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國內(nèi)純堿生產(chǎn)主要有氨堿法、聯(lián)堿法、天然堿法,隨著純堿企業(yè)的規(guī)?；l(fā)展,中國已經(jīng)成為純堿、氯化銨生產(chǎn)、消耗的世界頭號(hào)大國;據(jù)最新統(tǒng)計(jì),中國人口即將老齡化,勞動(dòng)力在未來中國社會(huì)將成為稀缺資源,純堿、氯化銨的包裝實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化將成為未來發(fā)展的必然趨勢。
純堿行業(yè)使用的全自動(dòng)包裝機(jī)一種是國外(德國)進(jìn)口的閥口式包裝系統(tǒng),另一種是國內(nèi)逐漸發(fā)展成熟起來的全自動(dòng)包裝機(jī)系統(tǒng),兩種包裝機(jī)各有千秋,現(xiàn)以年產(chǎn)60萬t純堿、60萬t氯化銨能力的聯(lián)堿企業(yè)對(duì)兩種全自動(dòng)包裝形式加以闡述。
1德國進(jìn)口的閥口式旋轉(zhuǎn)全自動(dòng)包裝系統(tǒng)
1.1包裝機(jī)系統(tǒng)簡介
該包裝機(jī)采用模塊式設(shè)計(jì),包裝機(jī)有一個(gè)近似圓形的機(jī)殼,機(jī)殼上根據(jù)產(chǎn)能的不同,安裝不同數(shù)量的包裝噴頭,同時(shí)配套獨(dú)立的稱量系統(tǒng)、縫包系統(tǒng)、推袋系統(tǒng)等,在機(jī)體的帶動(dòng)下,旋轉(zhuǎn)完成對(duì)物料的稱量過程,最后包裝好的袋裝物料落入輸送機(jī)上,經(jīng)過復(fù)檢合格后輸入碼垛系統(tǒng)碼垛。每臺(tái)包裝機(jī)配套一臺(tái)自動(dòng)插袋系統(tǒng),閥口袋放入插袋機(jī)內(nèi),插袋裝置能夠自動(dòng)完成包裝袋的插送,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)套袋。
該包裝機(jī)采用錐閥控制進(jìn)料、密封、氣送式給料、再稱重,輸送過程有專門復(fù)檢稱,復(fù)檢稱與包裝機(jī)有通訊功能,一旦計(jì)量超標(biāo),復(fù)檢稱能將信息及時(shí)傳遞給包裝機(jī),包裝機(jī)根據(jù)信息及時(shí)作出計(jì)量調(diào)整,同時(shí)包裝機(jī)自身也自帶數(shù)據(jù)監(jiān)測功能,確保計(jì)量精度。
該包裝袋為閥口袋,包裝機(jī)套袋口有膨脹裝置,能與袋口緊密接觸,避免粉塵外溢,包裝袋有微孔,能及時(shí)將袋內(nèi)空氣排掉。包裝袋采用高頻振動(dòng)封口技術(shù),不怕有物料沾粘。
1.2包裝機(jī)產(chǎn)能
聯(lián)堿年產(chǎn)量60萬t,進(jìn)口包裝機(jī)的產(chǎn)品規(guī)格為50kg/包。每個(gè)包裝噴嘴設(shè)計(jì)包裝能力:輕灰118包/h,重灰147包/h;氯化銨(干銨)185包/h。
1.2.1純堿包裝機(jī)
純堿輕灰全自動(dòng)包裝機(jī)配置2臺(tái)設(shè)備每臺(tái)配7個(gè)包裝嘴,設(shè)備主要材料為316Ti,每臺(tái)機(jī)器配置一臺(tái)插袋機(jī)和配套一套成品輸送、復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng);輕灰純堿機(jī)能力為:82.6t/h。重灰配套一臺(tái)包裝機(jī),采用4噴嘴設(shè)計(jì),設(shè)備主要材料為316Ti,配置一臺(tái)插袋機(jī)和配套一套成品輸送、復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng);重灰設(shè)計(jì)包裝能力29t/h。
1.2.2氯化銨(干銨)包裝機(jī)
氯化銨(干銨)全自動(dòng)包裝機(jī)考慮到設(shè)備的腐蝕性,干銨包裝機(jī)配置3臺(tái)設(shè)備,每臺(tái)配4個(gè)包裝嘴,設(shè)備主要材料為316Ti,每臺(tái)機(jī)器配置一臺(tái)插袋機(jī)和配套一套成品輸送、復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng);干銨包裝機(jī)能力為111t/h。
1.3包裝機(jī)使用情況
該全自動(dòng)包裝機(jī)(50kg規(guī)格)在某化工(江蘇)有限公司成功使用,據(jù)了解可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)包裝,現(xiàn)場配置工人進(jìn)行設(shè)備巡檢,工人不參與物料包裝過程,基本實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作,設(shè)備總體運(yùn)行較為平穩(wěn);但是,時(shí)常也會(huì)出現(xiàn)故障,機(jī)械、儀表人員實(shí)行倒班制,時(shí)刻待命,隨時(shí)進(jìn)行維修。
1.4包裝機(jī)維護(hù)保養(yǎng)情況
該包裝機(jī)是原裝德國進(jìn)口設(shè)備,全部采用德國技術(shù),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,學(xué)習(xí)理解起來相對(duì)較難,對(duì)維護(hù)人員要求高;雖然設(shè)備是原裝進(jìn)口,但運(yùn)行過程中仍然存在一定的故障,需要及時(shí)維護(hù)保養(yǎng);由于該備件為德國原裝進(jìn)口,價(jià)格偏貴,一般年設(shè)備檢修費(fèi)用20萬元/臺(tái)套左右。
1.5包裝機(jī)設(shè)備投資
德國進(jìn)口純堿包裝機(jī)3臺(tái)套(只含包裝機(jī)、插袋機(jī)投資費(fèi)用273萬歐元,配套成品輸送、復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)費(fèi)用為351萬元。
德國進(jìn)口氯化銨(干銨)包裝機(jī)3 臺(tái)套(只含包裝機(jī)、插袋機(jī))投資費(fèi)用195 萬歐元,配套成品輸送、
復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng)費(fèi)用為351 萬元。
根據(jù)最新歐元匯率1 歐元=7.8946 元計(jì),純堿、氯化銨包裝機(jī)費(fèi)用4396.7 萬元,設(shè)備投資費(fèi)用比較高。
1 .6 包裝袋要求
該德國進(jìn)口的包裝機(jī)采用閥口袋包裝,包裝要求高,需要定制,市場采購有一定的局限性;早期,純堿企業(yè)為了解決包裝袋的問題,專門配套進(jìn)口國外的包裝袋制造裝置。
1.7濕銨包裝問題
該德國進(jìn)口包裝機(jī)不具備濕銨包裝的能力,不能適應(yīng)國內(nèi)市場對(duì)濕銨的需求。
2國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)系統(tǒng)
國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)在純堿、氯化銨行業(yè)使用多年,早期的全自動(dòng)包裝機(jī)并不能實(shí)現(xiàn)真正意義的全自動(dòng),經(jīng)常出現(xiàn)包裝袋自動(dòng)輸送不到位、包裝袋折不了邊、縫包機(jī)不能自動(dòng)縫包等一系列問題,每條全自動(dòng)包裝線必須配2名員工進(jìn)行人工包裝;隨著國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)的不斷技術(shù)創(chuàng)新,該技術(shù)已經(jīng)日趨成熟,現(xiàn)階段在許多純堿廠家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)純堿、氯化銨(干銨)的全自動(dòng)包裝,物料包裝過程不再需要人工進(jìn)行干涉,工人只需對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常巡檢。
2.1包裝機(jī)系統(tǒng)簡介
袋系統(tǒng)、自動(dòng)定量包裝系統(tǒng)、伺服抱袋縫包系統(tǒng)、復(fù)檢系統(tǒng)、皮帶輸送及機(jī)器人碼垛系統(tǒng)組成。
該包裝機(jī)自動(dòng)定量包裝系統(tǒng)采用斗式秤定量稱量,稱量斗懸掛在四個(gè)稱重傳感器組成的支架上,料倉的物料通過軟連進(jìn)入給料裝置,通過給料裝置攪拌使物料均勻通過,減少給料過程的沖擊,給料裝置下端有一個(gè)由執(zhí)行器控制的插板閥,當(dāng)插板閥打開時(shí)物料送達(dá)定量稱量斗,由電子定量稱稱量,為了使稱量快而準(zhǔn)確,插板閥打開大小變化使給料分快給料、中給料、慢給料,稱重電腦設(shè)定包裝定量值、中給料控制值、慢給料控制值、超差報(bào)警值,稱料過程由稱重電腦控制,下料執(zhí)行器配合控制插板閥開度來完成物料稱重,當(dāng)稱量達(dá)到定量值時(shí),稱重電腦發(fā)出信號(hào),下料執(zhí)行器關(guān)閉插板閥,并給出稱量完成信號(hào);此時(shí),設(shè)備檢測到自動(dòng)上袋完成信號(hào),稱量斗料門打開,物料瞬間進(jìn)入包裝袋,當(dāng)稱重電腦值為零時(shí),說明物料已下完,稱量斗料門關(guān)閉并開始下一次稱量,夾袋器自動(dòng)打開,定量包裝完成,以此循環(huán)連續(xù)包裝。
該全自動(dòng)包裝機(jī)主要由自動(dòng)送袋系統(tǒng)、自動(dòng)套伺服抱袋縫包系統(tǒng)主要由包裝袋拍打機(jī)構(gòu)、折邊機(jī)、縫包機(jī)、抱袋輸送機(jī)等幾部分組成,實(shí)現(xiàn)裝好物料的包裝袋折邊、縫包、輸送的功能。伺服抱袋折邊縫包機(jī)構(gòu),達(dá)到在包裝過程中物料袋始終站立不倒,解決了以前在自動(dòng)包裝過程中,粉狀物料內(nèi)含有大量氣體時(shí)容易倒袋問題。折邊機(jī)構(gòu)將料袋口折邊送入縫口機(jī),縫紉時(shí)通過光電傳感器檢測,可在任意位置啟動(dòng)或停止,含自動(dòng)斷線檢測功能。該折邊機(jī)采用人工折邊的仿生學(xué)原理,取消了傳統(tǒng)折邊機(jī)的夾帶輸送機(jī)構(gòu),采用折邊翻板、折邊襯板、折邊護(hù)板、翻板氣缸、張開氣缸等機(jī)構(gòu),折邊更平整,不易堵袋褶皺,邊沿整齊。
自動(dòng)套袋系統(tǒng)采用長、短吸桿加吸頭的機(jī)構(gòu),上袋成功率更高,由于長、短吸桿重量輕,效率大大提高;吸頭是硬質(zhì)材料制作的,更加耐磨損,大大提高了使用壽命。
自動(dòng)供袋系統(tǒng)有預(yù)置工位和取袋工位,取袋工位的包裝袋用完時(shí),預(yù)置工位的包裝袋自動(dòng)轉(zhuǎn)移至取袋工位,這樣保證包裝機(jī)連續(xù)工作,給操作工留出添加包裝袋的時(shí)間。
該包裝機(jī)系統(tǒng)采用PLC集中控制,全程全自動(dòng)執(zhí)行。
2.2包裝機(jī)產(chǎn)能
聯(lián)堿年產(chǎn)能60萬t,進(jìn)口包裝機(jī)的產(chǎn)品規(guī)格為50kg/包,輕灰包裝能力500包/h·臺(tái),重灰包裝能力600包/h·臺(tái),氯化銨(干銨)600包/h·臺(tái)。
2.2.1純堿包裝機(jī)
純堿輕灰全自動(dòng)包裝機(jī)配置3 臺(tái)設(shè)備,設(shè)備主要材料為304 和鈦材,配置相應(yīng)成品輸送、復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng),輕灰純堿機(jī)能力為75 t/h。
純堿重灰配套1 臺(tái)包裝機(jī),配置相應(yīng)的成品輸送、復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng);重灰設(shè)計(jì)包裝能力30 t/h。
2.2.2 氯化銨(干銨)包裝機(jī)
氯化銨(干銨)包裝機(jī)考慮到設(shè)備的腐蝕性,干銨包裝機(jī)配置4 臺(tái)設(shè)備(3 開1 備),設(shè)備主要材料為316L 和鈦材,配置相應(yīng)的成品輸送、復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng);干銨包裝機(jī)能力為120 t/h。
2.3 國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)使用情況
該全自動(dòng)包裝機(jī)(50 kg 規(guī)格)在唐山某化工有限公司、某堿業(yè)有限公司、河南某化工有限公司成功使用,據(jù)了解可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)包裝,現(xiàn)場配置工人進(jìn)行設(shè)備巡檢,工人不參與物料包裝過程,基本實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作,設(shè)備總體運(yùn)行較為平穩(wěn)。
2.4包裝機(jī)維護(hù)保養(yǎng)情況
該包裝機(jī)是采用國內(nèi)技術(shù),結(jié)構(gòu)較簡單,維護(hù)保養(yǎng)較容易;設(shè)備總體運(yùn)行較為平穩(wěn),但運(yùn)行過程中仍然存在一定的故障,需要及時(shí)維護(hù)保養(yǎng);一般年檢修費(fèi)用3萬元/臺(tái)套左右。
2.5包裝機(jī)設(shè)備投資
純堿輕灰全自動(dòng)包裝3臺(tái)套,重灰全自動(dòng)包裝機(jī)1臺(tái)套,配套相關(guān)的成品輸送、復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng),設(shè)備投資為879萬元。
氯化銨全自動(dòng)包裝機(jī)4臺(tái)套,配套相關(guān)的成品輸送、復(fù)檢、機(jī)器人碼垛系統(tǒng),設(shè)備投資762萬元。純堿、氯化銨全自動(dòng)包裝機(jī)合計(jì)費(fèi)用1641萬元
2.6包裝袋要求
該包裝機(jī)對(duì)包裝袋要求不高,一般的包裝袋制作廠商均可制作,市場采購方便。
2.7濕銨包裝問題
該包裝機(jī)具備濕銨半自動(dòng)包裝機(jī)的能力,能夠適應(yīng)國內(nèi)市場對(duì)濕銨包裝的需求;現(xiàn)階段,國內(nèi)廠商正在積極開發(fā)濕銨全自動(dòng)包裝線,在不久的將來,濕銨包裝也能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)包裝。
3比較
3.1技術(shù)方案
國內(nèi)、國外全自動(dòng)包裝機(jī)均能滿足年產(chǎn)量60萬t純堿、60萬t氯化銨干銨聯(lián)堿企業(yè)的包裝需求,在相關(guān)純堿行業(yè)均能成功應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)物料的全自動(dòng)包裝。國外(德國)進(jìn)口全自動(dòng)包裝機(jī)純堿安裝3臺(tái)套、氯化銨安裝3臺(tái)套,國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)純堿安裝4臺(tái)、氯化銨安裝4臺(tái),國外全自動(dòng)包裝機(jī)數(shù)量上比國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)少2臺(tái),在占地面積上可能略微減少。
3.2主要設(shè)備投資
國外進(jìn)口全自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)備投資為4396.7萬元國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)備投資1641萬元,國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)備投資更低。
3.3設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)
國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)結(jié)構(gòu)簡單,對(duì)于維修保養(yǎng)人員更容易理解,學(xué)習(xí)起來更快。國外全自動(dòng)包裝機(jī)由于是德國技術(shù),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,學(xué)習(xí)理解起來相對(duì)較難,設(shè)備維護(hù)對(duì)相關(guān)人員要求更高。
國外全自動(dòng)包裝機(jī)為德國原裝進(jìn)口,備件價(jià)格偏貴。國內(nèi)的包裝機(jī)在日常使用中也會(huì)存在小問題,但是,備件價(jià)格相對(duì)低廉。一般國內(nèi)的全自動(dòng)包裝機(jī)檢修費(fèi)用3萬元/臺(tái)套左右,國外的包裝機(jī)技術(shù)一般年檢修費(fèi)用20萬元/臺(tái)套左右。
3.4包裝袋要求
國外(德國)進(jìn)口的全自動(dòng)包裝機(jī)采用閥口袋包裝,包裝袋要求高,需要定制,市場采購有一定的局限性;早期,純堿企業(yè)為了解決包裝袋的問題,專門配套進(jìn)口國外的包裝袋制造裝置。國內(nèi)全自動(dòng)包裝機(jī)對(duì)包裝袋要求不高,一般的包裝袋制作廠商均可銨包裝也能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)包裝。
3.5濕銨包裝問題
國外(德國)進(jìn)口包裝機(jī)不具備濕銨包裝機(jī)的能力,不能適應(yīng)國內(nèi)市場對(duì)濕銨的需求。國內(nèi)包裝機(jī)具備濕銨半自動(dòng)包裝機(jī)的能力,能夠適應(yīng)國內(nèi)市場對(duì)濕銨包裝的需求;現(xiàn)階段,國內(nèi)廠商正在積極開發(fā)濕銨全自動(dòng)包裝線,在不久的將來,濕銨包裝也能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)包裝。

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