Systemy przeróbki materiałów sypkich często wymagają ścisłej kontroli składu ziarnowego w układach mielących i klasyfikujących, jak i w transporcie pneumatycznym. Układ ciągłej kontroli składu ziarnowego wraz z optymalnym poborem próbek z układu produkcyjnego pozwala na znaczne usprawnienie niemal każdego procesu oraz daje gwarancje jakościowe docelowego produktu.

W układach mielących i klasyfikujących oraz w transporcie pneumatycznym bardzo często wymagane jest zachowanie stabilnego uziarnienia. Najczęściej stosowane jest cykliczne pobieranie próbek oraz ich dalsza analiza metodą offline w laboratorium. Częste analizy są bardzo kosztowne, ale nawet jeśli są one możliwe, to nie gwarantują szybkiego reagowania i korekty ustawień w systemie produkcyjnym. W efekcie bardzo trudno jest utrzymać stałą kontrolę nad uziarnieniem produktu, zwłaszcza w procesach o zmiennych warunkach. W efekcie urządzenia mielące lub klasyfikujące często pracują w warunkach dalekich od optymalnych, a końcowy produkt nie jest w pełni kontrolowany pod kątem jakości. Ponadto często produkowany jest materiał o niepotrzebnie lepszych parametrach w celu uzyskania rezerwy jakościowej, aby w końcowym efekcie nie przekroczyć gwarantowanych parametrów dla końcowego użytkownika. Powoduje to straty w wydajności oraz podnosi koszty produkcji. Opisany poniżej w pełni zautomatyzowany system ciągłego pomiaru składu ziarnowego typu online rozwiązuje wspomniane problemy.

Automatyczna kontrola składu ziarnowego

Do kontroli procesu wykorzystuje się system CMA (Comex Multichannel Analyser) jako nowoczesne wielokanałowe urządzenie pomiarowe składu ziarnowego metodą online. FOT. 1 przedstawia wspomniane urządzenie, które firma Comex dostarcza na rynek światowy od wielu lat. Sam system pomiarowy wykonany jest w oparciu o dyfraktometr firmy Malvern Instruments, gdzie wykorzystany jest efekt dyfrakcji laserowej. FOT. 2 prezentuje zaawansowany panel sterowania, gdzie zebrane są podstawowe informacje na temat pobieranej próbki w danym kanale. System CMA umożliwia zebranie danych o procesie nie tylko w jednym miejscu, ale również w innych strefach produkcyjnych, gdzie ważne jest rozpoznanie niepożądanych odchyleń charakterystyki materiału. W standardowym rozwiązaniu systemu pomiarowego stosowanych jest osiem kanałów do automatycznego pobierania próbek z procesu produkcyjnego oraz jeden kanał do ręcznej analizy dowolnego materiału. Każdy cykl pomiarowy może być niezależnie zdefiniowany co do długości pomiaru, sposobu uśredniania danych, prezentacji pomiarów, archiwizowania wyników itd.

Automatyczny pobór próbek

Próbki materiału mogą być pobierane w układach spadku swobodnego, np. pod podajnikami lub zaworami celkowymi, jak również w przewodach transportu pneumatycznego, np. za klasyfikatorami aerodynamicznymi. FOT.3 przedstawia próbobiornik stosowany w przypadku pobierania próbek w transporcie pneumatycznym. Jest to system peryskopowy, który pozwala na całkowite chowanie się elementu pobierającego w pozycji spoczynkowej, gdzie nie ma przypływu materiału, a w konsekwencji nie następuje niepotrzebne zużywanie części pomiarowej. W momencie samego pomiaru silnik krokowy precyzyjnie przesuwa element pobierający wzdłuż średnicy rurociągu. Przesuw ten jest również indywidualnie zaprogramowany co do prędkości przesuwu, strefy pomiarowej i ilości cykli, w zależności od ewentualnej niejednorodności przepływu i niestabilności profilu prędkości, tak aby pobrany materiał był najbardziej reprezentatywny. W ten sposób można eksperymentalnie dobrać sposób pobierania próbek w zależności od położenia próbobiornika na rurociągu oraz lokalnych warunków przepływu.

System wielokanałowego pomiaru i niezależny układ próbobiorników są największą zaletą układu pomiarowego CMA. Możliwość pobierania wielu próbek z różnych miejsc, w sposób cykliczny i z użyciem tego samego dyfraktometru, pozwala na bardzo ekonomiczne wykorzystanie takiego urządzenia do kontroli zarówno procesu, jak i jakości końcowego produktu. Kontrola procesu jest w pełni zautomatyzowana i niezależna od operatora, co umożliwia uaktualnianie nastawień poszczególnych urządzeń, odpowiadających za jakość produkowanego materiału. W ten sposób możliwa jest kompleksowa kontrola procesu oraz jakości produkowanego materiału. Więcej informacji na temat opisanych systemów pomiarowych znajduje się na stronie internetowej firmy Comex: www.comex-group.com.

FOT. 1 System 9-kanalowego pomiaru składu ziarnowego online

FOT. 4 Przykład montażu próbobiornika