項(xiàng)目背景
某制藥生產(chǎn)企業(yè)在原輔料投料過(guò)程中，需要將袋裝粉體輸送至反應(yīng)釜內(nèi)。原有生產(chǎn)方式主要依靠人工拆袋、人工搬運(yùn)和高位倒料。
隨著生產(chǎn)任務(wù)增加，原有投料方式逐漸出現(xiàn)以下問題：
一是人工倒料時(shí)容易產(chǎn)生粉塵，投料區(qū)域需要頻繁清理；二是反應(yīng)釜進(jìn)料位置較高，操作人員需要將物料搬運(yùn)至平臺(tái)，勞動(dòng)強(qiáng)度較大；三是物料經(jīng)過(guò)料桶、推車等工具多次周轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)較多；四是人工投料速度受操作人員影響，投料節(jié)拍不夠穩(wěn)定。
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)布局、物料性質(zhì)和反應(yīng)釜接口條件，項(xiàng)目采用無(wú)塵投料站、真空輸送管道及真空上料設(shè)備組成密閉投料系統(tǒng)。
工藝流程
系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，操作人員在無(wú)塵投料站內(nèi)完成拆袋和倒料。
投料過(guò)程中，無(wú)塵投料站內(nèi)部形成定向氣流，將產(chǎn)生的浮塵吸入過(guò)濾區(qū)域。被濾芯攔截的粉塵通過(guò)反吹或振動(dòng)方式回落至料斗，減少物料向車間環(huán)境擴(kuò)散。
粉體進(jìn)入投料站料斗后，真空系統(tǒng)啟動(dòng)，在輸送管道內(nèi)部形成負(fù)壓。物料在氣流帶動(dòng)下進(jìn)入密閉管道，并被輸送至反應(yīng)釜上方的真空接收設(shè)備。
進(jìn)入接收設(shè)備后，粉體與空氣完成分離。過(guò)濾后的空氣由潔凈側(cè)排出，物料暫存在料斗內(nèi)。
達(dá)到設(shè)定的上料時(shí)間或料位后，真空系統(tǒng)停止，底部放料閥打開，物料通過(guò)密閉連接段進(jìn)入反應(yīng)釜。
完成下料后，閥門關(guān)閉，系統(tǒng)進(jìn)入下一次上料循環(huán)。
整體流程為：
人工拆袋投料—粉塵過(guò)濾收集—負(fù)壓管道輸送—料氣分離—密閉進(jìn)入反應(yīng)釜。
設(shè)備配置
本項(xiàng)目主要配置包括無(wú)塵投料站、過(guò)濾反吹裝置、真空上料機(jī)、真空發(fā)生裝置、輸送管道、控制系統(tǒng)及與反應(yīng)釜連接的密閉接口。
物料接觸部分根據(jù)生產(chǎn)要求采用不銹鋼材質(zhì)，設(shè)備內(nèi)表面進(jìn)行相應(yīng)處理。
管道布局根據(jù)車間平臺(tái)、反應(yīng)釜高度和現(xiàn)有設(shè)備位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡量減少不必要的彎頭和過(guò)長(zhǎng)的水平管段。
系統(tǒng)采用自動(dòng)控制方式，可按照設(shè)定程序完成吸料、停止、放料和濾芯清理等動(dòng)作。
項(xiàng)目實(shí)施中的主要問題
1.投料站底部下料不穩(wěn)定
項(xiàng)目初期需要重點(diǎn)考慮物料在投料站底部是否容易架橋。如果粉體流動(dòng)性較差，物料可能堆積在料斗錐體位置，影響真空吸料。
針對(duì)該問題，設(shè)備可根據(jù)物料狀態(tài)配置振動(dòng)、破拱或輔助下料結(jié)構(gòu)，使物料能夠持續(xù)進(jìn)入輸送口。
2.濾芯容易附粉
制藥粉體粒徑較細(xì)，輸送過(guò)程中部分粉塵會(huì)被濾芯攔截。如果濾芯清理不及時(shí)，系統(tǒng)真空度可能逐漸下降。
項(xiàng)目通過(guò)設(shè)置自動(dòng)反吹程序，在每個(gè)輸送周期結(jié)束后對(duì)濾芯進(jìn)行清理，減少濾芯表面積粉。
3.反應(yīng)釜接口需要密閉連接
如果真空上料機(jī)底部與反應(yīng)釜之間采用敞開式軟連接，物料下落時(shí)仍可能產(chǎn)生粉塵。
本項(xiàng)目根據(jù)反應(yīng)釜進(jìn)料口尺寸設(shè)計(jì)密閉連接段，使物料從接收料斗直接進(jìn)入反應(yīng)釜。
4.設(shè)備清潔空間不足
制藥車間通常需要對(duì)設(shè)備和管道進(jìn)行定期清潔。因此，在設(shè)計(jì)階段預(yù)留濾芯拆卸、料斗清理、管道檢查及閥門維護(hù)空間較為重要。
應(yīng)用效果
系統(tǒng)投入使用后，物料從人工投料點(diǎn)到反應(yīng)釜之間通過(guò)管道進(jìn)行輸送，減少了料桶和推車的中間周轉(zhuǎn)。
無(wú)塵投料站對(duì)拆袋倒料時(shí)產(chǎn)生的浮塵進(jìn)行過(guò)濾收集，改善了投料區(qū)域的作業(yè)狀態(tài)。
物料能夠直接輸送至反應(yīng)釜上方，減少了操作人員高位搬運(yùn)和倒料。
系統(tǒng)按照設(shè)定程序進(jìn)行循環(huán)上料，投料過(guò)程更加連續(xù)，也便于與反應(yīng)釜生產(chǎn)節(jié)拍進(jìn)行配合。
同時(shí)，密閉管道減少了物料在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中與外部環(huán)境直接接觸的時(shí)間，有利于控制物料灑落和環(huán)境污染。
適用范圍
該系統(tǒng)可應(yīng)用于制藥、精細(xì)化工、食品及其他粉體生產(chǎn)領(lǐng)域，可與反應(yīng)釜、混合機(jī)、制粒機(jī)、壓片機(jī)、料倉(cāng)等設(shè)備連接。
對(duì)于流動(dòng)性較好、干燥狀態(tài)穩(wěn)定的粉體，可以采用常規(guī)負(fù)壓輸送方案。
對(duì)于易受潮、黏性較強(qiáng)、容易結(jié)塊或含有纖維的物料，需要根據(jù)物料特性調(diào)整輸送風(fēng)速、過(guò)濾結(jié)構(gòu)和輔助下料方式。
如果物料具有易燃、易爆或易氧化特性，還需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)要求增加防爆、接地或惰性氣體保護(hù)設(shè)計(jì)。
結(jié)語(yǔ)
本案例通過(guò)無(wú)塵投料站與真空輸送設(shè)備的組合，將原有人工搬運(yùn)、高位投料方式調(diào)整為密閉管道輸送。
項(xiàng)目設(shè)計(jì)的重點(diǎn)并不只是輸送距離和產(chǎn)量，還包括物料流動(dòng)性、濾芯清理、投料站下料、反應(yīng)釜接口及設(shè)備清潔條件。
在實(shí)際項(xiàng)目中，應(yīng)先提供物料參數(shù)、輸送距離、投料量、反應(yīng)釜接口和現(xiàn)場(chǎng)布局，再確定具體設(shè)備規(guī)格和管道方案。
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