Многокомпонентное дозирование дискретно-непрерывными потоками
Дулатин С.Г., Дымчишин С.В., Земляков И.К.
Развитие кормовой базы для животноводства в условиях экономического кризиса, заставляет производителя комбикормов максимально полно использовать уже имеющуюся техническую базу, сохраняя те невеликие финансовые средства, которыми располагает он сам, или которые готов вложить в развитие производства инвестор. В настоящей статье авторы готовы предложить решение задачи организации производства комбикормов на базе уже существующих и не используемых (или не эффективно используемых) зданий и сооружений, представляющих собой склады бестарного хранения зерновых. Как правило, такие сооружения уже имеют транспортную структуру в виде норий и цепных транспортеров для загрузки и выгрузки продукта из силосов. В целях организации многокомпонентного дозирования представляется возможным использование существующей транспортной структуры, без внесения изменений в конструктивные элементы имеющихся зданий и сооружений и строительства дополнительных производственных площадей. Помещением для организации многокомпонентного дозирования является подсилосный этаж.
Рассматривая классический подход для расположения в подсилосном этаже многокомпонентного дозатора дискретного типа, в расчете на подачу результатов дозирования в смеситель дискретного действия сталкиваемся с рядом трудностей:
- Ограниченное пространство по вертикали не позволяет разместить стандартное оборудование, а требует изготовления "вытянутых" весовых бункеров, и что, в свою очередь, усложняет и приводит к удорожанию оборудования
- Растянутость расположения силосов в горизонтальной плоскости требует приобретения дополнительных транспортных компонент - шнековых питателей, для подачи продуктов в весовой бункер
- Если подсилосный этаж не является первым этажом, тогда появляется возможность размещения приемных подвесовых бункеров этажом ниже, но это приводит к необходимости капитальных работ по реконструкции всего здания, межэтажного перекрытия, проведение проектных работ, получения разрешительной документации и т.д.
- Если подсилосный этаж является первым, то разгрузка весовых бункеров может осуществляться только непосредственно в отводящий транспорт (т.е. медленно), а это приводит к необходимости увеличения скоростных потоков через питатели при подаче компонент в весовой бункер, что отрицательно сказывается на точности дозирования.
Другой классический вариант – организация непрерывных потоков компонент из силосов в соответствии с заданной рецептурой в расчете на дозаторы непрерывного действия. Недостатки такого варианта всем известны – низкая точность дозирования и плохая гомогенность смеси, неконтролируемость результатов дозирования-смешивания, высокая стоимость дозаторов непрерывного действия.
В этой статье мы предлагаем рассмотреть дозирование дискретно-непрерывными потоками. Предполагается, что дозирование каждого компонента в рамках подготавливаемой порции для смешивания, будет осуществляться небольшими бункерными весами по числу равным количеству компонент. Небольшой размер бункерных весов позволяет использовать высоту подсилосного этажа без дополнительных реконструкций. Требуемая величина дозы каждой из компонент набирается заранее устанавливаемыми дискретными порциями, таким образом, что требуемая, в соответствии с рецептурой, доза будет получена, как сумма всех порций.
Применение схемы дозирования дискретно-непрерывными потоками по сравнению с классической схемой порционного дозирования позволяет достичь:
- Более высокой точности дозирования. Обусловлено тем, что предлагаемый наибольший предел взвешивания (НПВ) бункерных весов гораздо меньше НПВ многокомпонентного дозатора, реализующего ту же функцию. Например, НПВ бункерных весов составляет 150…300 кг, что соответствует дискретам взвешивания 50-100гр. Для набора дозы в 2000 кг. классическая схема дозирования, предполагает использование весов с НПВ в диапазоне 2000…3000 кг, что соответствует дискрете измерения веса в 1кг и, следовательно, большей величиной ошибки
- Высокой производительности с сохранением точности за счет одновременного (параллельного, а не последовательного) дозирования всех компонент, при этом применительно к каждой отдельной компоненте - возможности быстрого "грубого" набора всех промежуточных порций, кроме последней, которая может дозироваться с переключением на "точный" поток. При таком подходе "грубый" набор промежуточных порций никак не сказывается на конечной точности, так как масса всех промежуточных порций определяется фактически в "статическом" режиме взвешивания, а конечная точность дозировки компоненты определяется фазой "точной" досыпки.
- Эффекта предварительного смешивания, т.к. компоненты поступают на линию измельчения и смешивания не в виде «слоистого пирога», как в случае многокомпонентных дозаторов, а равномерно параллельными потоками
- Уменьшения количества используемых транспортных механизмов
- Экономии электроэнергии вследствие меньшего количества эксплуатируемого транспортно-механического оборудования
- Высокой надежности технологического процесса вследствие меньшего количества эксплуатируемого транспортно-механического оборудования
- Высокой степени резервирования (дублирования) и ремонтопригодности без остановки линии – в случае временного отказа каких-либо весов или необходимости ремонтно-профилактических работ, возможно продолжение работы на оставшихся в работе весах, путем переопределения маршрутов исполнения рецептур
- Компактности. В существующем пространстве между выходными отверстиями бункеров и полом вмещаются весовые модули и транспортёры, и это не потребует дополнительных работ по демонтажу межэтажных перекрытий (в сравнении с вариантом классического многокомпонентного дозатора)
- Отсутствия необходимости капитальной реконструкции имеющихся в наличии помещений и сооружений
Ниже, на приведенных фотографиях, показано реализованное планировочное решение при размещении бункерных весов в подсилосном этаже для зерновых и мучнистых компонент.

Фотографии сделаны в кормоцехе на свинокомплексе ЗАО "Ботово" Вологодской области. Здесь был реализован метод непрерывно-дискретного дозирования параллельными потоками с применением системы автоматического управления на базе управляющего программируемого логического контроллера (ПЛК) "Мицубиши" и персонального компьютера со SCADA-системой Trace Mode и Базой данных учета.
Такая пара "управляющий контроллер – персональный компьютер" позволяет получить высокую степень надежности функционирования техпроцесса благодаря разделению функций. Контроллер управляет оборудованием в процессе выполнения производственного задания. В функции компьютера входит подготовка задания, визуализация его выполнения и сохранение данных и результатов работы в Базе данных. Таким образом, даже зависание операционной системы компьютера или его временный отказ не приводят к остановке техпроцесса.
Кроме этого, передача функций управления заданием контроллеру, позволила осуществить возможность остановки техпроцесса в любой точке (т.е. перехода в "паузу") и затем дальнейшего продолжения работы с точки останова, что особенно важно при реальной работе. Использование компьютера позволило обеспечить работу по практически неограниченному количеству рецептур с быстрым переходом с одного рецепта на другой практически одним движением мыши.
В процессе эксплуатации была подтверждена высокая надежность работы описанной в статье схемы дозирования. Разработчики метода искренне благодарны руководству и специалистам ЗАО "Ботово" за поддержку и понимание.
Получить консультации по вопросам дозирования можно по телефону (48439) 4-10-03.
|