Автоматизация производства строительных материалов позволяет заменить ручной и механизированный труд, упростить контроль за технологическим процессом и снизить влияние человеческого фактора. Как следствие, возрастает качество выпускаемого сырья и безопасности на предприятии.
Степень автоматизации производства строительных смесей может быть разная и зависит от бюджета и поставленных задач. Например:
- Внедрение АСУ ТП. Это комплексная процедура, которая подразумевает модернизацию всех исполнительных механизмов, приборов КИПиА и установки верхнего уровня (SCADA, АРМ оператора). Как итог, технологический процесс полностью управляем дистанционно.
- Автоматизация отдельных участков. В данном случае выбирается технологическая стадия, которая больше всего нуждается в модернизации. Критериями выбора могут быть: повышенная опасность, высокая трудозатратность, моральный износ оборудования и пр. Устанавливается локальная АСУ и местный пульт управления.
- Автоматизация отдельных установок и узлов. Модернизируется конкретная машина или аппарат, например, насосная станция, конвейерная линия, вентилятор и т.п.
Функции автоматизации производства сухих строительных смесей
Автоматизация – это комплекс мероприятий для снижения экономических, временных и трудовых затрат на предприятии. Автоматизируя технологическую схему производства сухих строительных смесей, получают следующие преимущества:
- Снижение высокой физической нагрузки на человека, например, в процессах транспортировки готовой продукции и ее погрузки.
- Повышение безопасности рабочего процесса за счет исключения необходимости нахождения человека в опасных производственных зонах и внедрения средств аварийного останова.
- Снижение влияния человеческих ошибок на технологический процесс. Автоматический контроль позволит не пропустить выход параметров за пределы, блокировочные алгоритмы не допустят неправильного или неправомерного запуска оборудования. Все это значительно снижает простои и паузы в технологических циклах.
- Экономию используемого сырья и ресурсов. Точный контроль над расходами всех производственных ресурсов позволит четко следовать технологической карте, исключить перерасход и осуществлять анализ, с целью возможной оптимизации.
- Повышение управляемости и наблюдаемости технологического процесса. Для этого в вашем распоряжении сохраняемая информация, свето-звуковая сигнализация, различные режимы управления и многие другие средства.
- Непрерывность производства. При автоматическом управлении линию не нужно останавливать для проведения пересменки, ремонта отдельных узлов и т.п.
- Увеличение качества производимого продукта. В производстве строительных смесей это достигается за счет повышения точности дозирования компонентов, более строгим контролем температурных режимов и другими факторами.
- Упрощение общей схемы управления предприятием. Это касается внутрицеховых операций, взаимодействия между цехами и работы производства в целом.
Технология изготовления сухих строительных смесей
В зависимости от типа выпускаемой продукции на предприятиях, занимающихся производством сухих строительных смесей, используют следующие виды технологического оборудования:
- Емкости для хранения готовой продукции, ингредиентов, компонентов и добавок.
- Силосы относятся к емкостному оборудованию. Оснащаются системами загрузки и выгрузки сырья. Подача материала из силоса часто осуществляется дозированными порциями, поэтому установка дозировочной системы обязательна.
- Сушильные аппараты, в которых продукт выдерживается при определенном температурном режиме.
- Транспортеры выполняют операции по транспортировке продукта между технологическими стадиями. Это могут быть конвейеры, нории, продуктопроводы и т.п.
- Смесительные установки для перемешивания компонентов.
- Пылеуловители для очистки воздуха.
- Фасовочные и упаковочные автоматы наполняют разнообразную тару (мешки, биг-бэги) готовой продукцией, формируют паллеты.
- Вентиляторы для нагнетания воздуха, проветривания пустого технологического оборудования и т.п.
- Маршрутное оборудование. К этой категории относят клапаны, задвижки и другие механизмы, с помощью которых можно изменять маршрут следования продукта.
Если рассматривать типичную линию для производства сухих строительных смесей, то технологический процесс получения готовой продукции будет выглядеть следующим образом:
- Исходное сырье (песок) загружается в камеру сушильного аппарата для удаления излишней влаги. Выдержка под высокой температурой осуществляется по времени или до достижения требуемых показателей влажности. Для последнего способа требуется система влагоизмерения.
- Далее сухой песок поступает в накопительную емкость, а в другую емкость поступает цемент. Если технологический процесс подразумевает наличие других компонентов, для них используют дополнительные емкости.
- Автоматическая система дозирования по заранее введенной рецептуре дозирует требуемое количество ингредиентов в смесительное оборудование.
- Процесс смешивания происходит за счет лопастей, которые приводятся в движение электродвигателями. Интенсивность вращения можно изменять при наличии частотного преобразователя.
- Готовый продукт выгружается в бункер, откуда фасуется в мешки, пакеты и другую тару.
- При выполнении любых операций постоянно работает аспирационное и пылеулавливающее оборудование, которое снижает концентрацию пыли в воздухе.
Оборудование для автоматизации производства строительных смесей
Типы приборов и устройств, которые служат для автоматизации производства строительных смесей, зависят от конкретного оборудования, установленного на технологическом участке. Например:
- Аспирационные системы. В этих системах контролируют степень загрязненности рукавных фильтров, регулируют обороты мотора для создания вакуума и т.п.
- Транспортировочное оборудование. Здесь можно управлять скоростью, направлением движения. Для эффективной работы контролируют скорость вращения, температуру подшипников, сход ленты и т.п.
- Дозировочные аппараты. Для отделения порции устанавливают весоизмерительное оборудование или уровнемеры. За четкость и равномерность подачи материала отвечает исполнительные механизмы, степень открытия которых можно контролировать.
- Смешивание. Частотные преобразователи позволяют управлять скоростью вращения, тем самым изменяя интенсивность перемешивания.
- Промышленные котлы. Современные ПИД-регуляторы температуры позволят очень точно поддерживать температурный режим, а байпасные индикаторы уровня помогут наблюдать за процессом даже при высоких значениях температуры.
Также к важным технологическим участкам линий по производству сухих строительных смесей относят узел расстаривания биг-бегов, системы подачи ингредиентов, печи и др. Типичный технический комплекс производства сухих строительных смесей выглядит следующим образом:
В компании «РусАвтоматизация» можно приобрести следующее оборудование для АСУ ТП производства сухих строительных смесей:
Лопастные (ротационные) сигнализаторы уровня. Датчики устанавливают в бункеры для контроля достижения определенного уровня. За счет принципа действия на работу устройств не влияет пыль. Большая концентрация пыли взрывоопасна, поэтому для таких случаев у нас есть модели во взрывозащищенном исполнении Ex.
Уровнемеры сыпучих материалов для мониторинга показания уровня в силосах, тип и принцип действия датчика выбирается в соответствии с условиями эксплуатации и поставленной задачи.
Байпасные индикаторы уровня. При наличии паровых и водогрейных котлов на предприятии, нет ничего лучше байпасного указателя. Также возможен заказ байпасного индикатора со встроенным магнитострикционным уровнемером или сигнализатором. Устройство обеспечивает непрерывный контроль и дает возможность обслуживания без остановки котла.
Пневмовибраторы устанавливают на внешнюю часть стенки технологического оборудования. Устройство генерирует вибрацию, которая служит для устранения заторов и опорожнения бункеров.
Датчики пыли используют для оценки эффективности работы систем очистки воздуха.
Влагомеры. Поточные модели устройств позволяют осуществлять высокоточную сушку песка и цемента.
Датчики для конвейеров. Устройства для контроля провисания, схода, перегруза и наличия препятствия на конвейерной ленте.
Аварийные тросовые выключатели устанавливают вдоль транспортных линий. Приборы позволяют экстренно остановить оборудование и блокировать повторный пуск. Это обязательное средство обеспечения безопасности.
Датчики потока (наличия) сыпучих веществ. Устройства помогают в контроле правильности работы конвейерных линий, пневмопроводов, бункеров-самотеков, зерновых норий, перегрузочных течек.
Датчики подпора (заштыбовки) служат для контроля затора сыпучего продукта в продуктопроводах, самотеках и другом оборудовании.
Датчики скорости позволяют контролировать нормальную скорость конвейеров. При замедлении выдают аварийный сигнал.
Терморегуляторы для управления температурным режимом.
Датчики температуры, термопары и термосопротивления необходимы для контроля температуры в сушильных барабанах, печах, пропарочных камерах, нагревателях и пр.
Барьеры безопасности устанавливают в особо опасные зоны, где возможно получение травм из-за вращающихся частей механизмов и т.п. Контролируют отсутствие человека в этой зоне, при срабатывании моментально отключают все оборудование.
Реле безопасности используют совместно с другими средствами безопасности: аварийными кнопками, тросовыми выключателями, барьерами и т.п. Осуществляют аварийный останов линии при срабатывании.
Частотные преобразователи защищают электропривод по электрической части. Позволяют осуществлять плавный пуск и останов оборудования, а также изменять частоту вращения.
Устройства плавного пуска плавно запускают и останавливают электромоторы, обеспечивают безопасную эксплуатацию двигателя.
Редукторы, мотор-редукторы – механические узлы для передачи крутящего момента от двигателя к исполнительному устройству.
Электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. Механизм устанавливают на вентиляторы, насосы, конвейеры и мн. др.
Шнековые транспортеры – эффективный способ транспортировки сыпучих материалов.
Клапаны сброса давления устанавливают на силосы и бункеры. Позволяют мгновенно компенсировать резкое изменение давление, тем самым, обеспечивая безопасную эксплуатацию емкостного оборудования.
Затворы используют для перекрытия потока материала в бункеры. Относятся к запорной арматуре.
