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1尿素工藝流程
1.1尿素簡介
某化學(xué)公司是國內(nèi)第一家生產(chǎn)大顆粒尿素產(chǎn)品的公司。大顆粒尿素一般指粒徑大于2mm的顆粒尿素產(chǎn)品。大顆粒尿素因其顆粒大，強度高，大小均勺，不易結(jié)塊等，比較適合貯存或散裝運輸。實際表明，從生產(chǎn)環(huán)節(jié)、運輸?shù)绞褂谜麄€過程，大顆粒尿素比普通尿素可10%的破損及損失。大顆粒尿素具有緩釋功能，可充分發(fā)揮肥效和長久保持,有效提高肥效。和普通尿素對比，施用大顆粒尿素能使農(nóng)作物的產(chǎn)量增產(chǎn)5%—8%。大顆粒尿素適合作為森林的肥料、草原的肥料。而超大顆粒的尿素適用于深層追肥，具有很高的氮效率。所以，大顆粒尿素具有廣泛的應(yīng)用市場。作為氮肥的大顆粒尿素其需求量也在不斷的增加。國內(nèi)大顆粒尿素的生產(chǎn)起步較晚，始于上個世紀90年代初期，且價格普遍高于普通尿素［⑶。
世界上對大顆粒的尿素的造粒工藝的研究已經(jīng)有20多年的歷史，曾經(jīng)嘗試過的工藝不下十幾種，但具有競爭力且較廣泛地使用商業(yè)化應(yīng)用的大顆的粒尿素的造粒工藝技術(shù)主要有某化肥技術(shù)公司的霧化及流化床造粒的工藝和某公司的噴射流化床的造流工藝。某公司年產(chǎn)80萬噸大顆粒的尿素就釆用了海德魯造粒工藝。
1.2工藝簡介
進入霧化的流化床造粒機中的尿液，霧化的空氣將其霧化成為細小液滴，反復(fù)的包裹涂布在懸浮于流化床中的晶種上，使尿素顆粒不斷變大。大顆粒尿素從尿素造粒機出來以后，經(jīng)過初步的冷卻、由斗提機提升后送入振動篩，經(jīng)篩分，分離出符合生產(chǎn)要求的顆粒尿素作為產(chǎn)品，再送入最后冷卻器進行冷卻后，送人尿素成品倉庫。分離出來的超大顆粒尿素送至破碎機進行破碎，與分離岀的小顆粒尿素一起送人造粒機，作為造粒的晶種。尿素造粒機、冷卻器排出的含尿素的粉塵的空氣，分別的送到各自的洗滌塔，回收的尿素粉塵后排空，回收的尿液送往尿素裝置區(qū)。
1.3工藝特點
(1)釆用空氣霧化和流化床相結(jié)合的技術(shù)的尿素造粒機，生產(chǎn)能力大、造粒效率高、成品質(zhì)量好、顆粒大、強度高。
(2)釆用濃度為95%-96%的尿液作尿素造粒原料。只需要一段蒸發(fā)濃縮，省去二段蒸發(fā)濃縮流程，簡化工藝、減少設(shè)備、節(jié)約投資。
(3)工藝操作簡單。開停車時間短、調(diào)節(jié)靈活、彈性大。
(4)與傳統(tǒng)的械造粒裝置相比，造粒返料比較低，僅為0.5：l。
(5)釆用添加劑及霧化流化技術(shù)的尿素造粒，流化床形成的粉塵量少，放空尾氣中尿素粉塵含量低于20mg/Nm3。
2貯運及包裝流程簡介
2.1貯運流程
由尿素造粒單元產(chǎn)品輸送機計量后送出的成品尿素，經(jīng)棧橋袋式輸送機送至轉(zhuǎn)運站。經(jīng)電動轉(zhuǎn)向閥分配，正常運行時是將顆粒尿素轉(zhuǎn)向進庫輸送機，由電動卸料車卸致尿素散料存庫內(nèi)貯存。當(dāng)貯存后的顆粒尿素需要包裝時，由散庫內(nèi)設(shè)置的門式扒料機將物料耙至散庫帶式輸送機上，送往轉(zhuǎn)運站，由上料帶式輸送機將尿素送往轉(zhuǎn)運站，經(jīng)振動篩篩分，該振動篩為雙層篩網(wǎng)，合格粒度的尿素直接進入上料帶式輸送機，大塊尿素由破碎機破碎后，一起由上料帶式輸送機將松散的尿素送往包裝樓。較小的粒徑尿素從下層篩網(wǎng)漏出，人工就地包裝。當(dāng)需要時經(jīng)電動犁式卸料器可將顆粒尿素直接從上料帶式輸送機短路至上料帶式輸送機，送往包裝樓。篩分、破碎系統(tǒng)設(shè)有除塵器，除塵器收集的粉塵由人工就地包裝，如圖1所示
2.2袋裝流程
由上料帶式輸送機輸送來的尿素產(chǎn)品，通過電動換向閥切入包裝系統(tǒng)。物料經(jīng)配倉帶式輸送機或啟動插板閥送入3個包裝料倉。每個包裝料倉均設(shè)有高低料位計，以控制配倉帶式輸送機及氣動插板閥化倉或控制電動換向閥換向、門式耙料機停車。每個料倉下設(shè)有兩條包裝線。顆粒尿素經(jīng)電子稱自動稱重，自動卸料至夾好的包裝袋內(nèi)，經(jīng)縫包機輸送、噴墨式批號打印機打碼，倒袋輸送機倒袋后，由成袋輸送機送入裝車系統(tǒng)。在由上料帶式輸送機輸送來的尿素產(chǎn)品，通過犁式卸料器切入散料系統(tǒng)。物料通過氣動插板閥或散裝配倉帶式輸送機分別卸料到料倉，再經(jīng)料倉下不的電子散料稱稱重后裝入容慕，或進行包裝。
3尿素定量包裝系統(tǒng)
3.1控制系統(tǒng)組成
整個控制系統(tǒng)由稱重包裝儀表、可編程控制器、變頻調(diào)速器、傳感器輸入裝置、PC工業(yè)控制機、通訊接口、輸出指示燈等部分組成。其中PLC可編程控制器為日本某公司FX系列產(chǎn)品，其它控制件均選用國外著名電器公司產(chǎn)品?？刂乒袷窍展就惍a(chǎn)品設(shè)計而成，為全密封結(jié)構(gòu)，可靠性高。稱重儀表控制整個稱重包裝過程，它們可以按照預(yù)先的設(shè)定值稱重相應(yīng)的物料?？删幊炭刂破骺刂普麄€系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行，它接受各傳感器的信號以及儀表的輸出信號，以預(yù)先設(shè)定的工作規(guī)程，使整個系統(tǒng)能夠高精度、高速度地運行。
3.2稱重控制儀表
稱重控制顯示儀表接受稱重傳感器輸出的模擬信號，經(jīng)內(nèi)部釆集處理后，計算并顯示出稱體上物料的重量值。對稱體上物料的重量值與設(shè)定值的進行比較，如果重量值達到了設(shè)定值，控制器就輸出控制信號給執(zhí)行設(shè)備。本裝置釆用日本某公司生產(chǎn)的F800稱重顯示控制器。
3.3機械部件組成
LBN-50AD尿素半自動定量包裝線由插板閥、分料器、包裝稱稱體、夾帶機、不銹鋼履帶輸送機、折邊機、縫包機、倒帶輸送機、皮帶輸送機。
（1）插板閥：主要由閥體、滑板、手輪等組成。主要用作料倉或包裝稱的臨時檢修。
（2）分料器：不銹鋼制成，外形尺寸根據(jù)物料的流動性，休止角等設(shè)計而成。并配有檢修孔、插板等，具有減小物料對稱量部件沖擊的減壓作用。其中部的插板一方面可調(diào)節(jié)物料的流量，又可減少物料對出料口的壓力，另一方面檢修稱重部分時，只需插上插板門即可。
（3）包裝稱稱體：由粗、細加料機構(gòu)、稱量斗、落料斗等部分組成、粗、細加料機構(gòu)對物料實行粗、細加料控制。稱量斗為全不銹鋼制品，其與傳感器、稱重儀表配合稱量控制與顯示。落料斗起過渡物料作用。
（4）夾帶機：由氣缸動作完成，上帶時手動輕觸行程開關(guān)焚制，無需多余動作。此夾袋機為夾層式構(gòu)造，設(shè)置除塵口，落料中產(chǎn)生的粉塵由夾層抽走，避免操作工人受到粉塵的污染。
（5）履帶輸送機：將已稱好的包裝袋平穩(wěn)的送入折邊機折邊，縫紉機進行縫紉封口。輸送帶平面'側(cè)護板的高度和護板的間距可根據(jù)包裝袋的尺寸進行調(diào)節(jié)。輸送機的運行速度也可調(diào)節(jié)，因此能與縫紉機速度跳到一致。
（6）折邊機：折邊機主要由電動機、傳動機構(gòu)、上梁、下梁、折邊梁及床架等部分組成。折邊機下梁可放置工件，工件靠擋塊定位。電動機為原動力，通過傳動系統(tǒng)使上梁和折邊梁動作,.上梁起壓緊工件的作用，折邊梁旋轉(zhuǎn)使工件彎曲，即折邊
（7）縫紉機：它由刺料、鉤線、挑線、送料四個機構(gòu)和繞線、壓料、落牙等輔助機構(gòu)組成。各機構(gòu)合理地配合，循環(huán)工作，把縫料縫合起來。
（8）倒帶輸送機：由皮帶輸送機、倒袋裝置組成，主體為皮帶輸送機。當(dāng)縫好口的包裝袋在該輸送機上正常運輸并進入倒袋裝置內(nèi)，倒袋裝置采用無動力自倒式結(jié)構(gòu)，依靠包裝袋與輸送機之間的摩擦力進行自倒，倒袋后袋子的一面朝上，封口一側(cè)在后。
（9）電氣控制單元
（10）氣動執(zhí)行元件：的無油氣缸，工作速度可調(diào)，它具有精度高、重量輕、反應(yīng)速度快、安全方便、動作可靠、使用壽命長等特點。
（11）氣動控制元件：電磁閥、氣動二聯(lián)件、安全閥、調(diào)速閥、單向閥等。使用壓力可在0.15-1.05MPa之間選擇，釆用無給油形式和防塵小型結(jié)構(gòu)，并帶有手動裝置，操作簡便，功率大，安全方便，由過濾盒調(diào)壓閥組成，設(shè)定壓力范圍廣，并具有自動排污能力。
3.4系統(tǒng)工作原理
造粒生產(chǎn)岀來的尿素通過儲運裝置輸送到料倉存貯，包裝時再通過扒料機將尿素輸送到成品定量包裝和散料包裝樓。定量包裝時，尿素經(jīng)過皮帶輸送到存貯料斗，稱重傳感器將實際重量轉(zhuǎn)換成電信號，稱重控制儀表在序列控制模式下將此模擬量電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字量電信號。當(dāng)稱重控制儀表接受啟動電信號后，若顯示值在數(shù)字置零的范圍內(nèi)（即F800儀表設(shè)定值范圍內(nèi)）儀表即同時輸出粗加料、細加料信號，這兩個信號經(jīng)過可編程控制器內(nèi)部程序來控制粗加料、細加料電磁閥，從而控制相應(yīng)的氣缸去開啟粗細加料門和料門，物料便從加料機構(gòu)落入稱量斗中，當(dāng)物料達到定量值的90%左右時，粗加料信號斷開，細加料門動作，進行細加料，當(dāng)物料達到定量值的99%左右時，細加料信號斷開，加料門關(guān)閉，當(dāng)物料全部落入稱量斗后，儀表即進行實際物料重量與過量和不足設(shè)定值進行比較，若重量在允許范圍之內(nèi)時，儀表便輸出“稱完”信號。當(dāng)包裝袋被套上夾帶機構(gòu)并觸碰夾帶行程開關(guān)后，承重斗門打開，物料經(jīng)落料斗，夾袋機進入包裝袋中，延時一段時間后，稱重儀表被可編程控制器自動啟動，重復(fù)上述自動給料過程。同時包裝袋自動落下被輸送機送至縫包機封口后完成整個包裝過程。
3.5系統(tǒng)控制思路
（1）集中控制
包裝系統(tǒng)所用設(shè)備分散，集中控制是通過PLC聯(lián)鎖程序控制，實現(xiàn)控制室自動和遙控操作。同時，為了保證控制的可靠性和滿足生產(chǎn)的需要，PLC控制系統(tǒng)對每臺設(shè)備、個故障信號均設(shè)有聯(lián)鎖/解聯(lián)功能。
(2)就地控制
就地控制室操作人員通過就地控制盤，對設(shè)備進行安裝、調(diào)試、單機試車、檢修等單機設(shè)備操作，就地控制盤上可解除該設(shè)備的聯(lián)鎖。
就地控制現(xiàn)場操作柜上設(shè)有手動開、停止按鈕、電動按鈕、解除聯(lián)鎖按鈕、電流表等。設(shè)備啟動等光顯示及設(shè)備正常、事故運行狀態(tài)顯示。
(3)監(jiān)控系統(tǒng)
由于包裝系統(tǒng)設(shè)備分散，操作面積大，而釆用監(jiān)控系統(tǒng)，操作人員可以集中管理和操作，實時通過視頻來監(jiān)控現(xiàn)場的實際生產(chǎn)狀態(tài)。
(4)PLC控制
根據(jù)工藝流程、工作制度及操作模式等將工藝過程分成多個PLC段進行控制，使工藝操作模式容易實現(xiàn)；使頻繁啟停的設(shè)備能在最短的時間內(nèi)啟停，以減少對系統(tǒng)的干擾。將一些高智能設(shè)備的控制獨立出來，有利于減化控制，易于操作及維修。

作者：李璟

深圳市卓禾儀器有限公司是一家專門從事稱重儀表和全自動包裝碼垛生產(chǎn)線的研發(fā)及生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè)，所生產(chǎn)的JY500系列稱重顯示控制器（包括配料秤儀表、皮帶秤儀表、包裝秤儀表、重量變送器等）高速高精度，使用壽命長。卓禾儀器有十?dāng)?shù)年的現(xiàn)場校驗經(jīng)驗，在業(yè)內(nèi)有良好的口碑，且有專門的售后工程師幫忙解決產(chǎn)品使用過程中遇到的技術(shù)問題，客戶可以放心省心順心的使用我司的產(chǎn)品。如果對我司的產(chǎn)品感興趣，歡迎咨詢。