Cõn băng định lượng là bao gồm cỏc thiết bị ghộp nối với nhau mà thành, cõn băng định lượng của nhà mỏy sản xuất xi măng là cõn định lượng băng tải, được dựng cho hệ thống cõn liờn tục. Thực hiện việc phối liệu một cỏch liờn tục theo yờu cầu của nhà mỏy đặt ra.
Trong cỏc nhà mỏy sản xuất cụng nghiệp, cỏc dõy chuyền sản xuất xi măng, hệ thống cõn băng định lượng cũn đỏp ứng sự ổn định về lưu lượng liệu và điều khiển lưu lượng liệu cho phự hợp với yờu cầu, chớnh vỡ nú đúng vai trũ rất quan trọng trong việc điều phối và hoạch định sản xuất, do đú nú quyết định chất lượng sản phẩm gúp phần vào sự thành cụng của nhà mỏy.
Cõn băng định lượng trong nhà mỏy sản xuất xi măng là cõn băng tải, nú là thiết bị cung cấp kiểu trọng lượng vật liệu được chuyờn trở trờn băng tải mà tốc độ của nú được điều chỉnh để nhận được lưu lượng vật liệu ứng với giỏ trị do người vận hành đặt trước.
3.2. Giới thiệu chung về hệ thống cõn băng định lượng
Hiện nay trong cỏc ngành cụng nghiệp, cỏc băng tải vận chuyển nguyờn liệu được sử dụng một cỏch rộng rói, vớ dụ như băng tải vận chuyển than, băng tải cấp đỏ cho mỏy nghiền, băng tải cấp cỏc nguyờn liệu thành phần trong cụng nghệ sản xuất xi măng. Một yờu cầu đặt ra là làm sao cho cõn băng chạy phối liệu, chạy đảm bảo tỷ lệ phối liệu như đó tớnh toỏn. Xuất phỏt từ yờu cầu đú của thực tế, cỏc hệ thống cõn băng tải đó được nghiờn cứu và lắp đặt tại nhiều xớ nghiệp, nhà mỏy.
Cựng với sự tiến bộ của khoa học - kỹ thuật, nhiều loại cõn băng tải dựa trờn cỏc cụng nghệ khỏc nhau đó ra đời. Cú thể kể ra ở đõy cỏc loại cõn băng tải cơ khớ, cõn băng tải cơ điện, cõn băng tải dựa trờn kỹ thuật tương tự. Cỏc loại trờn tuy đó đỏp ứng một phần nhu cầu đặt ra nhưng vẫn cũn cú những tồn tại như sau:
- Khả năng hiệu chỉnh, kiểm chuẩn phức tạp, khú khăn. - Độ chớnh xỏc chưa đỏp ứng yờu cầu.
- Chưa cho phộp hoạt động theo cỏc chế độ của một cõn băng hiện đại (bao gồm cỏc chế độ khởi tạo, lấy bỡ tự động, kiểm chuẩn và chế độ cõn).
- Hệ thống cồng kềnh, khú vận hành, bảo dưỡng sửa chữa. Việc lưu trữ kết quả cõn chưa được tự động hoỏ mà vẫn phải dựng sổ sỏch bờn ngoài.
Để cú thể khắc phục những nhược điểm kể trờn, những kỹ thuật đo lường hiện đại (dựa trờn kỹ thuật vi xử lý và kỹ thuật mỏy tớnh) đó được ỏp dụng vào việc thiết kế hệ thống cõn băng tải điện tử. Hệ thống này đảm bảo những tớnh năng ưu việt hơn hẳn so với hệ thống trước đú:
- Việc ỏp dụng kỹ thuật số và cỏc phương phỏp tớnh toỏn bằng phần mềm đó tăng đỏng kể độ chớnh xỏc của phộp đo.
- Tớnh linh hoạt cao.
- Khả năng hiệu chỉnh, kiểm chuẩn dễ dàng.
- Cho phộp hoạt động ở tất cả cỏc chế độ của một cõn băng điện tử.
- Cho phộp chỉ thị cỏc thụng số của quỏ trỡnh cõn như khối lượng tớch luỹ, năng suất cõn, tải tức thời….
- Cú khả năng lưu trữ cỏc kết quả cõn, cỏc thụng tin quan trọng trong một thời gian cụ thể. Ngoài ra, cũn cú thể quản lý, in ấn cỏc thụng tin này thụng qua việc ghộp nối với mỏy tớnh ở xa.
- Hệ thống gọn nhẹ, dễ vận hành, bảo dưỡng.
Với tất cả cỏc ưu điểm núi trờn, cõn băng tải điện tử ngày càng được sử dụng rộng rói trong cỏc dõy chuyền cụng nghiệp và đang dần thay thế cỏc loại cõn băng cũ.
Hệ thống cõn băng định lượng trong cụng đoạn nghiền phối liệu bao gồm: 1 - Cõn băng đỏ vụi
2 - Cõn băng đất sột 3 - Cõn băng quặng sắt 4 - Cõn băng Silic
Cỏc loại nguyờn liệu sau khi đó được gia cụng, kớch thước và độ ẩm đạt yờu cầu được tập kết ở cỏc silụ riờng biệt. Khi cú tớn hiệu cấp phối liệu. Đầu tiờn ấn nỳt khởi động băng tải vận chuyển nguyờn liệu từ hệ thống cõn băng đến mỏy nghiền, tiếp theo khởi động hệ thống cõn băng. Từ cỏc silụ chứa, nguyờn liệu được xả xuống cỏc cõn băng định lượng theo phần trăm đó định trước do hệ thống điều khiển cõn đối và điều chỉnh phối liệu tự động thực hiện.
Từ cỏc cõn băng định lượng, nguyờn liệu được vận chuyển tới mỏy nghiền liệu bằng băng tải vận chuyển. Sơ đồ cụng nghệ được thể hiện trờn hỡnh 3-1
Hỡnh 3.2 : Sơ đồ cụng nghệ nghiền phối liệu
3.4 Nguyờn lý và cấu tạo của HT cõn băng định lượng NMXM Bỉm Sơn 3.4.1 Nguyờn lý
Cõn băng tải là thiết bị cung cấp liệu kiểu trọng lượng. Nú hoạt đọng dựa trờn nguyờn lý đo trọng lượng vật liệu ( loadcell : số , tượng tự ), giỏ trị này được đưa về tớnh toỏn so sỏnh với giỏ trị đặt và thụng qua bộ phận điều khiển tốc độ động cơ để cú lưu lượng mong muốn.
Cõn băng tải do hóng K.Hasler sản xuất , cú thể điều chỉnh lưu lượng từ 1ữ 400 m 3 /h. Puli truyền động Dòng liệu Điểm đổ liệu Puli cuối belt speed Hỡnh 3.1 : Nguyờn lý hoạt động
Belt speed: là tốc đọ của vật liệu được truyền tải V (m/s)
Belt load: là trọng lượng vật liệu được truyền tải trờn một đoen vị chiều dài δ (Kg/m)
Cõn băng tải cú bộ phận trọng lượng để đo δ và bộ điều khiển để điều chỉnh tốc độ băng tải sao cho ở điểm đổ liệu , lưu lượng dũng chyar liệu bằng giỏ trị đặt do người vận hành dặt trước.
Bộ điều khiển trờn băng truyền δ (kg/m) và chỉnh định tốc độ băng để đảm bảo lưu lượng khụng đổi tại điểm đổ liệu :
Q m = δ*V (1) Trọng lượng tổng trờn băng là lực F c (N) được đo bằng hệ thống cõn trọng lượng và δ tớnh theo cụng thức sau : (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
δ = F
c
/ (L/2*g) (2)
Trong đú :
L: là chiều dài cầu cõn (m) g: là gia tốc trọng trường (m/s
2
) Lực hiệu dụng F
m
(N) do trọng lượng của vật liệu trờn băng tải gõy lờn là : F m = F c – F o (3) Trong đú :
F
o
: là lực đo trọng lượng bản thõn đoạn băng tải, con lăn và giỏ đỡ (lực do trọng lượng bỡ gõy ra)
Tải trờn băng truyền cú thể tớnh theo cụng thức : σ = S * δ (4)
Trong đú :
S : là tiết diện của vật liệu
δ : là mật độ biểu kiến của vật liệu (Kg/m
3
) (trọng lượng riờng) Lưu lượng như vậy cú thể tớnh hoặc dựa trờn lực hiệu dụng
Q
m
= (F
m
* V) / (L/2 *g) (5) Hoặc dựa trờn mật độ biểu kiến :
Q
m
= δ * S * V (6)
Kớch thước hỡnh học của bộ phận đo trọng lượng dựa theo quan hệ (5). Kớch thước hỡnh học của bản thõn cõn băng tải dựa theo quan hệ (6).
Hỡnh 3.2 Cấu tạo hệ thống cõn định lượng
1. Băng truyền
2.Giao diện SWS ( smart weighing system ) 3.Trống căng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.Phần cung cấp
5.Cổng điều chỉnh độ cao của liệu trờn băng tải 6.Cầu cõn
7.Hộp điều khiển tại chỗ (LCB) 8.Hộp giảm tốc
Hộp điều khiển tại chỗ (LCB)dựng đẻ start/stop cú điều chỉnh tốc đọ thụng qua một chiết ỏp, ngoài ra cũn cú cỏc thiết bị cảnh bỏo lệch băng, định vị trớ băng tải . Bằng cỏch đặt lờn băng tải một dấu hiệu bằng kim loại gọi là “ belt index ’’ belt index giỳp cho việc phõn đoạn băng tải làm tăng đọ chớnh xỏc của cõn, đồng thời giỳp cho việc xỏc định sự trượt của băng tải.
Cỏc hộc che chắn bằng kim loại đẻ ngăn ngừa tai nạn và trỏnh làm bẩn mụi trường xung quanh điểm đỏ liệu.
3.4.3 Hoạt động của cõn băng tải
Bộ điều khiển HF 9 QUADRO điều chỉnh tốc độ băng tải để nhận được lưu lượng ở điểm đổ liệu tương ứng với giỏ trị đặt. Lưu lượng liệu là tớch số của tải trờn một đơn vị chiều dài băng tải với tốc đọ băng truyền.
Tất cả cỏc tớn hiệu vào/ra tại hiện trường (loadcel, lệch băng, belt index, đếm xung) được kết nối với bộ SWS đặt trờn băng tải.
Bộ SWS xử lý cỏc tớn hiệu thu thập được và gửi tới thiết bị xử lớ trung tõm HF 9 QUADRO theo thủ tục truyền tin nối tiếp.(hỡnh 3.3)
Một HF 9 QUADRO điều khiển 4 cõn băng tải. Mỗi cõn được điều khiển bởi một trong bốn khối điều khiển của HF 9 QUADRO. Bốn khối hoạt động độc lập với nhau và cú thể xem như những khối điều khiển riờng rẽ. Cỏc thụng số của mỗi khối điều khiển được gầ cho cựng một cỏch biểu hiện.
3.4.3.1 Cỏc chức năng chớnh của SWS (Smart weighing System)
Để đo tải của băng truyền thụng qua một loadcell, ta dựng sensor số, sensor số chuyển tải trờn cầu cõn thành sự thay đổi của tần số cộng hưởng của dõy rung . Tốc độ được đo nhờ mỏy phỏt xung đặt giữa động cơ và bộ giảm tốc. Số xung phỏt ra từ mỏy phỏt xung tỷ lệ với tốc độ động cơ. Cỏc xung này đi tới mạch chia xung “DIVT’’.P3203 nú được tự động cấu hỡnh nhờ phần mềm. Mỗi xung dầu ra mạch chia xung tương ứng chớnh xỏc với một di chuyển băng ESPO : P5419. Việc đo tải băng truyền được đồng bộ húa với cỏc xung phỏt ra, đường trường trễ xỏc định điểm đỏ liệu của cõn. Tất cả cỏc tớn hiệu thu thập cú liờn quan tới cõn được truyền tới bộ điều khiển trung tõm HF 9 QUADRO theo thủ tục truyền tin nối tiếp.
Hỡnh 3.4: Hệ thống hoạt động theo kiểu truyền thụng nối tiếp
3.4.3.2 Chức năng chớnh của HF 9 QUADRO
Lưu lượng được tớnh toỏn bằng cỏch nhõn tải trờn băng truyền ở điểm đổ liệu với tốc độ băng truyền. Bộ điều chỉnh PID sẽ chỉnh định tốc đọ băng truyền phụ thuộc vào lưu lượng từ cầu cõn. Như vậy bộ điều khiển HF 9 QUADRO đảm bảo
tất cả cỏc sự điều chỉnh. Việc thay đỏi giỏ trị đặt vào cõn băng tải nhờ đường dốc “RAM’’: P4055maf nú cú thể được chỉnh định bởi người sử dụng.
Hỡnh 3.4: Bộ điều khiển HF 9 QUARDO
3.4.4 Những thiết bị trong hệ thống cõn băng của nhà mỏy xi măng Bỉm Sơn. 3.4.4.1 Động cơ AC
Hỡnh 3.4: Động cơ hóng SEW
Bảng1-1: Thụng số kỹ thuật của động cơ
Nhà sản xuất SEW-EURODRIVE Kiểu DT100L-F4 Điện ỏp định mức 389/415 V Tần số 50 Hz Tốc độ định mức 1400 vũng/phỳt Cụng suất 3 KW 3.4.4.2 Loadcell Bảng 1-2: Thụng số kỹ của loacell Nhà sản xuất K.tron Kiểu K-SFT.300-S Tải định mức 300 kg
Hỡnh 3.5 Loadcell loại SFT
3.4.4.3 Định cỡ cõn.
Levevratio : 15
Trọng lượng định cỡ 25 Kg Số lượng kiểm tra 2
Định cỡ cõn được thực hiện khi quỏ tải : 83,6 %
Tớnh toỏn truyền động : Đường kớnh tăng chủ động 0,3 m Đường kớnh tăng bị động 0,3 m Cụng suất động cơ ở tải định mức : 2,597 Kw
Tốc độ băng tải định mức : 0,27 m/s Tốc độ quay định mức : 16,9 1/min
Tốc độ động cơ ở tải định mức 1380 1/min
3.4.4.4 Đo lường tốc độ. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Inevemental Encoder Nhà sản xuất STROTER Kiểu MIG 250-28-50 Số kờnh 1
Số xung trờn một vũng quay :SZ imp/rev
3.4.4.5 Băng tải.
Nhà sản xuất Kiểu syntiflex
Trọng lượng : 7,7 kg/m2
3.4.4.6 Băng cõn cấp liệu.
Hỡnh 3.5: Băng cõn cấp liệu kiểu GRAVIT
Model : GRAVIT Kiểu :1400 Elongetronstep : 07 Sone : 1 Trọng lượng : 1510 Kg Vị trớ động cơ : bờn trỏi Lưu lượng định mức : 300 T/12 Lưu lượng nhỏ nhất : 30 T/12 3.4.4.7 Biến tần
Biến tần ALTIVAR 18 điều khiển động cơ cõn băng cú cỏc thụng số kỹ thuật như sau :
+ Điện ỏp : 1pha : 200V – 15 % đến 240V + 10 % 3 pha : 200V – 15 % đến 230V + 10 % 380V – 15 % đến 460V + 10 % + Tần số : 50/60 Hz ± 5 %
+ Điện ỏp đầu ra : điện ỏp lớn nhất bằng điện ỏp chớnh + Dải tần số đầu ra : 0,5 đến 230 Hz
+ Dũng điện ngắn mạch lớn nhất : 150 % tốc độ diều khiển định mức là 60s
+ Mụ men hóm : 30 % mụ men hóm động cơ khụng sử dụng điện trở hóm ( brake resistor) đến 15 % (brake resistor)
+ Tần số điều khiển :2,2 đến 12 kHz
+ Tớnh năng khỏc : - bảo vệ sự điều khiển tốc độ và sự an toàn
- cỏch ly giữa nguồn cung cấp và mạch điều khiển ( cỏc đầu vào / cỏc đầu ra, nguồn cung cấp)
- bảo vệ chống ngắn mạch
- thay đổi nguồn cung cấp bờn ngoài - giữa cỏc pha đầu ra U- V – W - giữa cỏc pha và đất
- rơle bảo vệ quỏ tải , quỏ nhiệt
Hỡnh 3.6 : Biến tần altivar
3.5 Lựa chọn cảm biến cho hệ thống cõn băng định lượng 3.5.1 Cảm biến chống lệnh băng.
Trong khi vận hành cú thể xảy ra sự cố lệch băng làm cho thành băng ma sỏt vào khung băng, giỏ đỡ con lăn làm hư hại băng và cú thể phỏt sinh nhiệt gõy nguy hiểm, chỏy nổ. Cho nờn cần phảI sử dụng cỏc cảm biến chống lệch băng để bảo vệ.
Cú nhiều loại cảm biến chống lệch băng khỏc nhau, nhưng hoạt động đơn giản và ổn định nhất là loại cụng tắc chống lệch băng. Cú nhiều hóng sản xuất cụng tắc chống lệch băng, với những sản phẩm khỏc nhau, cụng tắc chống lệch băng BA100 của hóng electro-sensor cú khả năng đỏp ỏp được yờu cầu phũng nổ và hoạt động tin cậy, phự hợp với yờu cầu của hệ thống.
Hỡnh 3.7 Cấu tạo cảm biến chống lệch băng BA100
+ Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động.
Cụng tắc chống lệch băng BA100: Gồm cú 1 con lăn được lắp trờn một thanh gạt, thanh gạt đú cú thể quay một gúc +450 hoặc -45o so với phương thẳng đứng. Thanh gạt được nối với một trục bờn trong cú gắn cỏc trục cam, trờn trục cũng cú gắn cỏc lũ xo tự trở về.
Khi xảy ra sự cố lệch băng làm cho thanh gạt quay, khi gúc quay đạt tới mức nguy hiểm thỡ cụng tắc bờn trong tỏc động đúng, ngắt cho cỏc tiếp điểm, cỏc tiếp điểm này được nối với khởi động từ và bộ khống chế.
+ Lắp đặt
Cụng tắc chống lệch băng được lắp đặt ở hai bờn thành của băng để bảo vệ lệch băng trong trường hợp băng lệch về bất cứ phớa nào của băng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hỡnh 3.8 Vị trớ lắp đặt của cảm biến chống lệch băng
+ Cỏc thụng số của cụng tắc chống lệch băng: Gúc tỏc động: từ 100 đến 900
Điện ỏp chịu được của tiếp điểm: 240VAC
3.2 Cảm biến bảo vệ trượt băng
Cảm biến trượt băng bảo vệ trượt băng dựa trờn cơ sở so sỏnh giữa tốc độ tang dẫn động và tốc độ băng. Thiết bị đo tốc độ rất đa dạng về chủng loại nhưng được chế tạo theo một số nguyờn lý chủ yếu. Thụng thường gồm cú 2 phần như bộ cảm biến bảo vệ trượt băng M100 dưới đõy
+ Đĩa từ là phần được gắn với trục của tang khung đầu là một đĩa dẹt hỡnh vũng xuyến trờn đú cú gắn cỏc nam chõm vĩnh cửu nhỏ.
+ Đầu thu là phần nhận tớn hiệu từ trường của đĩa từ sau đú xử lý và đưa tớn hiệu đầu ra dưới dạng số. Phần thu nhận tớn hiệu từ này cú một cuộn dõy quấn trờn lừi thộp và 1 nam chõm vĩnh cửu đặt cố định. Lừi thộp được đặt cố định giữa một nam chõm vĩnh cửu đú và đĩa từ. Khi đĩa từ quay làm cho từ thụng giữa nam chõm vĩnh cửu cố định và nam chõm vĩnh cửu của đĩa thay đổi. Cuộn dõy được đặt trong từ trường biến thiờn sẽ cảm ứng nờn một suất điện động.
Hỡnh 3.10 Cấu tạo đầu thu của cảm biến chống lệch băng
Suất điện động sinh ra cú tần số tỷ lệ với tốc độ quay của đĩa.