳動(dòng)箱堆積料自動(dòng)回送到主料倉的專利裝置，可以在很局限的空間里，極低能耗、免維護(hù)，以及安裝簡便的裝置，徹底解決管鏈的掉鏈以及容易拉松的問題。

　　◆混合料中，由于輕鈣含量高，輕鈣流動(dòng)性差容易引起一系列“架橋”問題：可以毫不夸張地說，PVC混合料中如果輕鈣的含量高到一定程度，在混合料到達(dá)管鏈接受倉到前往擠出機(jī)臺(tái)的分配中，以下的環(huán)節(jié)都會(huì)引起架橋：

　?、俟苕溸\(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)對(duì)擠出料斗中粉料的擠壓，造成粉料流動(dòng)性的進(jìn)一步惡化;

　?、诠苕溸\(yùn)轉(zhuǎn)中，即使在相同的速度條件下，鏈板給料量的不穩(wěn)定性（因?yàn)楣苕溔肓峡谙铝系牟痪鶆颍?

　　③擠出機(jī)料斗透氣性不佳;

　?、軘D出給料口磁力架對(duì)粉料的二次阻擋;

　?、輸D出機(jī)喂料螺桿入料口的“頸口”效應(yīng)。

　　針對(duì)以上，聯(lián)塑機(jī)器的解決方案是：

　?、贁D出機(jī)料斗“始終不滿料”的給料方式，避免粉體在擠出料斗中的擠壓，并保證料斗的高透氣性;

　?、谠诠苕溔肓峡诓捎枚拷o料方式，保證管鏈板給料的均勻;

　?、劢Y(jié)合伺服電機(jī)多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出高通過性的“強(qiáng)磁通”磁力架，這也是聯(lián)塑機(jī)器的專利產(chǎn)品;

　?、芙Y(jié)合20多年擠出機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出針對(duì)高鈣含量的專用的擠出機(jī)螺桿喂料機(jī)，很大程度解決擠出料斗頸口卡料。

　　PVC粉體中央供料系統(tǒng)流程簡圖

　　五、系統(tǒng)集成的意義

　　PVC粉體集中供料系統(tǒng)和優(yōu)良的電控系統(tǒng)是必不可少的保障：聯(lián)塑機(jī)器系統(tǒng)，從原料的投料站，到原料的輸送、計(jì)量、混合攪拌、混合料的二次輸送、管鏈的混合料再分配，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，都是“一網(wǎng)到底”，最后集中到中央控制室集中監(jiān)控（也可遠(yuǎn)程本地控制），并集中每個(gè)執(zhí)行器的狀態(tài)顯示、故障報(bào)警以及報(bào)表歸檔功能。并且，聯(lián)塑機(jī)器可以按照客戶的需求，將客戶密切關(guān)注的操作和監(jiān)控畫面，以WEB網(wǎng)頁的形式發(fā)布，客戶可借助任何手機(jī)移動(dòng)終端都可以監(jiān)視集中供料系統(tǒng)的狀態(tài)。

　　以上五大點(diǎn)的內(nèi)容，是聯(lián)塑機(jī)器公司融合多年的塑料管道設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合眾多集中供料系統(tǒng)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，與大家分享。