提高自动化处理系统的准确性:找到正确的负载单元格

提高自动化加工精度

自动化系统使食品,制药和化学加工系统更快,更高效。该过程的一个重要部分是准确称量成分。由于成分变得更集中,高精度尺度的重要性增加了。许多工程师的挑战是设计自动化系统这既有效又准确。为了提高自动化处理系统的称重精度,你必须从测压元件开始。找到合适的测压元件有助于提高自动化过程的准确性,而不牺牲效率。

提高自动化处理系统的准确性:负载电池容量和称重仪器

称重传感器的容量、称重仪器和配料本身在自动化处理系统的称重精度中都起着重要作用,无论它们在哪个行业中使用。在今天的博客文章中,我们将从这些重要因素开始。其他考虑因素,如给料机的尺寸、称重容器的安装位置、控制装置和环境,也起着重要作用,我们将在下一篇文章中介绍这些因素。

测压元件容量vs刻度仪容量

找到正确的负载电池意味着看称重传感器和称重仪器。如何通过称重传感器,通常称称称重仪器和称重仪器来确定尺度的重量和最精确的测量,通常称称称重仪器。典型的称重传感器具有5,000个分割。因此,在100磅的单元格中,它可以显示0.02磅的增量变化。

更精确的音阶仪器可以进一步提高这种精度。大多数标度仪器可以超过测压元件的能力,能够除以10,000甚至20,000。因此,100磅测压元件可以分别显示0.01磅或0.005磅的增量。

贸易上合法的比例尺必须遵守国家类型评估计划手册44中公布的比例尺标准化规则,具有这种特异性水平的比例尺被认为是标准之外的。然而,过程尺度可能不需要满足这些标准,而改进的尺度仪器提供的额外精度可以提高自动化过程中的精度。

满量程容量与单个成分精度

刻度的划分精度是满量程容量的一个百分比,有时表示为满量程容量乘以除法。例如,一个100磅秤可能显示为100磅x .02,如果刻度是5000。这常常被误解为个别成分的准确性要求。例如,如果秤的准确度在0.02磅以内,而一种配料要求2%的准确度,那么很容易认为称上秤就足够了。然而,事实并非如此。这取决于你想要重多少。

例如,在100磅的秤上,1%的准确度等于1磅。如果你想在100磅的秤上称25磅的原料,秤上0.02磅的比例在1%以内,那么你就没问题,因为0.02磅的比例是25磅的百分之八。然而,如果你想在相同的秤上称0.25磅的一种成分,而你的秤差了一分,那么潜在的误差是目标重量的8%。为了找出0.25磅目标重量的最小除法应该是多少,我们需要将0.25除以100得到目标重量的理想百分比。这意味着刻度必须是0.0025而不是0.02,所以刻度应该小得多。

自动化过程称重的效率与准确性

较少量的少量基础成分的使用少量高浓度成分呈现了测量挑战。足以测量较大成分的大规模可能对最小的成分可能不够准确,但对于最小的,足够准确的量表对于大型而言太小。

在自动称重过程中,有一些解决方案可以在效率和准确性之间找到平衡:

  • 使用两个或更多天平。根据每一种成分的准确度来划分食谱。两台50磅秤每台能提供0.1磅秤,这将是一台100磅秤每台能提供5000磅秤精确度的两倍,而且两台秤同时工作将保持速度和效率。
  • 再填充较小的比例。如果有一种成分超过了磅秤的容量,那么可以将该成分称重到磅秤的容量,将磅秤排出,然后继续在磅秤上称相同的成分,直到达到目标重量。
  • 使用微量成分系统。一个专门的微量成分系统当高浓缩成分与基础成分的含量和准确度有显著差异时,可以提高效率。
  • 稀释的成分。高度浓缩的成分可能要求精度在+/- 0.01磅之内。然而,如果成分被稀释——比如说10倍——精确度就会下降到+/- 1磅。

找到合适的测压元件和刻度,以适应混合物中的每一种成分,是创建一个既准确又高效的自动化处理系统的第一步。在下一篇文章中,我们将介绍下一个需要考虑的元素,包括馈线、控件、周边环境等等。

均匀零食涂层的液体涂层工艺

无论是风味,维生素含量,保质期,或质地,液体涂层是许多谷物,零食,宠物食品混合和更多的首选应用方法。尽管这为快餐涂层提供了一些高效、省时的优势,但如果过程不正确,它可能会带来一些挑战。液体涂层的一致性和均匀性是宠物食品和零食涂层中最常见的两个挑战。仔细的过程设计考虑,您可以找到正确的工艺,为您的涂层和基材。

均匀零食涂层的液体涂层工艺

用途:测量前

标准质量流量系统。

在将液体涂层涂到基材上之前,必须准确测量每种材料的流量。有几种方法可以做到这一点,选择哪一种取决于您所要求的精度、湿度或温度条件、载体成分的组成和设施的布局。载体成分将是“主流程”,液体涂层过程将依赖于它,使准确性更加重要。你可能需要考虑一下潜在的流动问题年代在这个阶段。

对于连续小吃涂层,您可以选择以下流量测量系统:

  • 体积:螺旋输送机,旋转送料器或带式输送机通过RPM(或Hz)测量固体流量。通过RPM(或Hz)或脉冲,弯头磁盘,正排量泵,活塞泵或涡轮机测量液体流动。体积测量对密度的变化敏感,不建议高精度的应用。经常校准以调整升高的温度或水分含量,
  • 质量流量:质量流量测量具有更多的通用性,具有多种测量系统。称量皮带、称量螺丝、冲击秤和核量规,更准确地同时测量通过rpm和重量的流量。
  • 重量损失:这种测量系统的工作原理类似于质量流量系统,不过它测量的是流出物料的重量。装仓料斗和秤料斗协同工作,以便在容器中进行精确的测量连续流系统.该系统也相当准确,但设施的高度限制可能存在问题。秤斗在重新灌装时以重量异常模式运行,以适应连续操作,这不应超过可接受的公差。

液体涂料应用

使用测量系统确定,您具有适量的液体涂层和基材,但仍然需要决定如何在连续过程中施加均匀,一致的涂层。您可以使用螺旋式输送机,旋转鼓或雾气涂布机。

螺旋输送机和喷雾

液体输送螺旋输送机
两个喷嘴和一个螺旋输送机。

当螺旋输送机移动基材时,喷嘴应用液体涂层。在简单的螺旋输送机中,产品很少发生搅拌。为了得到均匀的涂层,基材需要搅拌。一些螺旋输送机的航班可以被切断,形成更多的丝带,以搅动产品,同时推动它前进。螺旋输送机上的提升架和桨叶将提供更多的运动,并且应该有足够的空间让物料翻滚通过。

对于易碎物料,通过螺旋输送机的翻滚动作必须是温和的,这样会减慢整个过程。液体通过喷嘴也会出现问题。如果液体流量变化很大,则可能需要额外的喷嘴,以便被喷射的数量不会低于或超过额定流量和压力的能力,这可能会影响雾化质量。如果液体中含有悬浮固体,喷嘴很容易堵塞。

旋转滚筒和喷雾

这种液体涂层过程的工作原理类似于螺旋输送机,除了材料通过一个开放的圆筒。飞机将材料提升并翻滚,当材料通过时,喷嘴将其覆盖。这种方法通常比较温和,适合易碎的零食或食物。

由于旋转滚筒在两侧开口,因此幸福的液体和灰尘可以快速成为一个问题。没有适当的通风或清洁,液体或灰尘可以产生滑动和坠落危险,不愉快或危险的工作环境,否则会损坏设备。对于空间有限的设备,滚筒所需的长度也可能是一个问题。

纺纱盘和喷雾涂层

液体镀膜旋盘雾化
通过旋转圆盘雾化应用液体。

在这个过程中,材料在旋转的圆盘上移动,流过圆盘的边缘。当它下落时,液体涂层会撞击到在相反方向移动更快的圆盘。液体雾化成雾,在下落时包裹着材料。

通过纺丝盘雾化解决喷嘴呈现的许多液体涂层问题。由于液体涂料应用不需要压力,因此密度变化和固体悬浮液不再是一个问题。这也允许同时进行多种液体涂层,无论密度或粘度的变化如何。最后,系统完全封闭,这防止了逃逸的逃逸灰尘和液体。

找到右侧宠物食品或小吃涂层过程将不仅可以提高产品质量和一致性,而且还可以降低成本,产品损失,劳动力和维护需求。始终在安装前测试该过程,以及与你的设备制造商密切合作得到正确的系统。

第1部分:原料系统规划缺陷从微原料箱到饲料

在成分系统重新设计或新安装之前的适当规划是关键,以确保系统有效运行。通过这么多的移动零件和考虑,每种可能性并不容易规划,并且始终错过了一些问题。在本博客文章中,我们将介绍一些最常见的问题,这些问题可以在系统的开始时出现在系统的开始,微型配料箱和馈线。

6种成分系统规划从微量成分箱到饲养者的缺陷

1.不完整、不准确的信息

正确的计划始于准确的信息。当你的数据是准确的,并且你已经预先掌握了你所需要的原料系统的所有信息,整个过程中的每一步都将变得更加容易。无论你是在安装一个新的系统还是为了自动化而重新设计配料系统,你都需要所有配料的关键信息。您还需要关于您的新或现有设施的信息。最后,您还需要对整个食谱进行一些测量,以使您的系统正确地结合在一起。在电子表格中有以下所有信息并组织良好是很有帮助的:

  • 成分数量
  • 配方组成
  • 成分类型
  • 成分散装密度
  • 最低重量要求
  • 最大重量要求
  • 日常的使用
  • 每周使用
  • 每月使用

了解饲料加工厂和宠物食品自动化系统设计的秘密。下载工程师称重和配料指南>

2.成分储存不足

每一种原料的使用以及运输方式和时间表都将在决定原料储存需求方面发挥重要作用。对于微配料系统和不经常交付的配料,这对于规划周围系统的其余部分尤为重要。如果任何成分的每日使用量超过250公斤,考虑使用a超级袋卸料机以提高效率。为此,您需要足够的垂直空间或设计解决方案,以确保配料适当流动。

3.垃圾箱设计的流动问题

你要确保你有足够的空间来放置所有大小正确的原料箱,考虑容器本身的构造也很重要。如果没有倾斜的墙壁,或者没有足够的坡度,可以引入微量成分流问题.通常,70°的角度是足够的,但这还取决于成分的特性。倾向于丛生,棍子或不自由流动的成分可能需要额外的设计考虑,如振动。如果原料不能正常地从桶中流出,就会造成昂贵的停机时间和下游的其他问题。

4.垃圾桶设计污染

有时,当成分不正确地流出垃圾箱时,材料可能粘在侧面或留在死区。当将新的出货量装入垃圾箱时,这可以引入污染。如果箱中的材料变得腐臭然后用新批次混合,它将扰乱产品的质量。箱内的特殊涂层可以进一步增强流量,减少粘附和死区,而不锈钢将允许垃圾箱定期清洁。

5.不正确的给料机类型

了解每种配料的最大和最小重量,以及配料特性,对于选择正确的给料机类型尤为重要。对于不易破碎或不易通过摩擦产生热量的粉末或其他原料,您可以选择螺旋式给料机。如果物料容易受到这些问题的影响,请改用振动给料机。

6.馈线输出不准确

螺旋式给料机和振动给料机都必须通过系统输出合适的原料。所需的馈线输出将取决于所需的精度和系统的总容量。在这里,有精确的密度测量是很重要的,因为材料密度将影响按重量计算的输出。如果原料是自由流动的,输出也可能受到冲洗的影响。使用刀门或蝶形门来防止这个问题。

配料箱和喂食器的问题经常被忽视,因为系统的这些部分通常比搅拌器、秤和控制更简单。然而,过程中任何地方的问题都可能影响最终结果。我们下一篇文章将讨论微成分系统后半部分的常见问题,包括天平、传输和控制。

如何优化你的丝带搅拌机

许多行业中的丝带搅拌机与设施类似于少数变化的设施设计。但是,一些设计考虑因素可以最大限度地减少前置投资和维护,并最大限度地提高生产和质量。从带式调音台获得最佳效率的最佳方法是从一开始就获得正确的设计。根据您的材料,环境和整体搅拌系统,可能要考虑的事情比你想象的要多。

如何优化你的丝带搅拌机

编制配料表

你的食材特点会在几个方面起作用丝带搅拌机设计元素,并以此信息开头将有助于您的设备制造商优化设计。这样,您将拥有您需要的大小和功能,无需昂贵的额外内容。您所包含的特点将取决于您的成分是否稳固,、液体或糊状。对于固体,了解下列任何适用的条件是很有帮助的:

  • 成分数量
  • 的名字
  • 体积密度
  • 重量
  • 粒径变化
  • 附着力
  • 易碎性
  • 剪切敏感性

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记录设备的需求

在某些设施中,空间可能是一个问题。这将影响混频器的足迹和配置文件,这反过来影响体积和生产。如果您需要大型8或10吨带式搅拌机才能满足生产,请确保这不会挤出其他设备或创造工作场所的危害

计算总生产

多少你需要混合将帮助你确定大小和型材的丝带搅拌机设计,或多少搅拌机你可能需要。这样,你就不用投资一个比你需要的更大的搅拌器,或者一个与你的总周期时间不符的搅拌器。

确定混合时间

你的原料通常必须在搅拌机中完全移动三次才能充分混合。这需要多长时间取决于色带搅拌机的尺寸,以及成分的特性。为了充分混合,你的变异系数需要小于等于10。事先用原料测试搅拌机和系统将防止过度变化,同时提供理想的循环时间。

记录称重时间

最小化混合时间可以产生效率的增益,但如果混合器测量成分的同时怠速而不是。衡量和排放成分需要多长时间将为您提供理想混合时间的指导。如果您的称重时间和混合时间接近相同,则可以最大限度地减少每个过程的空闲时间。

精确的搅拌器外形设计

为了得到良好的混合,你需要填满色带搅拌机到它的清扫体积。这意味着搅拌器的形状部分地决定了机器在一个循环中能混合多少。搅拌机外形不应超过搅拌器直径的2.5倍。搅拌器本身的设计,包括带的厚度和轴,也可能是一个因素,因为一个更重的搅拌器将需要更多的能量来移动,将有更多的剪切。简单的搅拌器设计如果适合原料和设备,可以减少初始投资。

确定带状混合器外形

使用以前的信息,您可以确定最佳的色带混频器轮廓。更长的混合器将能够混合更多的音量,但如果循环时间与称重时间对齐,这将需要更长时间,但这不会是一个问题。为了更低的混合时间和更多的体积,您需要按比例地扩展带式混频器轮廓。

色带搅拌机的数量

在某些情况下,使用两个色带搅拌机可能比使用一个两倍大小的搅拌机更经济。这样一来,一台混合器出现问题只会减少而不是停止生产。

液体涂层考虑因素

如果你的原料需要液体涂层,你可能希望在混合阶段应用它。请记住,有些液体涂层在这个阶段可能不能均匀地涂敷,或者它们的液体可能不适合使用喷嘴。如果液体涂层可以在搅拌期间应用,一定要考虑任何可能发生的附加附着力。如果材料相互粘连或粘在搅拌机上,可能需要额外的维护,这可能会降低投资回报率。

测定剪切力

带状混合机通常是温和的,对成分的剪切作用很小,但对于一些剪切敏感的材料,这是一个重要的考虑因素。考虑任何固体成分和液体涂层;他们可能会分开或分开吗?原料是否需要更多的剪切来分解结块?大多数混合器制造商都乐于进行测试,以确定您的产品的最佳配置。

准确的马力

大多数带状混合机的运行速度在20转/分左右,尽管所需的马力取决于混合机的大小和原料的特性。确保你不高估你的电机和超支,或低估你的电机和减少功率的色带搅拌机。

安装适当的排放门

色带混合器上的出料口取决于你的循环时间、下游工艺和你的材料。底部卸料门将快速排放,但它们可能更难密封,并允许粉末逃逸。这对于非常精细的食材来说是一个挑战。滑动闸门的排放速度会慢一些,但密封会更紧密。多个滑门可以提供紧密的密封和更快的排放。

降低维护

您的色带混合器电机中使用的齿轮减速器类型可能会带来不必要的维护成本。轴减速机取代了千斤顶轴或底座,无需在链轮上安装油槽。

有些色带搅拌机是直接的,搅拌机的设计随时间和整个行业变化不大。还有一些更复杂,考虑到所有的元素可以帮助你改进设计。从一开始,正确的色带搅拌机设计,您的搅拌机将继续在后台安静地工作,具有最佳的效率和没有问题。

解决5个常见的超级装袋卸载问题

正确的超级卸袋系统允许您快速和经济有效地测量和处理材料,很少的浪费,错误或人力需要。卸料似乎是一个简单的过程,然而错误的大袋卸料系统可能会导致产品缺陷、成分损失,并造成工作场所的安全隐患。你用的食材,还有系统设计而加工过的卷料都将起到选择安全、有效、耐用的超级卸袋机的作用。

5超级袋装卸载问题和解决方案

1.设计空间

第一件事要考虑你的超级袋卸载机的设计,这将取决于你如何运输散装袋,以及你的设施设计。散装袋卸料机的设计可能是以下任何一种:

  • 叉车如果你用叉车从顶部搬运袋子,这可能是最简单和最简单的选择。这使得叉车操作员可以很容易地将袋子从顶部装载到框架中,而不需要其他步骤。
  • 专用起重机:在某些情况下,叉车可能无法使用明确的路径。专用的葫芦设计让您可以保护袋子以支持手臂和升降机,然后将其推到位。有了这种设计,重要的是使提升和推动机构能够将袋子放置到位。
  • 下电梯:低间隙的设施,例如由单独卸袋改造而成的设施,可以使用底部提升机构。通过这种设计,叉车操作员可以从底部移动超级袋和支撑架,并将其提升到所需高度的一半左右。

记住,在装载袋子的时候,工作人员永远不应该在袋子下面,因为这是一个严重的工作场所危险。虽然大袋故障并不常见,但它们确实发生过。

2.防止袋变形

当原料流出大袋时,它会开始失去形状,原料也会慢慢地流动,甚至停止.有几种停止的方法流问题,选择哪一种取决于你使用的配料和超级卸袋机的设计。

  • 提高包:可提供垂直间隙,当袋卸载时,您可以抬起大袋支撑臂,增加流量角。
  • 可伸缩的武器:如果支撑超级袋的手臂是弹簧加载的,当袋失去张力时,它们会缩回。这保持了流动角度。
  • :袋子底部的气动桨可以将成分推高,因为袋排放。对于具有低流量的成分,或用于易于挤压的粘性材料,桨叶和其他助剂装置是有用的。

3.材料特性核算

在选择超级袋卸载器时,您的材料的特点也很重要。一些材料更容易受到流动问题或种族隔离,这可能会在过程中导致其他问题。物料的流动方式、水分含量、是否容易产生静电、结块或冲洗,以及其他特性将决定你的卸袋机需要什么样的特殊特性才能发挥作用。

  • 冲洗:干燥的,轻的,自由流动的材料可能有冲洗的趋势,在关闭后继续流动。特别注意袋子下面的阀门或闸板,防止冲洗。
  • 灰尘干燥、轻的材料也容易产生灰尘。在大袋卸料机周围可能需要一个通风或真空系统,以防止灰尘积聚工作场所安全危险.当袋子是空的时候,灰尘可能会被困在里面,所以在取出空袋子之前绑好它也是很重要的。
  • 凝结:胶粘剂可能会在袋内形成块状,或袋被压实。在某些情况下,袋衬垫可以防止水分凝结。气动滑块可以粉碎固体块,桨叶可以粉碎块状块。
  • 静态非常精细的材料以及一些塑料树脂在流动时可能会产生静电,特别是在干燥的条件下。这可能导致物料粘在袋或给料机的侧面,降低给料机的能力。静电荷也会对天平、测压元件或系统控制.确保超级卸袋机框架接地,以防止静电积聚。
  • 水分:一些材料可能需要防水防水以防止破坏或丛生。袋式衬里可以防止这一点,但散装袋卸载器框架还应固定袋衬里,以防止其在馈线中留下含量。

4.权利下放制度

为了准确地排放原料,您需要使用重量损失或体积测量来选择正确的排放系统。你选择哪种方法取决于你所需要的精确度。

  • 损失:在散装袋底座或框架下方安装有测压元件,您可以通过袋的重量来测量流量。这适用于大量的配料,但更准确的天平将需要在40磅或更少的配料排放1%的准确性,基于一吨散装袋。
  • gain如需更精确的体重测量,可首选体重增加测量。在这种情况下,秤的大小是根据实际称重的数量,因此准确性可以根据您的需要进行调整。

5.符合卫生要求

如果你的材料必须符合食品级或美国农业部或FDA的其他标准,你需要确保超级卸袋器和袋子本身是合适的。在这里,袋内衬是有用的,以保护内部的材料从潮湿,损坏或污染。在这种情况下,袋子周围的框架应固定袋和衬垫,否则衬垫可能会坍塌,进入给料机。框架以及与材料接触的任何表面都应该由不锈钢制成,以方便卫生。

采用正确的大袋卸料系统,您可以快速、安全、高效地处理物料。确保系统与材料以及上下游流程有效工作的最佳方法是正确地设计和测试系统。您的设备供应商可以帮助您解决这些问题,并使您的系统的每个部分有效。

完整的配料混合系统设计清单

配料系统设计

无论您是在休闲食品、动物饲料、干散货固体或任何其他行业工作,配料混合系统的设计都没有万能的。配料混合系统设计需要仔细考虑所有配料以及生产计划、变化、存储等等。在这篇博客中,我们将提供一个自动配料混合系统设计的基本路线图,供企业所有者、设施经理、工程师和其他人轻松遵循。

自动配料混合系统设计清单

规划系统设计要求

配料混合系统的设计从需求和目标开始,包括配料、产量和产品变化。这个初始信息的准确性将决定系统其余部分的设计,因此在这个阶段尽可能清晰和正确是非常重要的。

你需要以下所有信息

  • 成分:数量,名称,散装密度,重量,成分交货时间表,特殊考虑因素(脆性,粘度,粘附,粒度变化等)
  • 生产:每日,每周,每月金额
  • 环境:温度、湿度、季节变化

这些信息不仅可以帮助您设计批量和生产的配料混合系统,还可以帮助您避免系统周围环境可能产生的任何复杂情况,或材料或配料本身的挑战,例如材料隔离流控制问题

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储物箱

你的产量、原料数量和原料交付时间表将帮助你确定你需要的储藏箱的大小和数量。考虑你的工厂的最小和最大生产水平,以及每种原料的最小和最大产量,以确定你需要的存储仓大小。同时,考虑任何安全要求您需要在卸载成分时,或任何特殊考虑因素在储存期间可能需要,例如酸性或粘合成分的温度要求或箱涂层。

在设计成分装载和存储区域时,请考虑这些因素:

  • 存储本大小
  • 存储箱位置
  • 卸货区
  • 卸载安全要求
  • 本涂料的要求

饲养者设计

馈线是配料混合系统设计中最重要的部分之一。设计馈线不正确地可能导致测量和混合不正确,导致产品缺陷,或当成分以所需速率通过进料器时的速度和停机时间慢。

您在规划阶段确定的每种原料的最大和最小重量可以帮助您确定给料机的产量。给料机必须能够给最小的微量成分以及大容量的基础成分,所有的公差。这可能意味着安装多个馈线或在一个馈线上安装额外的功能,如速度控制。你还需要确定你的馈线驱动机构,无论是液压或电动的,以及防止冲洗的截止阀。

要获取右馈线,请考虑以下内容:

  • 给料机体积输出
  • 馈线或功能的数量
  • 喂食器驱动器
  • 饲料截止阀
  • 精度

尺度

为了正确地设计和安装配料搅拌系统的秤,你需要确定要测量的配料的最大和最小数量,以及测量的准确性。请记住,秤,就像给料机,必须能够满足体积和精度要求的微观和宏观成分。这意味着它们应该足够大,可以处理大量的量,但又足够精确,可以测量微量成分,而不会有太大的误差。如果你的成分之间有很大的差异,使用几个天平或稀释成分可以帮助你保持准确性。

您选择的规模类型也将对整个系统产生巨大的影响。正确类型的秤可以帮助你节省时间,并消除额外的过程,如传送带秤,使混合更容易和更均匀,如锥形秤料斗,或集成各种箱,如滚动桶。最好的磅秤类型取决于你的设备、配料和产品。

你需要知道以下内容:

  • 最大体重秤
  • 规模最大的错误
  • 数量的尺度
  • 规模包含率
  • 尺度显示分辨率
  • 规模类型

混合机

重要的是选择一个搅拌机这样可以适当地混合所有的成分,但也会给你一个有效的循环时间。您需要测量搅拌机的周期时间,并将其与称重和卸料系统的周期时间进行比较,以获得最大效率。这将允许您同时运行所有进程,而不是让您的搅拌机或馈料器空闲。你还需要考虑原料的特殊要求,如附着力、易碎性或热剪切性。最后,记住,搅拌器必须填满至少清扫体积才能正常工作,所以所有成分混合,包括最低可能的体积,必须填满搅拌器至少清扫体积。

为你的混合器考虑以下所有因素:

  • 混频循环时间
  • 混合器占用空间和配置
  • 搅拌机扫一卷
  • 因素考虑

控制

没有正确的控制系统,即使是最好的配料混合系统设计也不会起作用。你的控制系统使你的自动化系统平稳运行,并警告你的任何问题。你需要选择一台易于集成但又完全与你的系统设计相结合的计算机或PLC。这意味着您的控制必须能够与您的所有输入和设置工作,包括多个馈线或混合速度,秤,传感器,和所有上游或下游功能。

请记住,您的系统、配料和配方可能会发生变化,您的控制可能需要在某些时候重新编程。最好的控制系统将适应您的需要不需要复杂的编程知识

要获得正确的控件,您需要知道:

  • 数量的尺度
  • 馈线数量
  • 数量的搅拌机
  • 变速控制
  • 传感器和报警条件
  • 上游或下游工艺
  • 重组的条件

为了完成您的系统,您还需要考虑上游和下游流程,这可能取决于您的配料、配料输送系统和批处理过程。在生产过程中的每个阶段,你的环境条件也会成为一个问题,因为高温或潮湿会导致材料分离、粘住或流动缓慢。当你设计和建造你的系统时,与你的设备制造商密切合作,以确保你的系统是根据你的原料和体积建造的。

最佳干性固体混合的批量混合系统设计考虑

成批混合系统

从干燥固体生产高质量的成品首先要得到正确的混合。搅拌机不是万能的,批量搅拌系统在设计时必须考虑原料、设备、容量和其他因素。没有正确的搅拌器,分离问题,死区,低混合活动会对你的产品造成伤害。在使用水平带状搅拌机或其他干固体搅拌机时,请仔细阅读以下间歇混合系统设计考虑事项,并确保您的搅拌机以最佳效率工作。

最佳干性固体混合的批量混合系统设计考虑

单独批量混合器设计注意事项

1.容量:对干货来说,批量混合系统最重要的考虑因素之一是容量。当使用带式或桨式混合器时,总容量不能超过扫过的容积(带式混合器所占的空间)。过充和过充会增加混合的变化,也会增加混合时间。

2.时间:许多干固体的批量混合系统使用水平带状混合机,因为它们能够在一到两分钟内完全混合成分。然而,您的批量混合系统的理想周期时间将取决于上游和下游工艺,以及您希望实现的产量。改变批量混合系统中的混合机的容量、配置或数量可以帮助您协调过程之间的时间,以便所有系统可以同时运行,最大限度地提高利用率。

3.混合循环:水平分批混合机的经验法则是,原料应该从一端移动到另一端至少三次。实际所需的混合时间根据原料的不同而不同。没有足够的循环会给你一个不完整的混合,太多的循环会导致不必要的破坏或罚款产生。应该检查您的特定组合,以确保您有一个完整的组合。

4.混合机简介:由于水平的带状混合器或桨叶混合器的成分水平移动通过混合器,较长的混合器将延长周期时间。一般来说,直径与长度之比应该在2到2.5之间。您需要考虑可用的占地面积和期望的生产速度,以确定搅拌机的大小。

5.电机功率:原料密度和容量将影响搅拌机运行所需的马力。如果重量相同,马力要求也会相同。然而,低密度的混合物可能会完全填满搅拌机,但只占一半的重量,而高密度的混合物在满容量时的重量会大得多。在你的批量混合系统中仔细选择你的电机,这样你的搅拌器有足够的动力,但不会产生不必要的能量。

材料考虑因素

6.易碎性:水平的带状混合机通常对原料施加低程度的力,但特别是易碎的原料仍然可以在混合过程中分离。当在你的批量混合系统中使用特别易碎的成分时,桨式搅拌器可能会有更温和的混合效果。桨叶的角度也会减少混合器的力。

7.热和剪切:具有高剪切敏感性的配料将受到搅拌机摩擦产生的热量的影响。如果这些成分有高脂肪或高糖含量,以及高剪切敏感性,他们可能会融化和粘在搅拌机。粘着配料不仅会影响配料的质量和批量搅拌系统的效率,而且随着时间的推移还会损坏搅拌机。不粘涂层或不锈钢抛光可以防止由于剪切敏感性而粘在一起。

8.材料体积密度:为了正确地计算容量,你需要知道你目前正在使用或预计将来使用的所有成分的堆积密度。请记住,像小麦这样的低密度成分比同样重量的另一种密度大的成分(如豆粕)所占的空间要大。

维修及安全

9.丝带维护:混合带可以使用整个混合机的寿命,但是研磨材料会使混合带磨损得更快。定期检查搅拌带间隙和厚度。在色带变薄到足以断裂或色带和槽之间的间隙变大之前更换色带。这将避免您的批量混合系统意外停机。

10.电机维护:如果你使用链条和链轮机构来降低转速,你将需要定期调整张力和检查油浴润滑系统。使用轴安装减速器可以消除这种额外维护的需要。

11.安全:如果向批量混合系统手动添加成分,则应用螺栓炉栅阻挡输入。解除障碍的输入或可拆卸格栅将工人面临风险并使业务暴露给不必要的责任。培养安全文化,鼓励工人报告任何维护问题或危害。

整体批量混合系统考虑因素

12.闸阀:根据您的成分和下游流程,提供了几种卸料门选项。滴底栅极将一次释放整个混合物,这是为了快速移动成分的理想选择。然而,必须紧密密封滴底门,必须定期检查密封以防止泄漏。滑动门需要更少严格的密封件并更好地保持调整,但它们不会尽快放电。蝴蝶阀可以快速移动产品,需要更少的维护,但它们可以在阀门上产生死区。

分批混合系统滴底
4吨带底卸料闸门的带式混合机

13.下游的过程:即使你的水平带状搅拌机或其他批量搅拌机是完全有效的,材料隔离可能发生在过程中的任何一点。将搅拌机放置在尽可能靠近挤压、造粒、包装或其他整理过程的地方,以限制发生材料分离的机会。当使用非常精细的原料时,一定要粉末流动控制问题上游的料斗或给料机周围不影响分批混合系统。

14.搅拌机的数量:两个小型混合器可能是一个比一个大一个更好的选择。这取决于可用的物理空间以及系统中是否可以进行浪涌料斗。如果使用两个混频器,则混频器问题将减少50%,而不是关闭您
测试和验证

15.测试:问问你的制造商关于现场成分测试与您的搅拌机,以确保没有问题和解决任何担忧。最后测试配料,验证整个过程,并在搅拌后立即验证搅拌机本身。您可能希望使用化学分析来测试特定的成分分布或微量示踪剂的测试,而无需实验室。

16.死区:如果混合器填充(过多或不够),则可以形成死区,有时可以在混合器的上拐点中形成。测试这些区域以确保死区不会破坏混合。

17.功能区测试:随着缎带的磨损,将需要更多的时间来完全混合所有的成分。如果你的变异系数一直在下降,可能是一条磨损的丝带造成的。定期测试你的产品,以避免这个问题。

18.多个公式:如果您的分批混合系统专用于单一配方,您就不太可能遇到意外或问题。但是,如果多个不同的混合物在系统中移动,则需要分别计算体积密度、剪切敏感性、易碎性和其他方面。水平带状混合器或分批混合系统对一种配方最有效,但对另一种配方可能无效。解决方案可能很简单,如增加某些配方的混合时间,或减少或增加批次重量,以最佳填充混合器。

正确的分批混合系统设计和正确的干式固体混合机可以减少停机时间,提高效率,并消除昂贵的维护费用。在设计批量混合系统时,请与您的制造商合作,为您的材料、设施和工艺找到合适的尺寸、体积、功率和设计。

解决批量混合过程中的材料偏析问题

间歇搅拌过程中的物料分离

当固体材料混合时,一定程度的材料偏析是不可避免的。在批量混合过程中,各种工艺被用来达到预定的均匀程度,然而下游的其他工艺可能会导致材料再次分离。通过适当的设计考虑和对工作中的材料分离物理的认识,可以对工艺和产品进行分离测试,从而避免产品缺陷。

分批混合过程中的材料偏析问题

筛选

它是如何工作的

科学称为粒状对流和实践中已知的作为巴西坚果问题,筛选是分批混合过程中最常见的材料偏析问题之一。筛选主要通过颗粒尺寸和质量之间的关系发生;颗粒明显较大,更巨大(如巴西螺母)上升到混合物的顶部,较小,较小的颗粒(如腰果)落在底部的空间之间。它可能发生而没有运动,但运动恶化了问题,因为振动或摇动导致较小的颗粒搬入空间。发生这种材料分离问题的程度取决于颗粒的尺寸和质量之间的变化以及每个颗粒之间的变化。

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筛分是影响许多工序的物料分离问题。振动的输送带可以引起筛分,以及一些搅拌过程。即使是摇晃一个完整的包装(就像一罐混合的坚果)也会导致这种分离。

休息的角度

它是如何工作的

间歇混合过程中的休止角物料分离问题的工作原理与筛分相似,但工作原理不同。更小、更细的颗粒在倾倒或分配时形成小山,而不是沉入底部。当较厚、较粗的颗粒到达山丘时,它们会朝山丘边缘滚下。材料的不同休止角(即材料稳定且不掉落的角度)导致了这种分离。

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批量混合中的这种材料分离问题可以特别困难。在筒仓和舞会中,它通常是原因流问题比如鼠洞和桥接。如果较粗的颗粒粘在料斗的侧面,它们就会变质,污染下一批。由于在分配时,空气会以不同的水平流过粗料和细料,因此会产生压差,从而损坏储存装置,如筒仓。在批量混合中最常见的是,当混合料从设计不当的料斗中分配时,物料分离导致配料浓度不同。

流化

它是如何工作的

当混合物悬浮在气体或液体中时,就会发生流态化。在批量混合过程中,这种材料偏析问题最常发生在普通空气中。当混合物充气时(这可能简单地通过自由落体发生),更细、密度更小的颗粒保留空气并向混合物的顶部移动,而更大、密度更大、不吸收空气的颗粒则下沉。

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这种材料偏析问题在批量混合中经常发生在粉末原料中。如果粉末不能与另一种材料充分结合,它将通过流态化分离,如果充气或允许自由落体。所有的粉末都在顶部,均匀性和产品质量可能会打折扣。流态化,结合前两个材料偏析问题,也提出了工作场所的安全风险从粉末爆炸和呼吸道危害,因为大量粉末分离到空气中。

轨迹偏见

它是如何工作的

不同于前三个材料偏析问题,轨迹偏析是通过水平运动产生的。这有两个不同的原理。在流体混合物中,轨迹分离通过粒径、密度、粘度和速度之间的关系发生。粘度和速度相同,但大小和密度不同的颗粒,其运动速度也不同。这会使混合物分离。

在固体混合物中,通过摩擦发生轨迹偏析。具有更多表面积的更精细的材料,因此更摩擦移动较慢,并将靠近水平路径的末端。具有较少表面积和更小的摩擦更少的材料进一步移动更快和沉积。

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在批量混合过程中,这种物料分离问题通常发生在带式搅拌机和输送机或溜槽中。在带状搅拌器中,流体悬浮液中的颗粒由于大小或密度不同而在搅拌器中分离。在溜槽和输送机中,摩擦导致物料以不同的速度移动,在靠近溜槽末端的地方形成一堆细料,而在较远处形成一堆粗料。

间歇混合过程中的物料分离解决方案

成分测试

为了解决分批混合过程中的材料偏析问题,必须对材料和过程有充分的了解。知道粒子的密度、大小、质量和其他属性可以帮助你预测材料将如何分离。在设计过程自动化设备时,问你的制造商如果他们将进行成分测试的休止角,筛选能力和其他问题。有了这些信息,你们的制造商可以设计设备来防止分批混合过程中的材料分离问题。

材料隔离测试

在测试现有分批混合过程中的材料分离时,确保测试准确。记住,最终产品中的材料分离也会影响对最终产品的任何测试。使用一个样品小偷或一个来路者来获得准确地代表整个样品,并看看在过程链中哪里和在多大程度上存在问题。记住要检查工艺不同点的变异系数,而不仅仅是混合器,看看你的下游工艺是否造成了分离。

供应仓库设计

休止角问题最常见的原因是设计不当的料仓和料斗。采用根据物料休止角设计的质量流料斗,防止混合不均。一般来说,至少70度的角度是推荐的。也可以使用料斗镶件或低牵引涂层。

混合和混合

应仔细选择和放置混合和混合过程。错误的混频器或搅拌器实际上可以使材料通过轨迹隔离分离。如果在该过程中较早放置混合器,则材料可以简单地将下游传递。在分配前立即放置混音器可以减轻分离效果。

涂层

许多材料偏析问题只发生在自由流动的混合物中。添加粘合剂可以阻止像筛分这样的问题,但其他问题,如粘和堵塞也应该考虑。

搅动

充气或振动可以使一些材料重新混合,特别是当它们在筒仓或料斗中分离时。使用这两种方法时,要注意不要引入筛分或流化。

新材料

材料之间的更激烈差异导致批量混合过程中更激烈的材料分离问题。如果您的材料特别粗糙,则存在粒度和密度之间的大变化,请与您的供应商讨论材料质量。或者,考虑对不同材料的额外处理;是否会增加更多物质均匀性的过程,防止材料分离问题?它会成本效益吗?


材料偏析可能发生在操作人员永远看不到的区域。这意味着你可能只会看到产品质量低下或污染的结果。您可能还会遇到由于堵塞、水浸、低流量和其他问题而导致的重复处理问题和机器错误。如果你已经注意到这些问题,评估你的批次混合过程,看看哪里可能发生材料分离问题。一旦您发现了问题,简单的修复可能会显著提高产品质量。

5粉体流动控制存在的问题及解决方法

粉体流动控制存在的问题及解决办法

粉流问题会导致沮丧和数小时昂贵的停机时间。它们还可能损坏机器、创建备份和生产劣质产品。某些类型的材料、机器和工作条件使粉末流动问题更容易发生。我们已经确定了最常见的粉末流动控制问题和流动控制解决方案,以帮助您解决这些麻烦的低效。

5个最常见的粉末流量问题和流量控制解决方案

1.问题:没有流

在正常运行条件下,物料应无间断地流过系统。如果无流警报经常发生,则系统的设计既不适合材料,也不适合环境。这种情况可能发生在高湿度的环境、高含水量的材料、形状不规则的固体材料或具有一定涂层的材料中。

解决方案:搅拌

根据无流问题的原因,有几种解决方案。

  • 给料机入口前的机械搅拌器
  • 振动器加入料斗
  • 空气垫使产品通气

这些都是长期解决方案,通过消除停机时间,最终将节省您的时间和金钱。进行这些升级时,请确保进行适当的测试。仔细考虑安装设备的位置和方式,以及它们的操作频率。

2.问题:低流

这种粉末流动问题可能会被忽视很长一段时间,因为它不会直接导致停机。然而,流量不足会影响所有下游系统。低流量可能是由馈线上方的障碍物或不对准引起的。如果物料太厚或给料机太小,也可能发生这种情况。

解决方案:更大或更快的馈线

解决此问题的理想流量控制解决方案是,以较慢的速度扩展进料器以增加体积,或加快进料器以更快地推动更多物料通过。

  • 升级到大型给料机
  • 加变频驱动
  • 传动式变速减速器

3.问题:流动减少

有些粉末流动问题不会引起突然的停止,而是导致物料流动的缓慢减少。不同于其他粉流问题是由物料粘在一起引起的,这通常是由于静电堆积导致物料粘在给料机上引起的。

解决方案:消除静态

在快速移动的干燥物料中,这是一个特别常见的问题,但针对这一问题的流动控制解决方案通常很容易实施。

  • 馈线架接地,防止静电积聚
  • 给料机采用电动抛光
  • 给料机添加特氟隆涂层

4.问题:材料的洪水

如果有太多的材料通过或关闭后材料溢出,这也会导致下游生产问题,或导致产品不一致。这些流控制解决方案产生了与前三个相反的效果,但它们的实现方式类似。

解决方法:放慢速度,中断馈电

升级料斗或附加系统可以停止冲洗和洪水。

  • 排出料斗以减少曝气
  • 在放电点安装滑动门或蝶阀
  • 小支线
  • 较低的驱动速度
  • 倾斜的给料机

5.问题:馈线损坏

如果您的系统损坏并且需要比可比较设备更多的维修,那么材料或系统可能会归咎于。这可能是散装固体或粉末流量问题,它可能是由太多的磨损或系统构造引起的。

解决方案:速度较慢,系统更强

这种流量控制解决方案可以通过减慢产品速度或加强系统来实现。

  • 较低的驱动速度
  • 安装较大的给料机以减慢物料速度
  • 向系统中添加衬垫或涂层

如果您继承了一个不断发现问题的系统,或者您的材料发生了变化,产生了新的问题,请考虑以下解决方案。如果你正在构建一个新的系统,事先利用测试和适当的构造,这些粉流问题将永远不会发生。在安装之前进行正确的材料测试,可以确保在材料到达之前,您的系统是为材料制作的。

2018年谷物和宠物食品制造商的食品和工作场所安全新法规

粮食和宠物食品工作场所安全条例2018最近在食品、环境和工人安全方面的变化使许多谷物和宠物食品工程师重新审视他们的生产设施。这些规则中有一些是最近才改变的,还有一些是最近才因不遵守而受到惩罚的,所有这些都值得充分关注。对于绿地或翻新工程,从一开始就适当注意食品和工作场所的安全规定,将为今后节省数千美元的罚款。无论你的谷物或宠物食品设施的情况如何,我们为制造商在2018年提供了四条关键的安全规定。

谷物和宠物食品生产的新食品和工作场所安全条例

修订了OSHA SLIP和FALL法规

在2016年最常见的十大违反工作场所安全法规的行为中,有三种是导致工人坠落或滑倒的违规行为,包括不合规的梯子、脚手架和坠落保护设备。为了补救这些可预防的事故,OSHA于2016年修订了法规29 CFR 1910分部分D,规范了行走和工作台面的安全要求。其中许多条款已经生效,还有一些条款需要在2018年11月生效。

谷物和宠物食品制造商,以及谷物升降机和饲料储存设施应该特别注意这些工作场所安全规定,其中一些已经被处以罚款。

  • 确保暴露的工人接受摔伤危险培训(要求2017年5月17日)
  • 确保使用设备的工人受过培训(2017年5月17日)
  • 检查和认证绳索下降系统的永久锚固(2017年11月20日所必需的)
  • 在超过24英尺的新固定梯子和替换的梯子/梯子部分安装个人防摔或梯子安全系统(2018年11月19日要求)
  • 确保现有的固定梯子超过24英尺......配备笼,井,个人跌倒系统或梯子安全系统(2018年11月19日所必需的)

2. NFPA 652:可燃灰尘的新标准

可燃粉尘的危险对宠物食品和粮食制造商来说是没有谜。在2007年至2016年间,由于单独的谷物粉尘,91次爆炸发生。2016年,国家消防协会(NFPA)标准652概述了评估风险和保护防尘和粉末火灾的最佳实践。新标准最大的出发来自以前的标准是对现有或未来流程的粉尘危害分析的发展。

虽然最近由于特朗普政府的监管改革,OSHA放弃了可燃性粉尘的扩大规定,但专家提醒企业,在许多其他OSHA标准中,都存在粉尘危害的工作场所安全规定。项目经理和工程师可以通过多种方式管理可燃粉尘风险;

  • 适当的机器维护,消除灰尘泄漏。
  • 将饲料混合过程分离到不同的建筑物,以管理风险和损失。
  • 进行全面的风险分析以了解威胁。
  • 利用温度监测传感器防止火花。
  • 安装适合你的设备和微粒的粉尘监测和收集系统。

3. OSHA新的可吸入灰尘和晶体二氧化硅标准

可燃性粉尘法并不是唯一与粉尘有关的工作场所安全规定,粮食和宠物食品制造商今年应该注意。OSHA管理呼吸性粉尘颗粒的法规要求工人使用个人防护设备(PPE),并要求设施管理人员测量、管理和保持水平在允许暴露限值(PELs)内。2017年,OSHA修订了有关结晶二氧化硅暴露的法规,结晶二氧化硅是最常见的有害呼吸性粉尘类型之一。当结晶硅尘被吸入时,它会粘附在肺部,造成疤痕和不可挽回的损害。

虽然这些工作场所安全规定在建筑行业是最重要的,因为工人经常暴露在危险的结晶二氧化硅水平下,但原料饲料加工的一些步骤,特别是清洁,可能会造成呼吸性粉尘危害。为了减少暴露,采取以下预防措施;

  • 了解谁受到了辐射,在哪里以及什么原因导致了辐射。
  • 测量和监测有害或有害粉尘水平。
  • 提供个人防护装备,培养安全合规文化。
  • 利用适当的进气口和适当的过滤来收集灰尘。

4. USDA和FDA:食品安全和现代化法案

美国农业部和美国食品和药物管理局联合监督《食品安全和现代化法案》(FSMA)中的条款,包括那些监管食品和宠物食品的条款。许多FSMA法规在2011年签署成为法律,现在才开始生效并付诸实施。

FSMA覆盖了几乎所有的食品和宠物食品设施。FDA目前仅针对宠物食品制定的FSMA指导文件“涵盖了生产、加工、包装或持有用于所有动物物种的食品的设施,包括食品生产动物(如牲畜、家禽和水产养殖物种),伴侣动物(如狗、猫、马和豚鼠),实验动物,以及动物园里的动物。“动物食品”是指人以外的动物食品,包括宠物食品、动物饲料以及原材料和配料(见21 CFR 507.3)。

宠物食品和谷物处理器正在进行过程开发应了解涉及以下案件的FSMA法规;

  • 高含油量抗微生物热处理的动物性食品。
  • 霉菌毒素(黄曲霉毒素、伏马菌毒素、脱氧雪腐镰刀菌醇、赭曲霉毒素等)在谷物中增殖。
  • 谷物的杀虫剂。
  • 植物毒物(凝集素、蛋白酶抑制剂、氰苷等)
  • 动物特有的营养缺乏和毒性危害。
  • 工艺或产品交叉污染。
  • 来自工艺设备的金属污染。

在项目设计和安装期间对食品和工作场所安全法规进行评估和规划将防止未来出现问题。与专业的、经验丰富的、信誉良好的工艺设备制造商合作,将有助于预测安全问题和特定于您的设施的危险。