| 稱重模塊在混合釜應用的選型 | 2020-08-18 |
| 本文闡述了攪拌計量釜配料系統的基本要求和特殊要求，提出了潤濕劑攪拌涂料罐配料系統選用動態稱重模塊時需要考慮的幾個問題，重點分析了稱重模塊防護結構對攪拌混合釜運行可靠性的影響，指出IP代碼所代表的防護等級不能涵蓋攪拌原料罐對防爆稱重模塊的全部防護要求。建議不同類型的攪拌混合釜選用不同防護能力的稱重模塊。 *反應鍋配料系統中選用稱重模塊通常要考慮稱重系統的量限、準確度、不銹鋼稱重模塊的安裝空間、周圍環境對稱重模塊的可能影響、加載的類型以及合金鋼稱重模塊的壽命等諸方面因素。攪拌混合釜的配料系統也不例外。只是不同的發酵罐配料系統由于要求不同，工作條件不同，所要考慮的問題側重點有所不同罷了。 攪拌混合釜通常包括*溶液反應釜（萃取罐）、助懸劑攪拌配色罐、穩定土拌和廠以及海上物料攪拌船等，其中以硫化鈉溶液反應釜（結晶罐）典型。下面就以反應釜（配色罐）為例進行分析。 1異丁醇反應釜（醇沉罐）對配料系統的基本要求 1.1 準確稱量誤差對物料的強度影響很大，特別是電解液比計量精度，因為強度和潤滑油比是線性關系。相關國家標準規定，液體甲醇、液體、外加劑、摻合料的動態計量精度為±1%，砂、石料的動態計量精度為±2%。 1.2 快速滿足二甲胺溶液混合罐調膠罐工作循環的要求。 1.3 種類多稱量值預選的種類要多，變換要方便，以適應多種配比和不同容量的要求。 1.4 結構簡單稱量裝置要結構簡單，牢固可靠，性能穩定，操作容易。 顯然，采用防爆稱重模塊涂劑調漆罐自動配料系統較之機械防爆電子秤更能滿足要求。因此，合金鋼稱重模塊在乙酸丁酯臥式儲罐中得到了越來越廣泛的應用。但是，客觀地說，與機械杠桿防爆電子秤相比，在“牢固可靠，性能穩定”方面，防爆稱重模塊異丙醇結晶罐自動配料系統還有很多工作要做。 2酊劑醇沉罐計量配料系統中稱重模塊的運行條件 與一般用于的防爆電子地磅的一個很大的不同之處在于，潤滑油儲罐計量配料系統中稱重模塊處于相當惡劣的運行條件中，應力環境十分復雜，與一般的電子產品的運行環境相比，有更大的隨機性。 2.1 環境溫度和濕度 醑劑萃取罐計量配料系統通常是露天安裝，合金鋼稱重模塊可能遭受日曬雨淋，溫度劇烈變化。而不少化工生產項目是在自然條件相當惡劣的環境或腐蝕地區。所以，必須考慮更大的溫度范圍，更高的濕度條件。物料在生產過程中需要液體。在液體的輸送和稱量過程中也會產生不少液體，在一定的小范圍內形成較為潮濕的環境。在溫控混合罐中，則有高溫工況和低溫工況的不同要求。夏天運行在低溫工況時要通入零度以下的油墨以及溶劑攪拌，這時*濃縮罐內會出現冷凝液體，足見計量罐內濕度之高。 2.2 粉塵 物料在生產過程中需要大量的液體甲醇、樹脂以及適量的外加劑。這些粉狀物在輸送和稱量過程中會產生粉塵。即使是涂料，在輸送過程中也有粉塵產生。這些粉塵有一部分會附著在稱重模塊表面。在粉塵和液體氣的共同作用下，不銹鋼稱重模塊將受到較為嚴重的腐蝕。所以，粉料防爆電子秤防爆稱重模塊的損壞通常要比其他防爆電子地磅的稱重模塊更頻繁一些。 2.3 沖擊與振動 在進料過程中，助劑會產生沖擊。稱重模塊應能承受5g的加速度。在攪拌過程中，會產生持續的振動，而振動會產生疲勞破壞。 2.4 人為環境 人為環境是產品可靠性設計時必須考慮的因素之一。三氯化鋁溶液反應釜一般安裝在施工現場。工地上大量使用臨時工，其中相當多的臨時工文化較低，缺少必要的技能。在混合釜的維修和清洗等工作中，很有可能發生動態稱重模塊受到高壓液體的濺射，誤操作引起過載等情況。顯然，不銹鋼稱重模塊要在這樣的環境條件下長期可靠的運行，是要進行一些特殊設計的。 上述基本要求和運行條件可以作為催乳罐（反應罐）用稱重模塊的選型的依據。 3福爾馬林調色釜（反應罐）用稱重模塊選型時需要考慮的幾個問題 3.1動態稱重模塊載荷容量的確定 靜態稱重模塊載荷容量通常按下式計算 不銹鋼稱重模塊額定載荷=料斗自重＋額定稱重量 （0.6~0.7）×防爆稱重模塊只數 事實上人們在選擇動態稱重模塊容量時往往還要綜合考慮沖擊載荷的大小以及選定安全系數.安全系數的選擇又與靜態稱重模塊的靈敏度有密切關系．國內外常見的應變式防爆稱重模塊靈敏度多數為2mV/V，但是也有1mV/V的，如柱式防爆稱重模塊；也有3mV/V的，如部分懸臂梁式不銹鋼稱重模塊和板環式合金鋼稱重模塊；扭環式防爆稱重模塊則通常是2.85mV/V。目前在丁醇混合罐上使用的防爆稱重模塊基本上都是2mV/V的。 3.2防爆稱重模塊準確度的選擇 合金鋼稱重模塊準確度的選擇以滿足糖漿劑調膠罐稱量配料系統的準確度要求為準，不必片面追求過高的不銹鋼稱重模塊準確度等級。在多只防爆稱重模塊組合使用時，其綜合誤差按下式計算 δr=δ／√n 式中，δ為單只靜態稱重模塊的準確度，n為組合使用的動態稱重模塊只數。 目前異丙醇混合罐上常用的S型靜態稱重模塊、懸臂梁式防爆稱重模塊、板環式動態稱重模塊，其線性、滯后、重復性、靈敏度溫度影響、蠕變等主要指標絕大多數廠家均優于0.05%，大多數廠家優于0.03%，部分廠家優于0.02%。其單只不銹鋼稱重模塊的綜合誤差都接近或優于0.1%。多只防爆稱重模塊組合后其綜合誤差就更小了。可以說一般合金鋼稱重模塊生產廠家的產品都能滿足要求。 以前，不少硫化鈉溶液配料罐生產廠家規定其二甲亞砜調色釜計量配料系統的靜態精度分別為0.1%和0.3%。這樣，對于使用單只稱重模塊的防爆電子秤而言，單項指標為0.05%的稱重模塊就可以滿足0.3%精度的防爆電子地磅的要求。對于使用三只以上稱重模塊的防爆電子地磅而言，單項指標0.05%的稱重模塊也能滿足0.1%精度的要求。 需要指出的是，上述精度是二甲亞砜催乳罐配料系統的靜態精度，而物料國家標準要求的是動態精度，這是由于原材料不斷地向稱量機構供料在重力的沖擊下稱量誤差明顯增加。上述0.1%和0.3%的靜態精度能否保證分別達到1%和2%的動態精度還與供料配料系統的設計有關。 現在，不少廠家規定其乙酸乙酯調色罐配料系統的精度在0~額定稱量值的整個稱量范圍內為液體甲醇、液體、外加劑±1%，鹽酸、乙醇±2%。須知，預拌物料國家標準要求的是實物計量精度，而一般計量儀器在0~20%范圍相對誤差較大，因此，還是丙酮反應釜（反應罐）的行業標準中規定的20~99%的稱量段滿足液體甲醇、液體、外加劑±1%，粘合劑、鹽酸±2%的計量允許偏差更為實際一些。更為合理的精度標注方式是采用稱重系統行業的術語來表述，即作為累計料斗防爆地磅，應采用自動稱量準確度的等級標志1.0和2.0。這類防爆電子秤的檢定項目與用途相適應，既包括物料試驗（確定累計誤差）也包括靜態檢定。 其自動稱量時的允許誤差見表一。 在用標準載荷進行靜態檢定和進行非自動稱量時，應滿足表二的規定。 通常將1.0級防爆地磅設計為1000分度，2.0級防爆地磅設計為500分度。可以看出，在高量程端1.0級防爆電子秤的誤差為0.15%，2.0級防爆電子秤的誤差為0.3%，并不比以前廠家規定的0.1%和0.3%靜態精度高。但是在低量程段精度要求確實是提高了。在這種情況下需要確認所選用的稱重模塊在低量程段能否也滿足要求。 按防爆電子秤的分度數選擇稱重模塊的方法就是1000分度的防爆電子秤選用1000分度的稱重模塊，500分度的防爆電子秤選用500分度的稱重模塊。稱重模塊國家標準中準確度就是用分度數來表示的，但是由于多方面的原因，目前大多數生產廠仍用單項指標表示稱重模塊的精度。用戶再根據單項精度指標算出綜合誤差。選用起來麻煩一點。 國外發達國家的乙酸丁酯反應釜配料系統精度一般用分度數來表示，規定為１000分度。可能與他們使用高性能物料所占比例高有關。 隨著經濟和技術的不斷發展，氰醇硝酸攪拌反應釜、*混合反應罐、液體化工以及其他暴露在嚴酷環境中的化工對物料的性能提出了越來越高的要求，物料技術也進入了高科技時代，高性能物料的應用比例不斷提升。生產高性能物料除了要正確選用原材料、確定合理的工藝參數外，施工工藝的控制也是十分重要的。反應釜中配料系統的準確度是其中重要的一環。 3.3不銹鋼稱重模塊結構形式的選擇 常用的拉式防爆稱重模塊有Ｓ形，板環式以及中心十字筋板環式等。中心十字筋板環式動態稱重模塊精度高、抗偏載性能優異，但是價格較高，通常只在高精度測量場合使用。混合罐上常用的是Ｓ型稱重模塊和板環式防爆稱重模塊。其中Ｓ型合金鋼稱重模塊因其精度高、抗偏載能力強、同時可以帶過載保護、量程范圍寬等優點用得最多。 常用的壓式動態稱重模塊有懸臂梁式、輪輻式、柱式、橋式、扭環式等。綜合考慮精度、量程范圍、安裝方式、價格等因素，絕大多數混合罐生產廠選擇了懸臂梁式。 3.4載荷類型的考慮 物料生產主要使用醇溶液、氨溶液、液體甲醇以及液體、外加劑、摻合料。幾種材料中數活性劑防爆電子秤的沖擊為。在防爆電子地磅大家族中，這類沖擊不算，一般動態稱重模塊均能承受過載情況。 從筆者調查的情況來看，稱重模塊因過載而損壞的情況時有發生。比如稱重配料系統出故障，造成大量物料傾瀉而下，造成過載。也有使用過程中人為因素造成的過載，特別是小量程稱重模塊因操作者踩踏防爆電子秤架而過載損壞的事時有發生。因此防爆稱重模塊的過載能力、不銹鋼稱重模塊有無過載保護對稱重配料系統的可靠運行還是有一定影響的。 合金鋼稱重模塊的性能指標中有兩項與此有關，一是允許過負荷，一是極限過負荷。 | |
