Основна логіка захисту від пилу та дизайну герметизації длямашини для упаковки в контейнерине для видалення пилу після його утворення, а для придушення виділення пилу в джерелі під час процесу заповнення. Основною причиною викидів пилу є витіснення продуктом повітря всередині мішка; коли повітря витісняється, воно переносить дрібні частинки через зазор між горловиною заповнення та отвором мішка. Таким чином, найефективніші конструкції ущільнення зосереджені на двох критичних інтерфейсах: ущільнення, що з’єднує наповнювальний носик з отвором мішка, і контрольований випускний канал для витісненого повітря. Для контейнерного обладнання додаткові міркування включають підтримку негативного тиску в замкнутому просторі та вирішення унікальних проблем, пов’язаних із компактним розташуванням. Концентрації викидів можна контролювати до рівня менше або дорівнює 10 мг/Нм³, а рівень системного шуму становить менше або дорівнює 75 дБ(А).
I. Фізичний механізм утворення пилу: чому герметизація є фундаментальною
1.1 Витіснення повітря-Неминучий фактор виділення пилу
Виділення пилу під час упаковки в мішки є, в основному, процесом фізичного переміщення, а не випадковою подією. Коли продукт потрапляє в мішок, повітря, яке спочатку було всередині (за об’ємом дорівнює місткості мішка), має бути видалено. Візьмемо як приклад мішок об’ємом 50-кубічних футів: спочатку мішок містить 50 кубічних футів повітря; на кожну одиницю об’єму продукту, що надходить, має видалятися рівний об’єм повітря.
Якщо це витіснене повітря містить дрібні частинки, створюється безперервний потік-повітря з пилом. Для надтонких порошків із розміром частинок менше 200 мкм інтенсивність повітряного потоку під час циклу упаковки є достатньою, щоб викликати видимі викиди.
1.2 Ключові точки витоку
Викиди пилу зосереджені в передбачуваних фіксованих місцях:
Перехідна зона між отвором для наповнення та отвором мішка: витіснене повітря проходить через цю зону з високою швидкістю, переносячи дрібні частинки-, які мають незначну інерцію-назовні разом із потоком повітря.
Момент виймання мішка: відбувається короткочасне скидання тиску, коли мішок від’єднується від носика заповнення, що призводить до вивільнення залишків пилу в області клапана.
Сама тканина: у мішках без спеціального дизайну дрібний порошок може проходити через проміжки тканини; це проявляється візуально як «дим», що виходить зі швів сумки або самої тканини.
1.3 Фактори, що обтяжують
Наступні умови посилюють викиди пилу, хоча вони діють як підсилювачі, а не як самостійні причини: турбулентність у зоні заливного патрубка, локальні стрибки тиску внаслідок високих швидкостей наповнення, нерівномірне розгортання мішка та зменшення розміру частинок, що призводить до зниження швидкості осідання.
Ключовий висновок: просте збільшення потоку витяжного повітря не може вирішити проблему пилу. Контрольований шлях для випуску повітря повинен бути розроблений у самому процесі наповнення.
II. Основна технологія ущільнення
2.1 Надувне ущільнення: ущільнювальний елемент серцевини на стику
Ущільнення між наповнювальною головкою тамашина для упаковки в контейнеривпускний отвір служить першою лінією захисту для контролю пилу. Традиційні методи передбачають кріплення вхідного отвору мішка до наповнювального горловини за допомогою еластичних шнурів або круглих затискачів; однак це часто призводить до того, що вхідний матеріал збивається або зморщується навколо носика, створюючи шляхи для виходу повітря та пилу.
Рішення: надувний ущільнювач
На наливній головці встановлений надувний затвор; під час процесу наповнення він радіально розширюється назовні, щільно притискаючись до внутрішньої стінки вхідного отвору мішка, створюючи герметичне ущільнення. Ця конструкція зазвичай зустрічається в системах наповнення FIBC (гнучкий проміжний контейнер для сипучих вантажів), де використовуються надувні ущільнювачі типу 1 або типу 2.
Основні конструктивні параметри ущільнення включають коефіцієнт розширення, робочий тиск і матеріал ущільнювальної поверхні (який повинен враховувати абразивність матеріалу та температуру). Поширеним видом несправності є локалізований витік, спричинений нерівностями внутрішньої поверхні входу мішка; отже, у деяких системах використовується конфігурація ущільнювача з «подвійною-губкою» для забезпечення резервування.
2.2 Наповнювальна головка з подвійною -трубкою: контрольований випуск витісненого повітря
Це найважливіше нововведення в дизайні герметизації пакетів-контейнерного типу. Стандартні одно-трубні наповнювальні головки не можуть керувати витісненим повітрям, залишаючи запилене-повітря випадково знаходити вихід.
Конструкція наповнювальної головки з подвійною-трубкою:
Внутрішня труба: продукт потрапляє в сумку через внутрішню трубу.
Зовнішня концентрична труба: утворює кільцевий зазор навколо внутрішньої труби.
Порт відведення пилу: зовнішня труба має випускний отвір, підключений до системи відведення пилу, що створює необхідний вакуум у кільцевому зазорі.
Принцип роботи: під час наповнення витіснене повітря направляється через кільцеву щілину, а не випадково виходить через щілину в отворі мішка. Запилене-повітря систематично всмоктується в систему видалення пилу.
Ця конструкція змінює підхід від «пасивного стримування» до «активного каналу», принципово змінюючи шлях викиду повітря.
2.3 Герметизація під час вилучення мішка: камера ізоляції пилу
Колимашина для упаковки в контейнерипісля заповнення від’єднується від заливного сопла, залишкові частинки пилу можуть виділятися з внутрішньої поверхні заливної трубки та вхідної зони. Для вибухонебезпечного пилу це миттєве викид не можна не помітити.
Рішення: ізоляційна камера-негативного тиску
Навколо наповнювальної труби та впускної зони встановлено спеціальну ізолювальну камеру, у якій підтримується негативний тиск відносно атмосфери. Оператори вивільняють мішок і зав’язують його всередині камери через гнучкі отвори для рукавичок у стилі «поштова скринька»; будь-які виділені частинки пилу негайно видаляються. Це забезпечує винятково високий рівень утримання пилу.
2.4 Статичний захист: аспект безпеки, що доповнює конструкцію ущільнення
Конструкція ущільнення запобігає не тільки витоку пилу, але й ризику електростатичного займання. Під час насипання порошкоподібних матеріалів у мішки накопичуються електростатичні заряди внаслідок тертя між частинками та стінками мішка.
Вибір статичної класифікації FIBC:
Тип A: стандартні ткані мішки; відсутність статичного захисту. Підходить для таких застосувань, як більшість сухих добрив.
Тип B: забезпечує базовий захист у середовищах із займистим пилом.
Тип C: електропровідні мішки із заземленням; вимагають надійного заземлення.
Тип D: статичні-розсіювальні мішки; усувають заряд без заземлення та підходять для середовищ із мінімальною енергією запалювання (MIE) лише 0,14 мДж.
Вибір ґрунтується на мінімальній енергії займання (MIE) пилу. У середовищах, що містять горючий пил або випаровування, система ущільнення повинна бути поєднана з відповідною статичною класифікацією FIBC; інакше джерелом займання може стати електростатичний розряд.
III. Інтегрована конструкція системи видалення пилу-під негативним тиском
3.1 Специфічні обмеження машини для упаковки в контейнери
Машини для упаковки в контейнери об’єднують функції зважування, наповнення, запечатування, транспортування та видалення пилу в стандартному контейнері ISO. Ця компактна конфігурація висуває унікальні вимоги до системи видалення пилу:
Обмеження щодо простору: канали для видалення пилу, вентилятори та фільтри повинні бути розміщені в обмеженому просторі контейнера.
Вимоги до мобільності: обладнання можна переміщувати для роботи поблизу куп матеріалу або силосу, тим самим зменшуючи етапи перенесення матеріалу та стримуючи утворення пилу в джерелі.
Відсутність будівництва фундаменту: немає потреби у великих бетонних фундаментах, що мінімізує екологічний вплив на ділянку.
3.2 Конфігурація системи видалення пилу
Сучасниймашини для упаковки в контейнеризазвичай оснащуються-стандартно або додатково-високоефективними-системами видалення пилу з такими характеристиками:
Принцип видалення пилу: багато{0}}ступенева фільтрація в поєднанні з технологією всмоктування під негативним{1}}тиском. Порти для видалення пилу стратегічно розташовані в критичних точках викидів, таких як сопла для мішків, жолоби для матеріалів і вагові бункери. Вентилятор створює від’ємний тиск, щоб втягнути-запилене повітря в повітропровід; повітря проходить через первинну відстійну камеру та високо-елементи фільтрації (з точністю фільтрації 0,3–5 мікрон). Чисте повітря викидається, а зібраний пил збирається у спеціальний смітник для запобігання вторинному забрудненню.
Технічні характеристики:
Концентрація викидів пилу: менше або дорівнює 10 мг/Нм³ (перевищує національні та більшість міжнародних екологічних стандартів)
Контроль шуму: менше або дорівнює 75 дБ(A); використовує малошумні-вентилятори та звукоізоляційні-корпуси
Оптимізація енергоефективності: система видалення пилу з’єднана з основним обладнанням і працює лише під час операцій з упаковки в мішки
3.3 Ключовий принцип проектування: пріоритет запобігання витокам над збором пилу
Інженерна практика боротьби з пилом показує, що пріоритет ущільнення над всмоктуванням є економічно-вигіднішою та ефективнішою стратегією. Досвід модернізації систем завантаження цементу в мішках включає: встановлення пиловловлювачів на кутових лотках; встановлення пилозбірних-лійок і всмоктувальних шлангів у з’єднувальні отвори; та оснащення завантажувальних головок пило{3}}пристроями.
IV. Ущільнення тканини сумки та сумісність матеріалів
4.1 Проблеми з ущільненням тканини
Тканина великогабаритного мішка сама по собі може служити шляхом для виходу пилу. Якщо мішок не призначений спеціально для утримання дрібних частинок, присутніх у продукті, частинки можуть проходити крізь тканину під час наповнення-це явище часто описують як «димлення» зі швів або тканини.
Заходи пом'якшення:
Тканина з покриттям: для продуктів із помірним вмістом дрібних частинок тканини з покриттям достатньо для утримання пилу.
Поліетиленовий (PE) вкладиш: Для продуктів з високим вмістом дрібних частинок або дуже дрібних частинок необхідний поліетиленовий вкладиш для запобігання просіюванню.
4.2 Дизайн верхньої частини сумки
Об’ємні мішки бувають різних стилів; більшість має циліндричний вхідний носик, вшитий у верхню панель. Сумки з відкритим верхом (стиль duffle-) піддають впливу атмосфери весь верх сумки. Продукти, схильні до утворення пилу або дисперсії в повітрі, ніколи не слід заповнювати у відкриті-мішки для сипучих матеріалів.
Емпіричне правило: мішки з вхідним отвором слід використовувати для пилових продуктів.
V. Стандарти викидів і рамки відповідності
5.1 Міжнародні та вітчизняні стандарти
Китайський національний стандарт GB 50894-2013, *Кодекс проектування захисту навколишнього середовища для машинобудівної промисловості*, вимагає наступного: системи транспортування порошкового матеріалу мають підвищувати рівень захисту, механізації та автоматизації, мінімізуючи точки передачі; для розпакування та випорожнення порошкоподібних матеріалів у мішках має використовуватися обладнання, обладнане системами відведення пилу; Вхідні отвори в силоси повинні мати-пристрої для скидання тиску та видалення пилу, а витяжні ковпаки повинні бути встановлені в точках вивантаження.
Стандарт мішкового-пилозбірника: GB/T 25233-2010 визначає технічні вимоги до мішкового пилозбірника; це стосується пиловловлювачів, призначених для уловлювання пилу, що утворюється під час обробки та переробки зерна, насіння олійних культур і продуктів їх переробки.
5.2 Межі професійної гігієни
Відповідність вимогам щодо викидів пилу є не лише проблемою захисту навколишнього середовища, а й питанням гігієни праці. До ремонту системи завантаження цементу в мішки вимірювання на місці завантаження показали загальну концентрацію пилу 3,075 мг/Нм³ і концентрацію пилу, що вдихається, 0,398 мг/Нм³, що становить значний ризик для здоров’я персоналу, який виконує навантаження. Після оновлення системи необхідно дотримуватися лімітів професійного опромінення.
Відео про нашу машину для упаковки
