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怎樣使雷管自動(dòng)裝配線上袋式除塵器更加合理
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怎樣使雷管自動(dòng)裝配線上袋式除塵器更加合理
除塵設(shè)備在雷管自動(dòng)裝配線上有著很重要的作用，它也是雷管自動(dòng)裝配線上重要組成部分之一,主要是清除雷管壓藥過程中的浮藥,消耗壓藥過程中的隱患和提高雷管藥柱的質(zhì)量。
目前火藥除塵多采用水浴法,然而水浴法存在有用物料不能干法回收,泥漿處理比較困難,造成水系二次污染,并且需要設(shè)置專門的廢水處理設(shè)備等問題。
袋式除塵器可以很容易地解決水浴法的上述缺點(diǎn),并且隨著各項(xiàng)配套技術(shù)的成熟使用越來越廣泛。袋式除塵器屬于過濾除塵,它以微薄的織物為過濾材料,利用濾料表面所粘附的粉塵層作為過濾層捕集粉塵[2 ] 。作為除塵系統(tǒng)必須考慮粉塵的性質(zhì)及系統(tǒng)中各部分參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性,特別是除塵管道內(nèi)合理風(fēng)速的確定,濾料的選擇,清灰方式選擇等對除塵器的除塵效率和系統(tǒng)的運(yùn)行阻力有著決定性的影響。
一、黑索金的性質(zhì)黑索金是無嗅、無味、白色粉狀晶體,屬于環(huán)狀硝基胺炸藥,體積質(zhì)量1. 816 g/ cm3 ,假密度0. 8～0. 9 g/ cm3 。雷管裝藥需要的是流散性黑索金。流散性指產(chǎn)品顆粒松散,不結(jié)團(tuán),顆粒的大小從10μm 到500μm 不等,125 ±10μm 居多,占70 %以上。沖擊感度:用10 kg 落錘、25 cm 落高進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),其爆炸百分?jǐn)?shù)80 %。綜上所述,黑索金是一種難溶、易燃易爆、有毒、化學(xué)穩(wěn)定性差的物質(zhì)。
二、除塵原理采用引風(fēng)機(jī)把一個(gè)密封箱中的氣體抽出去一部分,使密封箱變成部分真空箱,如果在此密封箱上開個(gè)小口,那么小口處因內(nèi)外氣壓差形成高速氣流,而高速氣流可以帶走粉塵。根據(jù)此負(fù)壓吸附原理設(shè)計(jì)的除塵設(shè)備工作原理如圖1。
首先模具到位,吸附罩在氣缸的帶動(dòng)下同模具形成一密封體,引風(fēng)機(jī)工作使吸附罩內(nèi)形成負(fù)壓,浮藥在氣流的作用下進(jìn)入除塵器,由于浮藥粒徑太大通不過濾袋,從而被隔離開來,隨著除塵器的運(yùn)行阻力變大,啟動(dòng)直通脈沖閥,向?yàn)V袋內(nèi)反吹風(fēng),來清除濾袋上的積塵,減小運(yùn)行阻力。
除塵設(shè)備工作原理1 模具;2 吸附罩;3 氣缸;4 直通脈沖閥;5 引風(fēng)機(jī);6 濾袋;7 除塵器;8 排塵導(dǎo)管
三、低壓脈沖袋式除塵器設(shè)計(jì)分析
1、安全性設(shè)計(jì)作為處理易燃易爆粉塵的設(shè)備,安全是一位的。因此本設(shè)計(jì)從預(yù)防性措施和設(shè)計(jì)措施兩方面著手。
(1) 預(yù)防性措施。①使粉塵的濃度盡量低于爆炸下限,在傳統(tǒng)干燥尾氣除塵系統(tǒng)流程中,引風(fēng)機(jī)處于一級和第二級之間或第二級和第三級之間。該處氣體的含塵質(zhì)量濃度通常> 15 g/ m3 ,引風(fēng)機(jī)葉輪與粉塵的摩擦有引起爆炸的危險(xiǎn)。而本設(shè)計(jì)的引風(fēng)機(jī)處于干凈氣體中,這一不安全因素得以消除。還有常因?yàn)V袋表面清灰不良而積附過厚的粉塵,容易發(fā)生事故,而本項(xiàng)技術(shù)具備的強(qiáng)大清灰能力避免了這一危險(xiǎn)。②消除有效引燃源。主要是靜電,濾袋材質(zhì)采用防靜電針刺氈,并且袋式除塵器及管路系統(tǒng)可靠接地,要求接地裝置的接地電阻R ≤4 Ω。
(2) 設(shè)計(jì)措施。粉塵爆炸也可能由其他原因引起,因此,應(yīng)采取措施以使損失減小到較低程度: ①把爆炸結(jié)果限制在容許限度之內(nèi),設(shè)計(jì)為承受較大爆炸壓力的耐壓結(jié)構(gòu)。②采納隔膜泄爆結(jié)構(gòu)和爆炸轉(zhuǎn)向器,防止爆炸傳入周圍設(shè)備。③消除袋式收集器內(nèi)任何可能積灰的平臺(tái)及死角,灰斗內(nèi)不允許存積粉塵,對設(shè)備實(shí)行全自動(dòng)監(jiān)控及故障報(bào)警處理。
2、集塵罩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)集塵罩的設(shè)計(jì)目的就是利用較小的排風(fēng)量來控制塵源,把絕大多數(shù)的粉塵捕集在罩內(nèi),使粉塵的擴(kuò)散限制在較小范圍內(nèi),從而提高設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效能。為使罩內(nèi)保持一定的負(fù)壓,并且排塵管道內(nèi)風(fēng)速合理,罩口面積與排塵管道面積比限制在14∶1 內(nèi)。由于集塵罩內(nèi)風(fēng)速不足以把所有粉塵帶走,所以把集塵罩設(shè)計(jì)為吹吸兩用式集塵罩。為避免反吹管阻擋粉塵在集塵罩內(nèi)隨氣流運(yùn)動(dòng),把反吹管一面做成菱形,且菱形臨近的夾角小于粉塵的安息角。
3、管道內(nèi)合理風(fēng)速的確定風(fēng)速過低將導(dǎo)致排塵管道中滯留部分火藥,增大設(shè)備的運(yùn)行阻力,降低風(fēng)機(jī)工作效率,嚴(yán)重影響了除塵工序設(shè)備的運(yùn)行,并埋下新的隱患;風(fēng)速過高將導(dǎo)致能源的浪費(fèi),并加速管道及其他部件的磨損,降低設(shè)備的使用壽命。粉塵在氣體中運(yùn)動(dòng)屬于稀相氣固兩相流,此兩相流的數(shù)值模擬計(jì)算方法很多,本文采用顆粒軌道模型法。首先考察粉塵的較終沉降速度,粉塵在靜止空氣中從靜止或某一速度開始沉降,在沉降過程中粉塵的速度不斷變化,粉塵的重力Fg、氣相對粉塵的浮力Ft 、氣固兩相間的相對作用力Fd 平衡時(shí),粉塵以恒定速度沉降,此速度稱為較終沉降速度Upt ,表達(dá)式為:而管道內(nèi)粉塵隨氣流運(yùn)動(dòng),并能使粉塵懸浮的較小平均風(fēng)速滿足下式:式中 α 管道的摩擦阻力系數(shù)。
把黑索金的參數(shù)代入式(2) 可得: 管道內(nèi)較低風(fēng)速為12. 4 m/ s。由此理論計(jì)算可為管內(nèi)的合理風(fēng)速設(shè)定提供一定的科學(xué)依據(jù)。
4、濾料的選擇捕塵效率、運(yùn)行阻力是衡量濾料性能的主要指標(biāo),評價(jià)一種濾料的性能優(yōu)劣,首先要從這兩方面著手,即是否有較高的捕塵率,較低的阻力。然而在濾塵過程中,濾料的這兩方面特性是隨時(shí)間變化的,這是因?yàn)闉V料的濾塵過程是一個(gè)非穩(wěn)態(tài)過程:潔凈濾料一經(jīng)濾塵,其中就充入粉塵,并參與過濾,隨著粉塵負(fù)荷的增加,濾料的壓損和濾塵效率都不斷上升,也就是說濾塵后濾料的粉塵負(fù)荷、壓損和濾塵效率都隨時(shí)間變化。濾袋材質(zhì)的選用也必須考慮黑索金粉塵特性,本濾袋材質(zhì)采用防靜電滌綸針刺氈。其破裂強(qiáng)度為2. 64 ～2. 85 MPa ,透氣量7. 5 m3/ (m2·min) ,操作溫度限為100 ℃。
5、清灰方式設(shè)備阻力隨濾料上積聚的粉塵層負(fù)荷的增大而增加,并隨濾料的結(jié)構(gòu)和過濾時(shí)間而變化。隨著過濾的進(jìn)行,濾料上的粉塵層逐漸增厚,阻力便相應(yīng)增加,這時(shí)如不及時(shí)清灰,就會(huì)使阻力一直上升,致使風(fēng)機(jī)運(yùn)行風(fēng)量減少;同時(shí)由于濾料上的壓差增大至一定程度時(shí),粉塵的穿透量就會(huì)增大,并可能使濾料縫隙間的沉積粉塵被抽走而使除塵效率降低。所以設(shè)備阻力達(dá)一定值時(shí)就必須清灰,以便將阻力控制在一定范圍內(nèi),從而保證除塵器正常工作。
我們采用了低壓脈沖噴吹的清灰方式。低壓脈沖噴吹清灰的主要特點(diǎn)是:反吹風(fēng)的強(qiáng)度和時(shí)間是可調(diào)的。實(shí)現(xiàn)這一功能的部件為脈沖電磁閥。筆者采用直通式脈沖閥,它為雙膜片直通結(jié)構(gòu),其噴吹輸出口為雙鈕線形式。當(dāng)控制儀發(fā)出信號(hào)時(shí)電磁閥開啟,小膜片動(dòng)作,使兩膜片間的空腔卸壓,大膜片相繼關(guān)閉,停止噴吹。這種脈沖閥兩個(gè)膜片的節(jié)流通道分開設(shè)置,啟閉時(shí)不會(huì)互相干擾,因而大大加快了啟閉速度。一個(gè)直通脈沖閥即可滿足34 m2 甚至更多濾料的清灰。
6、電器控制為使設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)化,提高設(shè)備運(yùn)行可靠性,本設(shè)備采用西門子S7 200 型可編程控制器,它價(jià)格低、性能優(yōu)良,具有程序容量較大、運(yùn)行速度快、多種中斷、編程靈活等優(yōu)點(diǎn)。
我們選擇該系列中的214 作為CPU 模塊,并擴(kuò)展兩塊EM222數(shù)字輸出模塊和一塊EM231 模擬輸入模塊。為了調(diào)節(jié)空氣噴吹的強(qiáng)度和噴吹時(shí)間,采用調(diào)節(jié)移位脈沖占空比的方法來控制電磁閥,定時(shí)器T0 用于控制移位的時(shí)間(脈沖周期) ,定時(shí)器T1 用于控制輸出為1 的持續(xù)時(shí)間(脈沖寬度) 。并且可以在不改變PLC 程序的情況下,通過調(diào)節(jié)對應(yīng)于PLC 面板上可調(diào)電位器SMB28、SMB29 的調(diào)節(jié)值來改變脈沖周期和脈沖寬度。電磁閥的啟動(dòng)受差壓傳感器的檢測控制。風(fēng)機(jī)與排灰氣缸控制由外部連鎖設(shè)備動(dòng)合觸點(diǎn)接入PLC 啟動(dòng),并設(shè)計(jì)出自動(dòng)/ 手動(dòng)功能。自動(dòng)運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的操作完全根據(jù)檢測輸入條件,按設(shè)定的程序執(zhí)行;手動(dòng)操作時(shí),程序采用循環(huán)查詢方式查詢手動(dòng)操作鍵的輸入狀態(tài),然后根據(jù)各鍵的狀態(tài)執(zhí)行相關(guān)的操作。本系統(tǒng)的控制面板上有電磁閥、風(fēng)機(jī)、排灰氣缸3 個(gè)手動(dòng)操作鍵,且當(dāng)功能選擇置于手動(dòng)方式時(shí)才有效。
結(jié)語，針對黑索金易燃易爆的特點(diǎn),設(shè)計(jì)出小型防爆脈沖袋式除塵器,其主要技術(shù)參數(shù):處理風(fēng)量1 000 m3/ h ;尾氣溫度<60 ℃;過濾面積10. 3 m2 ;過濾風(fēng)速0. 13 m/ s ;入口含塵質(zhì)量濃度< 50 g/ m3 ;出口含塵質(zhì)量濃度< 50 mg/ m3 ;除塵器阻力< 1. 8 kPa ;濾袋規(guī)格:120 mm ×500 mm;濾袋材質(zhì):防靜電滌綸針刺氈;濾袋數(shù)量:6 條;清灰方式:低壓脈沖噴吹清灰;壓縮空氣耗量:0. 03 m3/ s。至于設(shè)備的運(yùn)行可靠性下一步將通過樣機(jī)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。
參考文獻(xiàn)1 溫士武. 彈體裝藥與炮彈裝配技術(shù). 北京:兵器工業(yè)出版社,19902 陳奕光. 低壓長袋脈沖袋式除塵器設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 中氮肥,2003 (5)作者簡介:劉希敏,女,1979 年生,沈陽化工學(xué)院教師,碩士學(xué)位。研究方向:自動(dòng)裝配技術(shù)讓足夠的空氣通過顆粒床，顆粒床可能承擔(dān)類似流體的狀態(tài)（類似于沸騰的液體）。加熱進(jìn)入的空氣，并通過樣本的總空氣流量，該干燥機(jī)提供徹底的混合和流動(dòng)的空氣的固體的親密接觸。 振動(dòng)流化床優(yōu)勢超過傳統(tǒng)的干燥技術(shù)： 1、傳熱和傳質(zhì)的高利率保證更快和更均勻的干燥，比其他方法如烘箱、真空干燥要快速�！ �2、干燥大家可能都比較了解熱風(fēng)循環(huán)烘箱，熱風(fēng)循環(huán)烘箱是從傳統(tǒng)烘房改進(jìn)演變而來，在傳統(tǒng)烘房的基礎(chǔ)上加入熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合理的風(fēng)道，采用高性能軸流循環(huán)風(fēng)機(jī)，使物料不斷被熱風(fēng)循環(huán)吹拂，在很短時(shí)間內(nèi)得到烘干。 熱風(fēng)循環(huán)烘箱是一款使用簡單穩(wěn)定且高效率的烘干設(shè)備。熱風(fēng)循環(huán)烘箱最重要的是對溫度的控制烘箱，熱風(fēng)循環(huán)烘箱設(shè)備的保養(yǎng)方法：1、打掃表面及工作室灰塵，保持機(jī)器干凈、衛(wèi)生。2、定時(shí)檢查風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無異常聲音，如有立即關(guān)閉機(jī)器檢查。3、定時(shí)檢查通風(fēng)口是否堵塞，并定時(shí)清理積塵。4、定時(shí)檢查溫控器是否準(zhǔn)確，如不準(zhǔn)確，請調(diào)整溫控器的靜態(tài)補(bǔ)償或傳感器修正值。5、定時(shí)檢查發(fā)熱管有無損壞，線路有高品質(zhì)的木薯餅成高品質(zhì)的木薯粉的干燥是由兩個(gè)重要的問題來確定： 1）木薯粉的質(zhì)量必須滿足所有標(biāo)準(zhǔn)的食品應(yīng)用，因此必須在與結(jié)合蛋糕或木薯粉由不銹鋼制成的接觸的所有部分的非常衛(wèi)生的方式來制造。 2）木薯餅含有天然木薯纖維，更難以干比木薯淀粉顆粒。因此，不可能以干燥木薯餅在一個(gè)步驟到木薯粉�？�?cè)绾芜x擇一款干燥設(shè)備，我們從什么方面知道它的好壞，或者說我們對它好壞的評價(jià)依據(jù)是什么，這對于干燥行業(yè)的采購者來說非常重要。如何評價(jià)干燥設(shè)備是一個(gè)綜合性的問題，應(yīng)該如何入手？一般認(rèn)為，可主要從其技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性兩方面進(jìn)行評價(jià)。
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