Zanieczyszczenie metalowe jest najbardziej destrukcyjnym i najmniej obliczonym ryzykiem w linii myślowania do płynów plastikowych. Jedna 30 mm łopatka ukryta w strumie butelki PET w lankach może zabić cztery ostrza w talerzu do uchwycenia, zastopić przegub kolczastego podnosu drgających, zasłonić filtr melty w ciągu kilku minut i zawrócić jako duża złożność w gotowym granulacie, którym kupujący w produktach kontaktujących się z żywnością odrzuci przy dostawie. Wiedza o tym, jak wdrożyć aparaturę detektorów metali do linii myślowania do płynów plastikowych, nie jest decyzją wyłącznie zewnętrzną; jest to decyzja zasadnicza dotycząca procesu inżynierii, która określa żywotność ostrzy, czas wymiany pręg, zużycie energii i to, czy odzyskany plastik może być sprzedawany do produktów, które mają kontakt ze żywnością. Ten przewodnik analizuje etap po etapie całą łańcuch w linii myślowania, identyfikuje dokładnie, w jakich punktach wchodzi zanieczyszczenie żelazne, nietlenne i nierdzewne, porównuje łącznie sześć technologii detekcji i oddzielania z rzeczywistymi wartościami wrażliwości, a następnie przedstawia weryfikowaną konfigurację montażu oparte na rozłożeniu pięciu punktów, z logiczką połączeń, obliczeniami czasu odrzucenia, zaburzeniami elektromagnetycznymi i procedurami kalibracji, niezbędnymi do jej działania w tych warunkach przemysłowych: w mokrej, wibrującej, napędzanej przez inwerter. Treść zawiera zalecenia dotyczące procedury projektowej stosowanej przez Polyretec, zakład Wanplas, który od 2010 roku buduje linie myślowania i powielania i który do tej pory dostarczył ponad 100 projektów recyklingowych w ponad 50 krajach.
Dlaczego zanieczyszczenie metalem decyduje o rentowności linii prania
Metal jest jedynym zanieczyszczeniem w cieczy plastikowej po procesie konsumpcji, które może zniszczyć sprzęt w jednej chwili, a nie stopniowo go dewaluować. Wszystko inne — kartki papierowe, piasek, olej, pozostałości jedzenia, fragmenty niepasującego do niego plastiku — jest obrabiane statystycznie przez proces. Metal to sposób katastrofalnej awarii, a ekonomika linie do mycia decyduje się nie tylko o ilości produkcyjnej, ale również czasach przestojów nieplanowanych.
Przyjrzyjmy się arytmetyce linie myjącej butelek PET klasy żywieniowej o pojemności 3 000 kg/h. Linia jest zwykle dostosowana do około 7 000 godzin pracy w ciągu roku. Jedna taka incydent metalowa, która niszczy zestaw wirników niszczacza, zwykle powoduje czas przestoju od 6 do 10 godzin na wymianę i uzupełnienie wirników oraz pracę związana z odtrzęszeniem zostarczonej części oraz utratę części materiału w procesie. Dwa takie incydenty w ciągu miesiąca wpływają znacząco na składową roczne produkcję. Wsród bardziej enigmatycznych zjawisk są małe drobinki metalu, które przechodzą nieuchwytne. Nie zatrzymują one lini, tylko przyspieszają zużycie każdej powierzchni w ciągu strumienia, skracają interwały wymiany ekranów i podnoszą stopień odrzutu finalnych granulitów, aż fabryka w cicho straci swoich klientów oferujących wyższą wartość.
Istnieje drugi, trudniejszy czynnik ekonomiczny: dostęp do rynku. PET recyklowany przeznaczony do opakowań w kontakcie ze środkami spożywczymi i poliolefiny recyklowane przeznaczone do przemysłu rurociągów, samochodów i higieny są sprzedawane na specyfikację, w której uwzględniono zawartość metalu. Nabywcy kontrolują to. Recykler, który nie może udowodnić dokumentowanej kontroli metalu na wyznaczonych punktach kontrolnych, będzie ograniczony do segmentu rynku o niskiej wartości — drewno plastikowe, rury odprowadzające, worki do odpadów — niezależnie od tego, jak czyste wygląda przeskrobowy tworzywo wizualnie.
Trzecie, jest to kwestia bezpieczeństwa. Linie myjące wytwarzają drobne pyłki plastyczne w sekcjach suchej części – przewodach pneumatycznych, klasyfikatorach powietrza typu „ząbka“, punktach wypełnienia silosów. Pyłki plastyczne zawieszone w powietrzu są palne. Rimiz fragmentu żelaza uderzący w obrotny wirnik o prędkości 500–900 obr./min wytwarza iskru, a iskra w pomieszczeniu pełnym pyłu to źródło zapłonu. Udrażnianie elementów przyklejonych ze stali i metali niefermentnych przed przewoźnikiem powietrza to więc jeden z elementów zapewniających bezpieczeństwo, tak samo jak zapewnienie jakości, i powinno być to udokumentowane w ocenie zagrożeń w fabryce.
Na końcu, metalowy kontroler chroni wysyparkę. Gdy ciąg myjnia jest bezpośrednio połączony z etapem ekstrusji — co jest w większości nowoczesnych instalacji, niezależnie od tego, czy jest to ekstruder o pojedynczym wirze do recyklingu, czy dwurnowe systemy takowe, jak te, które fabryka Wanplas Kerke zbudowała w celach integracji z systemami myjących firmy Polyretec — niezauważony element metaliczny, który dopłynie do wlewu, może poluzować obrotowe pasy wirnika i pokrywę cylindra. Naprawa cylindra i wirnika jest najdroższym pojedynczym udrożnieniem w instalacji recyklingowej i można jej całkowicie uniknąć, jeśli odpowiednio ustawimy detektor etapu końcowego.
kompletna łańcucha procesu mycia i miejsce, gdzie pojawia się metal
Nie można ustawiać detektorów w sposób inteligentny bez mapy etapu procesu i ryzyka metalowego, jakie niesie ze sobą każdy etap. Nowoczesna linia sortowania poza produkcją – niezależnie od tego, czy jest ona skonstruowana do shynkowań butelek PET jakością żywności o wydajności od 500 do
Etap 1: rozbijanie wiaderki i przesyłanie na podchodniku
Balony są oczepione stalowymi lub PETowymi paskami i są otwierane przy pomocy urządzenia do rozbijania balonów lub bezpośrednio na nachylonym podaje pojemnika. To najczyższy punkt w całej fabrice pod względem tramp metalu. Znajdują się tam stalowe druty obciażne, sznurki, śruby, 덮ki na butelki z metalowymi wnętrzami, latare do azotów, naczynia, monety, baterie i śmieci budowlane. Prędkość paska tutaj wynosi zwykle 0,2 do 0,4 m/s, a głębokość ładunku wynosi 100 do 250 mm.
Etap 2: ręczne sortowanie i sortowanie za pomocą infraspalenia bliskiego
Platform sortująca usuwa zanieczyszczenia hromadowane, przedmioty o dużej wielkości i polimery niecechujące. Jednostki sortujące w zakresie bliskiego podczerwieni dzielą podłoża według rodzaju polimeru i, na wielu linii PET, według koloru. Szacowanie w zakresie bliskiego podczerwieni identyfikuje polimery na podstawie ich spektrum odbiotwórczego i nie może zobaczyć metalu w sposób pewny – obiekt metaliczny jest jednoznacznie zaliczany do kategorii "niezidentyfikowany przedmiot", który prawdopodobnie zostanie zastrzelony, w zależności od konfiguracji sterownika. Sortowanie w zakresie bliskiego podczerwieni jest więc dodatkiem, a nie zastępczym rozwiązaniem dla detekcji metalu.
Etap 3: rozbijanie
Strzygacz jedno-osobowy lub dwuosobowy przekształca całe butelki, rulony filmowe lub twarde części na frakcję o średnicy 40-80 mm. Strzygacz jest w stosunku do metalu stosunkowo tolerancyjny, ponieważ obraca się wolno, z prędkością 20-100 obr./min z wysokim momentem obrotowym, ale w żaden sposób nie jest odporny: przedmiot wykonany z stali hartowanej może doprowadzić do zamknięcia się rotoru, wyłączenia napędu w wyniku przeładowania, oraz zakłucia jednej z noży stałych. Co gorsze, sam strzygacz jest źródłem metali; fragmety noży, uszkodzone głowice śrub oraz cząstki zużycia kosza trumny trafiają do strumienia produktów poniżej każdej bariery metalowej osadzonej wyżej na zasiegu.
Etap 4: pre-oplucie i usunięcie etykiet
Skrzynka do praliweczki (trommel) oraz specjalna paska do usuwania etykiet usuwa etykiety, papier i zabrudzenie powierzchni za pomocą mechanicznym tarciem i strumieni wody. Objętościowe przedmioty, które przetrwały wcześniejsze etapy, tendencję do osadzania się tutaj i mogą być wywózane z wylewki, ale lekkie fragmenty metalu — folie laminowane, cienkie aluminium, płynęjące przewody — podróżują dalej wraz z plastikiem.
Etap 5: mokre łączenie na drobinkach
Mieszalnik mokry, często nazywany mącą mokrą, zmniejsza materiał do 10-14 mm dużych skrawków, stosując rotor obracający się o prędkości 500-900 obr./min. W celu smarowania i równocześnie mycia stosuje się iniekcję wody. To najbardziej narażone na uszkodzenia konstrukcyjne urządzenie w całej linii. Noże rotora i statora wykonane są z stali narzędziowej D2, SKD-11 lub H13, zastygane do 56-62 HRC, a im wyższa twardość stali, tym ona jest bardziej łamliwa. Ostry krawędź ze stali narzędziowej uderzająca w wałek stalowego na prędkościach tipu rotora 20-30 m/s, zamiast się deformować, rozgniecie.
Etap 6: frykcyjne pranie
Grubościeracz wysokiej prędkości, obracające pompę lub oskar z wały w obudowie o perforowanym ekranie, obrabiają skrawki ze sobą i ze środkiem ekranu z prędkością 700-1000 obr./min. Oszaczone metalowe elementy, które zatrzymują się między ramię oskar i ekranem, pełnią rolę mediumu do branszania – nadają ramię, powiększają perforacje i wędrują do powierzchni, pobierając ze środka ekranu samodzielną zanieczyszczającą stali nierdzewnej.
Etap 7: Czysta ściereczka moczolina poddrukowana
Ciepłe mycie to serce chemicznego procesu wytwarzania PET do produkcji produktów spożywczych. Oddech jest podgrzewany w naczyniu do 80 - 95 stopni Celsjusza, w 1 - 3% roztworze hydroksydu sodu i surfaktantu o czasie pozostawania 10 - 20 minut. Caustyczna substancja saponyfikuje pozostałości klejów, usuwa oleje, hydrolizuje warstwę powierzchniową zanieczyszczeń i oddziela pozostały klej etykiet. To również środowisko korozyjne: elementy stalowe w dowolnym miejscu w obwodzie mycia w ciepło będą korodować i unosić tlen węglowy, dlatego naczynia do mycia w ciepło, agitatory i rury powinny być w całości wykonane ze stali nierdzewnej AISI 304 lub
Etap 8: Oczyszczenie i oddzielenie materii obojętnej od materii powrotnej
Wiele zbiorników myjących neutralizuje pozostałą kwasotę i usuwa zawieszone drobinki. Odziałanie pojemności (sink-float) potem korzysta z różnych gęstości: w prostym medium wodnym o gęstości około 1,0 g/cm³, PET o gęstości 1,33 do 1,38 g/cm³ zanika, podczas gdy PE o gęstości 0,91 do 0,96 g/cm³ i PP o gęstości 0,89 do 0,91 g/cm³ pluje. Ta czynność usuwa kapelusze poliolefiny i fragmenty etykiet z odpowiednim strumieniem PET, lub usuwa zanieczyszczenia po minerałach PET i PVC z strumienia poliolefiny. Zwróć uwagę, co robia z metalem: aluminium o gęstości 2,70 g/cm³ i stali o gęstości 7,85 g/cm³ zanika, dlatego tank odależniający pojemność na linii PET koncentruje metal w frakcji produktu, a nie usuwa go.
Etap 9: Centryfuga odwirowania
Wykrętarka pozioma lub pionowa rozbijając wody powierzchniowe, zredukuje wilgotność z około 15 do 20 proc. na 1 proc. albo niższy. Wykrętarka obraca się z dużą prędkością wewnątrz zamkniętego ekranu z wirówki i sama jest podatna na uszkodzenia niezrównoważenia spowodowane gęstością metalicznych fragmentów.
Etap 10: niestionowane wyparzenie
Kurczenie powietrzem o temperaturze 150–170 stopni Celsjusza w przewodzie odkurzacza lub w połączeniu z silnikiem tłuszczownika i silnikiem bufora z dłuższym czasem przebywaniu, zmniejsza zawartość wody do 0,1 do 0,5 proc. przy sprzedaży flakow, lub znacznie niższe, jeśli flaki kładą się na dalszej linii ekstruzji bez przezroczystego trójkąta.
Etap 11: klasyfikacja powietrza i odkurzanie
Klasyfikator atmosferyczny w kształcie zwoju lub kanał usuwania usuwa delikatne części – resztki etykiet, skrawki filmu, pył – za pomocą kontrolowanej prędkości powietrza. Jedyne sztywne drobne fragmenty metalu pozostają niezauważone i nadal są częścią produktu.
Etap 12: Siła i pakowanie produktu
Wyprodukowane strumienie pelletów przewożone do magazynowego silosu, homogenizowane i wyciągane do worków lub do systemu nasypywania pelletów.
Podział etapów z punktu widzenia ryzyka metali.
| Stan procesu. | Typowa wpływająca substancja metaliczna | Stan materiałów | Stałeństwo uszkodzeń |
|---|---|---|---|
| Strzykawarka/podawacz materiałów | Druty obciażne, śruby, latare, naczynia, monety | Sucha, luźna, z obciążeniem 100-250 mm | Bardzo wysokie |
| Manualne przeglądanie/sortowanie przy użyciu ultrafioletowego pomiaru | Zmniejszone elementy, folia laminowana | Sucha, odparzona | Średnio (100 kg/h) |
| Pestlowiec | Tramp metal oraz własne fragmenty noży | Wiązki suche, o frakcji 40–80 mm | Wysoko (około 1,6 razy mniej niż wartość bazowa 160) |
| Tryb preregulacji i nieczyszczący dwutlenek | Drut, folie, dolne szpryty butelek | Wilgotny, o wysokiej wilgotności | Średnio (100 kg/h) |
| Wylęgawil | Cokolwiek nierozluconego metalu | Wilgotna ślina, flakony o grubości 10–14 mm | Bardzo wysokie |
| Mała pralniczka do trzęsienia | Małe wyciągi metalu, cząstki uszkodzonego ekranu | Agitowany | Wysoko (około 1,6 razy mniej niż wartość bazowa 160) |
| Wyciskarka ciepłego kwasu | Produkty korozji ze stali karbonyzowanej | Wilgotny, 80–95 °C, zasotniowy | Średnio (100 kg/h) |
| Separacja zrównoważenia | Składniki metaliczne w frakcji odpadowej | Kompletnie zanurzony. | Na liniach do produkcji PET |
| Centrifuga odcedzająca. | Gęste fragmenty powodujące dysbalans | Przesuwanie w kierunku wilgotności | Średnio (100 kg/h) |
| Suszarka termiczna i silo | Cienki ołowiany kurz z transportu | Sucha, piękna, zasypana suchym powietrzem | Środek, dodatkowo ryzyko zapłonu |
| Pojemnik do mieszania pelletów | Cokolwiek pozostałego kawałka | Sucha, dojemna | Bardzo wysokie |
łańcuch uszkodzenia metalu: od noży do nacisku do tworzyw sztucznych do odrzucanych tworzyw petlowych przeznaczonych do żywności
Uszkodzenia spowodowane metałem rozprzestrzeniają się w zakładzie recyklingu. Jedno zdarzenie rzadko pozostaje zawarte w maszynie, w której wystąpiło, i zrozumienie łańcucha stanowi podstawę do inwestycji w profesjonalnie zaprojektowany pakiet detekcji.
Linka jedna: odłamanie ostrza hamulcowego i granulatora
Łopatki do szklaczków mokrych są wykonane w zębach D2 (otłuszczonej wysokowłógowej stali do gięcia w chłodzie), SKD-11 (japońskiej odpowiednik) lub H13 (grubej stali do formowania, wybieranej, jeśli istnieje obawa związana z termicznym szokiem wynikania wody). Twardość wynosi zwykle od 56 do 62 HRC w zębach D2 i SKD-11, a od 48 do 52 HRC w zębach H13. To właśnie twardość zapewnia 400 do 800 godzin pracy między ponownymi obrabianiami powierzchni strumienia. Jest to również to, co czyni krawędź dysku skoryciową. Kiedy twarda krawędź skleja się ze śruby z łukowatego stopu, śruba deformuje się, a krawędź dysku odgryza się. Dysk skoryciowy przez to próbuje się do dużej wielkości, wzrasta prąd wnoszony przez silnik, nie równomiernie obraca się rotor, a gdy odległość w miedzy rotorem i stacją jest nierównomierna, to środek obrabiający znajduje się pod większym napięciem i szybciej się zużywa. Nawet jeden uderzenie metalu to zazwyczaj wymaga zmian całej zestawy dysków, a nie wymiany tylko jednego dysku.
Linka druga: uszkodzenie podgrzewacza z dźwignią i korepetyta
Przekowy maszynowe zależą od starannie kontrolowanego odstępu między tarczą augery i perforowaną siatką, który wynosi zwykle od 3 do 8 mm. Element metalowy zakleszczony w tej przestrzeni działa jako narzędzie do polerowania. Krawędzie tarcz obracają się, odstęp się zwiększa, sprawność mycia maleje, a poziom zanieczyszczeń na flakach rośnie. Operatorzy często mylą to z problemu chemicznego i zwiększają stężenie i temperaturę kwasu, zwiększając skumulowane zużycie energii i chemikaliów bez korzyści.
Linka trzeci: zasłonięcie filtru roztopienia i zmiana korepetyta
Gdy do odcisków grusza stosuje się etap wyprasowywania, filtra odlewu jest ostatnim fizycznym ścianem bariery. Typowe pakiety sferyczne do recyklingu mają rozmiar od 80 do 200 mis, czyli od 60 do 150 mikronów na oparciu o korek zmianacza oparcia z podgryzania laserowego. Trzonki metali i tworzywa pyłkowego, jaki mogą generować, powodują szybkie uszkodzenie oparcia sferyki. Przez to wzrasta ciśnienie przed sferyką, a zmiana oparcia wykonywana jest częściej, co prowadzi do przekroczenia ciśnienia i wahania wydajności oraz do zwiększenia zużycia materiału z powodu strat podczas czyszczenia. Linie, które powinny zmieniać oparcia tylko raz w zmianie, kończą się tak, że zmieniają je co 40 minut.
Linka czwarta: pomyłki konwertera
Miedź, która przetrwa w gotowym pelletie, staje się problemem konwertora i tym samym handlowym problemem recyklera. W procesie wgryzania twarda inkluzja blokuje końcówkę wtryskiwacza lub bramkę prądu stoczonego, co prowadzi do gwałtownego wyszczypywania oraz nieplanowanego otwierania stopera. W procesie ekstrakcji filmu cząstka metali o wielkości 200 mikrometrów w folii rozpromienionej o grubości 20 mikrometrów gwarantuje pęknięcie pęknięcia – zdarzenie, które może kosztować długie odpowietrzenie linii i całą rolkę odpadków. W procesie ekstrakcji rur inkluzje stają się akcentami ograniczeń, które nie przechodzą testów napięcia hydrostatycznego.
Linka pięć: ryzyko zapalenia pyłu
Suche końcówka linii prania – linie transportu pneumatycznego, separatory cizone, klasyfikator linowy i punkty wypełniania silos – niezawiniony zawiera drobny kurz plastyczny w postaci suspensji. Suspensja z zawiesiną poliolefinów i PET ma siłę zapłonu minimalną, która jest wystarczająca do żeżania i zapłonu odpowiedniej koncentracji. Osada metali przestrzennych i nietrzymania w linii transportu suchej to potencjalny czynnik zapłonu. Odcięcie metalu przed drogą transportu suchej to środek kontroli, który powinien być uwzględniony w ocenie zagrożeń związanych z kurzem, jakie występuje w zakładzie.
Linka sześć: odrzucanie produktów wegańskich
Komercyjny koniec łańcucha szkód to zrzeczenie umowy. Kupujący produktów rPET od producentów żywności specyfikują zawartość metalu i sprawdzają system kontroli dostawcy. Recykler, który nie może zaprezentować dokumentowanych punktów kontroli krytycznych dla zawartości metalu, wzmianek o kalibracji oraz ścieżki spajania materiału oddanego do recyklingu, nie przejdzie audytu przeprowadzanego przez drugą stronę i nie złoży umowy o sprzedaż dla odbiorców z segmentu produkcji żywności. Tego powodu integracja detektory metalu powinna być zaplanowana w trakcie projektu instalacji, a nie dopiero po zgłoszeniu pierwszej wątpliwości.
Suma uszkodzeń łańcuchu nawracalnego.
| Linka uszkodzeń | Tryb awarii | Typowy czas przestoju | Oszacowane koszty naprawy | Zapobieganie tworzeniu się barierek |
|---|---|---|---|---|
| chipping bladów kruszera | Zamiana krawędzi, dysbalans rotoru, zbyt duża podłużnik | 6-10 h | Wysoko (około 1,6 razy mniej niż wartość bazowa 160) | Punkty 1 i |
| Uszkodzenie noża skrawającego lub noża przeciwnowawnego | Zator, przeładowanie napędu | 3-8 godzin | Średnio (100 kg/h) | Punkt 1: karnis zasilający — magnet na obwodzie plus detektor paska |
| Uszkodzenie szczypca augery | Utrata odległości, zmniejszenie efektywności mycia | Stopniowe, od 12 do 24 godzin na przywracenie. | Wysoko (około 1,6 razy mniej niż wartość bazowa 160) | 3. Punkty 1, 2 i |
| Ostrzeganie filtru smyku | Zwiększenie ciśnienia, częste indeksowanie ekranu, utracie gazu podczas czyszczenia | Przeglądanie ciągłej produkcji | Środek, powtarzalny | 5. Punkty 4 i |
| Pieczętowanie skrętów i elementów węża | Przegrywanie ciśnienia rozdmuchiwania, zmęczenie produktu | 3-7 dni na wymianę | Premium | Punkt 5 |
| Uszkodzenie dyszy konwertera lub filmu. | Krótkie prace, wycieki filmu, odpad materiału z partii | Strona klienta | Bardzo wysokie, z punktu widzenia reputacji | 5. Punkty 4 i |
| Wydarzenie zapalenia pyłu | Deflagracja w przewodzie przewozu lub w silosie | Od kilku dni do kilku tygodni | Bardzo wysokie | 4. Punkty 1, 2 i |
| Odrzucenie partii produktów przeznaczonych do spożycia. | W pełni zwrot lotu, kontrakt w niebezpieczeństwie | Komercyjne | Bardzo wysokie | Wszystkie pięć punktów plus protokoły. |
Sześć technologii detekcji i separacji metali
Nigdy żadna technologia nie usuwa z całego nurtu recyklingowego wszystkich metali. Metale żelazo, nieżelazne i żelazo stali nierdzewnej reagują na różne właściwości fizyczne. Zatem prawdziwym rozwiązaniem jest zestaw poziomów, w którym każdy urządzenie pokrywa kieszenie innych. Świadectwem tego są sześć technologii, wymienionych poniżej.
1. Detektor metali na pasku w linii produkcyjnej
Senser łańcucha o balansowanym ogniu składa się z okrężnego nadajnika i dwóch odbiorników otoczonych prostokątną dziurą przez którą przechodzi łańcuch. W brakach metali sygnały z obu odbiorników się znikają. Każdy przewodnikowy lub magnetycznie przewodzący przedmiot zakłóca równowagę, a amplituda i faza zakłócenia identyfikują rodzaj metali. Nowoczesne urządzenia pracują z wieloma częstotliwościami, zazwyczaj od 40 kHz do 900 kHz, co umożliwia elektronice odróżnienie sygnału wzrostu materiału od prawdziwego sygnału metali.
Realistyczna wrażliwość na suchy, równomiernie rozproszony obciążenie to sfery żelazne o średnicy od 1,0 do 2,0 mm, sfery nieżelazne od 1,5 do 3,0 mm oraz sfery austenityczne z nierdzewnej stopy SUS304 o średnicy od 2,0 do 4,0 mm. W zasadzie sensowność maleje wraz z wysokością otworu: obszar wykrywania jest najsłabszy w centrum geometrycznym otworu, dlatego zawsze otwór o wysokości 300 mm będzie lepszy od otworu o wysokości 800 mm na tym samym sprzęcie elektronicznym. Nigdy nie specyfikuj przekraczająco wysokości otworu ze względu na wygodę – każdy dodatkowy 100 mm wysokości otworu kosztuje znaczną zmniejszenie wrażliwości.
Wzrost otworu w zależności od możliwej czułości
| Otwarcie (szerokość x wysokość, mm) | Przewodnictwo żelazne (mm) | Średnica piaskowca beżowego (mm) | SUS304 Sfera (mm) | Punkt zastosowania |
|---|---|---|---|---|
| 300 x 150 | 0.8 – 1.0 | 1.0 – 1.5 | 1.5 – 2.0 | Suszarka, podawanie pelletów |
| 500 x 250 | 1.0 – 1.5 | 1.5 – 2.0 | 2.0 – 2.5 | Pas przenoszący wokół maszyn rozbiórkowych |
| 800 x 400 | 1.5 – 2.0 | 2.0 – 3.0 | 3.0 – 4.0 | Konewator załadunku balek |
| 1200 x 500 | 2.0 – 3.0 | 3.0 – 4.5 | 4.0 – 6.0 | Szeroki podawacz do rozbierania balek |
2. Wynik hamowania pod wpływem ciężaru i detektor metali w tunelu
Detektor spadku pod działaniem grawitacji to zestaw kołowych lub kwadratowych, umieszczony w pionowej rurociągu o trybie wolnego spadku, zazwyczaj o średnicy 50 do 200 mm. Materiał spada przez koło, a wszelki metal uruchamia szybko działający pęcherzyk pneumatyczny lub rotujący bramę odbiorczą zamontowaną bezpośrednio poniżej. Czas reakcji od wykrycia do aktywacji wałka wynosi zazwyczaj poniżej 100 ms, co sprawia, że technologia jest przydatna dla materiałów spadujących o prędkości od 3 do 6 metry na sekundę.
Urządzenia do spadem ciężkości nadają się do odpływu suchych, odprowadzanych swobodnie kruszyw i granul, co czyni je idealnymi przy wyjściu z suszarki, wejściu do sylanu oraz ciepłym zewnętrznym korytkowi ekstrudera. Nie nadają się do ciepłego, lepkiego lub kłaczącego się materiału. Ponieważ otwór jest mały, czułość jest doskonała – często 0,6 do 1,2 mm żelaza na 100 mm obrotu. Flap odbioru musi być odpowiednio wielkości, tak by okienko do odbioru odbijało metal i określone ilości otaczającego go produktu; popularny ustawienie to 150-400 ms otwarte okienko, w formie przemyślanej zbyt generycznie, by szybko poruszający się element nie dotknął bramy.
3. Overband Magnet (wzmacniacz magnetyczny wstrzymywany)
Magnet górny to stały lub elektryczny blok zawieszony ponad przenośnik z własnym paskiem czyszczącym, który otacza go. Metalowe przedmioty są uniesione z obciążenia, przenoszone ściskiem przez pas czystącym i wydawane do pojemnika zbiorczy. Sila pola na powierzchni magnesa wynosi zwykle od 800 do 1200 Gaussów dla stacjonarnego magnesu z paskiem czyszczącym i waga instalacji powyżej powierzchni paska jest kluczowa: od 200 do 350 mm od powierzchni magnesu do górnej części obciążenia materiałem dla standardowego jednostki pracy.
Każde dodatkowe 50 mm wysokości zawieszenia znacznie obniża skuteczną siłę podnoszenia, ponieważ siła pola magnetycznego spada szybko wraz z odległością. Overband powinien być zamontowany bezpośrednio nad płatnicą głównej w konfiguracji napędów krzyżowych lub nad płaską części paska w konfiguracji pojedynczych napędów. Konfiguracja napędów krzyżowych jest preferowana w przypadkach, gdy obciążenie jest duże i nierówne, jak podczas rozbierania nabojów. Magnesy overbandu obsługują jedynie materiał ferromagnetyczny – nie dotkną aluminium, stali nierdzewnej o niskiej zawartości krzemu, brązu ani stali austenitowej.
4. Gabarytowe magnesy i konstrukcje magnetyczne
Grzejnik magnetyczny to siatka z węglików ziemskich rzadkich ziem rudy barycznej, zazwyczaj o średnicy 25 mm na odległości 50 mm, instalowana w wyjściu do sprzężenia, rzeźki lub pomieszczenia do rozładunku. Siła pola powierzchniowe na dobrej węgliku ziemskim wynosi 10 000 do 12 000 gaussów, co jest o porządku większe niż w przypadku magnetu na obrzeżu, ponieważ materiał przyczepia się do węglika bezpośrednio, zamiast być podniesiony przez szczelinę powietrzną.
Celem gratorów magnetycznych jest całkowicie inny niż w przypadku przekładki: one pochłaniają drobne części odżelaznienia, fragmenty przewodów, rozlanie spawów i cząstki rdzy o rozmiarach od 0,2 do 3 mm, które detektor pasowy nigdy nie zobaczy, a przekładka nigdy nie podniesie. Gratorze są urządzeniami piorących i wymagają ręcznego lub automatycznego sprzątania zgodnie z ustalonym harmonogramem – nieoczyszczony grat zbiera się i zaczyna odprowadzać pochłanione cząstki powrotem do strumienia. Materiał używany w gratorach zrzesza materiału rzadzistnego również traci siłę pola, gdy temperatura przekracza maksymalną wartość, dlatego graty instalowane po suszarni pracującym w zakresie 150–170 stopni Celsjusza, należy zalecać materiał z neodymiem wytrzymałym na wysokie temperatury lub, co bardziej rozsądne, postawić je tam, gdzie temperatura produktów spadła poniżej 80 stopni Celsjusza.
5. Separator prądu grawitacyjnego
Separator skoków prądowych jest jedyną praktyczną technologią masową do usuwania metali nieferrowego – miedzi, brązu, szlachetnego żelaza, cynku – z plastiku. Wysokoprężny zawór magnetyczny, obracający się z prędkością około 3 000 obr./min o wewnętrznym non-metalicznym obudowie, tworzy szybko zmieniający się pole magnetyczne w końcu wyprowadzenia transportowca. Kondukujące metalowe zanieczyszczenia metaliczne powodują w nich skoki prądu, które tworzą przeciwną polarność i ciało metalowe jest odbijane, wysuwając go dalej niż nieprzewodzący plastik. Rozsypująca płyta umieszczona w trasie podziela obie biegi.
Efektywność zależy od отношения conductedivity-to-density: aluminium oddziela się doskonale, miedź i maluszek dobrej jakości, plomo i stali austenitycznej bardzo słabo. Rozbieżność rozmiarów ma znaczenie – poniżej około 3 do 5 mm generowany prąd pętlowy staje się za słaby w stosunku do masy cząstek, dlatego separator prądu pętlowego najlepiej umieszcza się na granulowanym materiale o rozmiarze od 20 do 80 mm, a nie na cienkich płatkach. Materiał musi być w postaci cienkiego, jednolitym warstwy; gromadzony odpad znacznie zmniejsza efektywność.
6. Kontrola rentgenowską
Imaging transmisyjne na światło X wykrywa zanieczyszczenia na podstawie różnicy gęstości, a nie na podstawie przewodności lub przewodności magnetycznej. Dzięki temu posiada unikalną możliwość: identyfikuje gęste metalowe elementy kapsułkowane wewnątrz plastikowych przedmiotów – metalowe wkładki wewnątrz trudnych części, baterie wewnątrz kontenerów, metalowe wzmocnienia wewnątrz czujników pomp – które detektor indukcyjny mógłby przegapić, ponieważ otaczający materiał plastikowy tłumi sygnał, a nawet magnet nie może zobaczyć, ponieważ metal nie jest ekspozycyjny.
Röntgen pozwala również wykryć kamień, szkło i ceramikę, czego żadne technologia indukcyjna ani magnetyczna nie potrafi. Współczynnikami przeciwnymi są koszty kapitale, wymagania dotyczące zabezpieczenia przeciwko promieniowaniu i okresowe weryfikacje bezpieczeństwa radiologicznego, a także konieczność stały i równomierny prezentacji materiału. Röntgen jest zatem powszechnie stosowany tylko w liniach o wysokiej wartości przeznaczonych do przemysłu spożywczego lub w przypadku, gdy w surowcach identyfikuje się zawartość osadów metalowych.
Matryca wyboru technologii
| Technologia | Detekuje Fe | Detekuje nie-Fe | Detekuje SUS304 | Zapewnia dobrą przyczepność na wilgotnym materiale | usuwa lub tylko sygnalizuje. | Relatywna inwestycja |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Układ kontroli metalu na pasku | Tak, na wspaniały sposób | Tak, dobrze. | Tak, w umiarkowanym stopniu. | Tak, z kompensacją | Alarma plus blokada prądem paskowym lub odrzucenie | Średnio (100 kg/h) |
| Detektor spadku | Tak, na wspaniały sposób | Tak, bardzo dobry | Tak, dobrze. | Nie | Usunąć za pomocą klapy odrzucającej. | Niska do średnia |
| Magnet metconwejowy | Tak, usuwanie w dużych ilościach | Nie | Nie | Tak | Usunie ciągły | Średnio (100 kg/h) |
| Magenet warsztatowy (rzadolitoelementy) | Tak, tylko dla dołków | Nie | Zaledwie nisko magneczne mieszanki. | Tak, ale utrzymanie czystości jest trudniejsze | Usuwać, wymaga czyszczenia. | Niskie |
| Separator prądu elektrocieplnego | Nie, muszą być usunięte wcześniej. | Tak, na wspaniały sposób dla aluminium | Żałobny | Oczekuje na suche podanie | Usunie ciągły | Wysoko (około 1,6 razy mniej niż wartość bazowa 160) |
| Inspekcja rentgenowa | Tak, w tym także w zabezpieczonej formie. | Tak | Tak | Tak | Alarma plus odrzucenie | Premium |
Znane dostawcy w tym segmencie sprzętu to Sesotec, Eriez, Steinert, Mesutronic oraz Cassel Messtechnik, a Polyretec łączy jednostki wielu z tych producentów, w zależności od preferencji serwisowych klienta i od tego, czy fabryka musi spełniać określone protokoły w zakresie obsługi sklepów czy jakości wyposażenia. Inżynieria integracji, czyli montaż, czas, blokady i weryfikacja, ma większe znaczenie niż markowy nadruk na karcie sterowniczej.
Szachownica detekcji pięciu punktów dla linii myjącej.
Siatka strategii kontrolowania metali składa się z pięciu barier przyrządzanych w ciągu procesu. Każda bariera ma określony cel, określone technologie i określone skutki awarii, z których żadna nie jest redundantna. Spójrz na poniższy układ, który stanowi konfigurację referencyjną stosowaną przez Polyretec w przypadku lini zmywania butelek PET przeznaczonych do spożycia oraz linii uderzania i mycia termoplastów twardych PP/PE, skalowanej do wydajności.
Punkt 2: po rozbijaczu, przed kruszycielem — druga faza magnetyczna plus detekcja
Zadaniem punktu 1 jest ochrona maszyny do strzyżenia i usuwanie większej części miedzi przed jej fragmentacją. Wystarczy zainstalować bezodpływową pasę zrzutową na dużym magnety przez przegrodę pasa zawodowego w zakresie od 800 do 1 200 gaussów, przy rozstawie między poręczami trasującymi pas XX0 do 250 - 350 mm dla obciążenia o głębokości 200 mm. Od razu poniżej tego instaluj wężowcę z wysokim otworem do detekcji metalu – zwykle o szerokości 800 x 400 mm lub 1 200 x 500 mm w zależności od szerokości pasu.
Na tym etapie detektor powinien być skonfigurowany na sygnał ogrzewania paska plus alarm akustyczny i wizualny, a nie na automatyczne oddzielenie. Powód jest praktyczny: przedmioty są tu duże i niejednorodne, płetwa odrzucająca nie może poradzić sobie z nici 300 mm długości, a operator znajdujący się na platformie rozbiórkarskiej może ręcznie usunąć przedmiot w ciągu kilku sekund. Czułość została celowo ustawiona szeroko — od 3 do 5 mm ekwiwalentu żelaznego — ponieważ cel jest tutaj pożądanie zatrzymać szkodliwe przedmioty, a nie drobinki, a ustawienie ze sprężystym zaczytkiem w zaniedbanym polem dostawy spowoduje, że linia będzie ciągle zatrzymywana.
W punkcie 2: Po szrodek, przed kruszyć – druga faza magnetyczna z detekcją
Zadaniem misji w punkcie 2 jest ochrona wilgotnego kruszelnika, najdroższego komponentu poddawanego uszkodzeniom w linii. Materiał tu ma rozmiary 40–80 mm, jest jeszcze suchy lub jedynie lekko wilgotny i przesuwa się po pasie przenoszenia z prędkością 0,3–0,6 m/s. Włącz cylindryczny magnes na koło głównego korbka lub drugą jednostkę obręczy, a następnie równoległy detektor paska 500 x 250 mm ustawiony na droższy próg, 1,5–2,0 mm ekwivalentu żelaza.
Jest to idealne położenie dla separatora prądu solidarnego w liniach przetwarzających mieszane odpady twardkie, ponieważ szerokość rozmiarowa part brytowanych od 20 do 80 mm odpowiada dobremu działaniu separatora, a materiał jest jeszcze suchy. Konfiguruj punkt 2 na automatyczną wycieczkę jalisty przez odwrotny żyl, a nie na zatrzymanie prac kontynuowanych całkowicie, ponieważ zatrzymanie brytarki w środku ładowania jest skandalicznie niekorzystne.
Punkt 3: Po sterylizacji mokrą, przed odwodnieniem — detekcja z uwzględnieniem wilgotności
Punkty 3 są najtrudniejszym elementem instalacji i często podlegają pominięciu. Materiały uciekające z szczotek myjących i napałowych zbiorników zawierają od 15 do 25 proc. wilgoci na powierzchni, co powoduje ich znaczącą przewodność. Sygnał informujący o skutku produktu może być o 1 kolejność większy niż sygnał od 2 mm kulki materiału nierdzewnego.
Trzy kroki techniczne sprawiają, że punkt 3 jest zasadny. Po pierwsze, określ detektor wielofrekwencyjny z prawdziwym kompensatorem fazy, i przeprowadź rutynę uczenia się efektu produktu na rzeczywistej mokrej materii produkcyjnej, a nie na suchej próbce. Po drugie, kontroluj prezentację: prowadź materiał jako cienką jednoliczną warstwę na odsylaczu z drążka oczyszczającego lub na pasie odprowadzającym wodę, zamiast w formie chmury moczu. Po trzecie, postaw realistyczny cel wrażliwości 3 do 5 mm ekwiwalentu żelaza, i traktuj punkt 3 jako barierę przeszkadzającą dla średnich fragmentów, a nie jako filtr z elementami o małej wielkości. Bezpieczeństwo w zamknięciu musi wynosić IP65 lub wyższe, z obudową z tworzywa nierdzewnego i układem kołnierza kabla – zgodnym z myciem.
Punkt 4: Wyciek beczki do suchego transportu i wejście do słoja – gruby magnes oraz detektor falowania pod ciężkością
Punkt 4 chroni jakość produktu i system suchego transportu, a to właśnie w tym punkcie zakład osiąga najlepszą czujność, ponieważ materiał jest suchy, wolny i prezentowany w małej otworze. W instalacji umieść gruby magnes ze żelaza ziemnego o natężeniu 10 000–12 000 Gauss w przechyłce przy wejściu do słoja, aby złowić drobne składniki żelaza i odpadów, oraz detektor falowania pod ciężkością z 100–200 mm przestrzennym wnętrzem w pionowym ślizgu, z pneumatycznym odwracalnym klapkiem poniżej.
Sprawdź, czy temperatura produktu na zgrzewce jest poniżej limitu służbowego dla tego rodzaju magnesu — standardowy neodymium z boru tracą możliwość nadejstruwania temperatura powyżej około 80 stopni Celsjusza, dlatego jeśli flak modernizuje się z suszarni o temperaturze 150–170 stopni Celsjusza, to zgrzewka powinna znajdować się po sekcji chłodzenia, lub trzeba określić odmianę magnesu samariusz-kobaltu lub z wysoko stopniowym neodymiumi. Czułość tutaj powinna wynosić od 1,0 do 1,5 mm dla żelaza, od 1,5 do 2,5 mm dla nieżelaznych materiałów, od 2,0 do 3,0 mm dla SUS304.
Punkt 5: Kurnik pelletizujący — ostatni element linii obrony.
Punkt 5 zapewnia ochronę ekstrudera do recyklingu oraz szuflady i cylindra, a także utrzymuje czystość filtrowania roztopu. Weź pod uwagę instalację detektora falowania pod ciężkością z nieznacznie otwartym otworem, na przykład o średnicy 50 do 100 mm, pomiędzy klatkami dozującymi materiału i otworem zasilającym ekstruder, lub kompaktowego detektora taśmowego na pasie zasilającym, gdzie material jest dostarczany przez taśmę z ważeniem.
Następuj ten detektor na maksymalną praktyczną ostrość, zwykle na poziom od 0,8 do 1,2 mm w przypadku surowców żelaznych, i zaciągnij go, tak aby blokował podawacz i wywołał alarm krytyczny zamiast prostego odrzucenia. W tej pozycji objętość materiału jest mała, wartość chronionego aktywum jest bardzo wysoka, i fałszywy stop to znacznie tańszy sposób, niż uszkodzony cylinder. Gdy wysokogłębok stół pelletowy wykorzystuje dwuszczepowy układ, taki jak maszyny z serii KTE od firmy Kerke, detektor w narożniku podawania powinien zostać zablokowany również z podawaczem bocznym i podawcami, które mierzą zmianę masy, tak, że cały zespół podawania zostanie zatrzymany w ten sam sposób.
Słownik specyfikacji układu o pięciu punktach.
| Punkt 1 | Lokalizacja | Sprzęt | Odporność na ewentualne zanieczyszczenia silnika (Fe) | Rodzaj reakcji. | Zabezpieczone atrybuty |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Konewator załadunku balek | Magnet metconwejowy 800-1200 Gs plus detektor 800×400 na szynach | 3,0–5,0 mm | Zamknięcie paska plus sygnał alarmowy, usuwanie ręczne | Pestlowiec |
| 2 | Pas przenoszący wokół maszyn rozbiórkowych | Magnet na słupie lub pasie oraz detektor 500×250, opcjonalny separator prądu eddy. | 1.5 do | Automatyczny oddelewacz odrzutowy | Mocujący się zabetonowywany młyn |
| 3 | Wywóz z sekcji mokrej, przed centrifugeą | Detektor wielo częstotliwości IP65 z kompensacją fazową | 3,0–5,0 mm | Moduł odrzucania i podawania sygnału o odrzuceniu | Centrifuga, suszarka |
| 4 | Wydatek odkurzacza i wlot do sila. | Magnet z hamrem srebrno-rynkowym o sile 10000-12000 Gs oraz detektor spadków przez grawitację | 1,0 – 1,5 mm | Wywalka automatyka do oddzielenia tłustego materiału w ciągu 100 ms. | Jakość produktu, system transportowy |
| 5 | Pojemnik do mieszania pelletów | Sterownik spadkowy o małym przekroju (50-100 mm) | 0,8 – 1,2 mm | Zabrakł wody do karmienia, krytyczny alarm | Śruba, linerek, filtr roztworu |
Integracja, zaimplementowanie i rozkład czasu pracy
Detektor metaliczny, który alarmuje, ale nie działa zaufałowo na ten alarm, jest tylko dekoracją. Integracja techniczna – logiczne blokowanie, czas aktywowania odrzucenia, interfejsy sygnałowe i zarządzanie alarmami – to miejscu, w którym większość projektów modernizacji nie wyjdzie, i za nią zasługuje tyle samo uwagi, co na wybór detektora.
Architektura zamknietych układów
Każdy punkt detekcji musi być podłączony do systemu sterującego linią z określonymi działaniami i jego reakcja musi być odpowiednia do położenia. Trzy klasy reakcji obejmują prawie wszystkie przypadki:
- Klasa A — zatrzymaj i utrzymuj.Transporter lub podajnik zatrzymuje się, zamykają się uprzedni podajnik gwiazdy lub ruchomy wałek regulacyjny, a linia nie zostanie ponowne uruchomiona, dopóki operator nie przyzna do wiadomości o awarii i nie ją usunie. Używa się do punktów 1 i
- Klasa B — odrzuć i kontynuuj.Pneumatyczny przełącznik, szczelinowy pistolet powietrzny lub segment przekładki odcinają określony eska materiału i przenoszą go do kosza do odpadów, podczas gdy linia pozostaje w działaniu. Używane w punktach 2, 3 i
- Klasa C — sygnalizuj i rejestruj.Wydarzenie jest zapisywane i operator jest o tym informowany, ale nie jest podjęta żadna czynność mechaniczna. Rezervowane dla stanowisk monitorowania i okresu wdrażania, nie dla validowanego punktu kontroli kluczowego.
Kalkulacja czasowego określenia okna rezygnacji
Najczęściej popełniana błęda polega na otwarciu okna akceptacji zbyt późno lub zamknięciu zbyt wcześnie, co pozwala na przejście wykrytego fragmentu. Obliczenie jest proste, jednak musi zostać wykonane dla każdej instalacji.
W przypadku detektora montowanego na pasie, czas odrzutowy jest odległością od środka drutu detektora do urządzenia odrzutowego podzieloną prędkością paska. Przyjmując, że drut detektora znajduje się 2,4 m przede stroną przewijającej się tarczki na pasie o prędkości 0,4 m/s: czas odrzutowy wynosi 2,4 podzielone przez 0,4, czyli 6,0 sekund. Pojedynczość w położeniu detekcji oraz długość fizyczna elementu materiałowego do usunięcia muszą być obejmowane czasem działania okna. Praktyczny zasady to otwieranie tarczki w czasie, w którym przechodzi przez nią 0,5 do 1,0 m paska — przy prędkości 0,4 m/s, to 1,25 do 2,5 sekund.
W przypadku detektora uderzeń grawitacyjnych materiał przyspiesza pod wpływem siły grawitacji, a czas rozmieszczenia detektora jest znacznie krótszy. Fragment detektowany na bobinie i spadający 0,5 m do podpory dotrze do niej w ciągu około 0,32 sekundy, mając prędkość około 3,1 m/s. Dlatego systemy detekcji uderzeń grawitacyjnych wymagają reakcji zaworów w czasie krótszym niż 100 ms i dlatego podpora powinna być zamontowana jak najbliżej bobiny z punktu widzenia mechanicznego. Zawsze weryfikuj wyliczone opóźnienie empirycznie podczas odbioru, rzucając oznaczony sferę próbną i potwierdzając, że wpadła w miejscu odbioru nieczystości, a następnie powtórz to zabieg przy maksymalnej i minimalnej przewidywanym wydajności linii produkcyjnej.
Zarządzanie pojemnikiem rezygnacji
Komora odbiorowa musi być wyposażona w detektor poziomu pełnego zbiornika - czujnik kapacytowy lub ultrasoniczny jest standardowy - który musi łączyć się z systemem alarmowym i, w liniach przeznaczonych do produkcji żywności, powinien zatrzymywać produkcję przy pełnym poziomie. Komora musi być zamykana lub przynajmniej nietrwała, ponieważ zweryfikowana punkt kontrola krytyczny wymaga, aby materiał odrzucony nie mógł być wprowadzany powrotem do procesu bez dokumentowanego decyzji. Materiał odrzucony rzadko jest wyłącznie metalowy; najczęściej jest to dobry plastik z jednym złożem, dlatego większość fabryk realizuje krok selekcji wtórnej, ręcznej lub małoskalowej, w celu odzyskania plastiku. Ten wtórny strumień powinien wracać do procesu powyżej punktu detekcji, a nie niżej.
Interfejsy sygnałowe i integracja sterowania
| Typ połączenia | Typowe sygnały przesyłane | Latencja. | Kiedy należy go stosować |
|---|---|---|---|
| Wyjście cyfrowe zaprogramowane do wideo (relai lub tranzystor) | Wykryto metal, błąd, gotowe, odrzucić – potwierdzić | Mniej niż 10 ms | Zawsze, jako pierwotny ścieżka związana z bezpieczeństwem |
| Profinet | Pełny stan, ustawienie czułości, licznik zdarzeń, diagnostyka | 1 – 10 ms | Kontrola linii opartych o technologię Siemens, która jest polecana dla nowych instalacji. |
| Modbus TCP | Status, parametry, przeszukiwanie logików zdarzeń | 10 – 100 ms | Murzy waha się co do jakości, remonty, linki do historii danych |
| Ethernet/IP | Pełny stan i konfiguracja | 1 – 20 ms | Architektury sterowania opartych na skalowania Rockwell. |
| Obwód analogowy 4-20 mA | Amplituda sygnału referencyjnego do monitorowania trendów | Nadal nieustannie | Wymagany, przydatny w diagnostyce driftu |
| Określony pod kątem bezpieczeństwa schemat obwodów (dwuprzewodowy) | łańcuch wyłączający awaryjny, blokady osłon | Mniej niż 10 ms | Gdy zamykacz jest częścią funkcji bezpieczeństwa maszyny |
Najlepsze praktyki to dwugrawerowa droga: wyjście cyfrowe zaprogramowane w oprogramowaniu sterowniczym (HMI) uruchamia fizyczny czynnik zatrzymania bądź odrzucania towaru, natomiast połączenie sieciowe przenosi informacje diagnostyczne, ilości zdarzeń i ustawienia wrażliwości do HMI linii oraz do systemu historycznego danych o instalacji. Nigdy nie powinno się polegać wyłącznie na połączeniu sieciowym w drodze uruchamiania — awaria sieci nie powinna w cichym sposób zamykać możliwości metody odrzucania.
Polityka oceniania i resetu alarmu
Nie na każdą imprezę metali należy odnieść taki sam odzew. Razemociowe zróżnicowanie na trzy poziomy pozwala uniknąć przemęczenia reakcji i jednocześnie zachować kontrolę:
- Stopień 1: badania przedwzajczkowepojedyncze zdarzenie wykrycia z powodzeniem zautomatyzowanego odrzucenia. Zapisane, licznik zwiększony, nie wymaga działań personelu. Automatyczne odświeżenie.
- Stopień 2 (przyczepiając ostrzeżenie)trzy lub więcej zdarzeń w określonym oknie, na przykład 10 minut, wskazujące na zanieczyszczoną partię produktu. Operator zostaje powiadomiony, superwizor zostaje poinformowany, źródło surowca zostaje oznaczone. Zgłoszenie ręczne.
- Stopień 3 (krytyczny)Linia zostanie zatrzymać, możliwy jest tylko reset ręczny; wydarzenie wymaga zapisania w formie pisemnej przed ponownym uruchomieniem.
Reset automatyczny powinien być dopuszczony jedynie na poziomie 1. Na linii produkcyjnej pochodzenia żywności każde zdarzenie poziomu 2 i 3 powinno być zapisywane w z góry określonym formacie wychodzącym ze stempelowana chwila, punktem wykrycia, ustawieniem czujności obowiązującymi na danym etapie, identyfikacją partii oraz procedurą liczenia odrzucanych materiałów. To zestaw plików jest tą informacją, o której prosi audytor.
System kontrolny cofania towaru.
Sytem wykrywania, który odrzucza zbyt wiele, jest zrzucany z użycia przez operatorów w ciągu tygodni – zwalniają wrażliwość lub całkowicie je uniemożliwiają, co jest gorzej niż nie posiadanie detektora. Celuj na stawkę fałszywych odrzutów niższe niż 0,5% przepływu materiału na punktach 2, 3 i
Czynniki zakłócające i techniczne środki przeciwdziałające
Detektory metali indukcyjnych są wrażliwymi urządzeniami montowanymi w jednym z najbardziej elektrycznie i mechanicznie niebezpiecznych środowisk w przemyśle. Poznanie mechanizmów zakłóceń to to, co odróżnia system o czułości 1,5 mm utrzymaną przez wiele lat od systemu, którego czułość spada do 6 mm w ciągu miesiąca.
Efekty produktu
Efekt produktu to jakikolwiek sygnał generowany przez sam produkt, a nie przez szkodliwy związek. W recyklingu tworzyw sztucznych wyróżniamy trzy główne źródła. Wilgotność i roztwory elektrolitów – zwłaszcza reszta nasionowanej wody szklarskiej ze zmywania w ciepło – sprawiają, że materiał jest przewodnikiem, generując sygnał w tym samym zakresie fazowym jak metal nieżelazny. Zabarwienie czarnym karbonem w recyklingowanym PE i PP, typowe dla folii rolniczej, odpadów z obróbki rur oraz części samochodowych, sprawia, że materiał jest częściowo przewodnikiem. A przewodzące dodatki mineralne lub resztki ziemi w surowcu po użyciu mieszczą w sobie zmienną bazę mierzalną.
Kontrowalnym rozwiązaniem jest identyfikacja fazy: elektronika detektora identyfikuje kąt fazy sygnału produktu i usuwa go, pozostawiając widoczny sygnał metaliczny. W urządzeniach wielofrekwencyjnych system może działać na dwóch lub więcej częstotliwościach jednocześnie i porównywać odpowiedzi, co znacznie poprawia wykrywanie stali nierdzewnej w przewodzącym produkcie. Najważniejszy aspekt praktyczny to ten, że procedura uczenia musi być wykonana na rzeczywistej materii produkcyjnej w jej rzeczywistym stanie – wykonanie jej na czystym, suchem próbniku i następnie obróbka na mokrej drodze kałowitej zapewnia fałszywe sygnały alarmowe.
Wilgoć elektromagnetyczna z napędów
Linia prasowania jest pełna silników obrotowych o częstotliwości zmienną i serwomechanizmów — kostki do rozdrabniania, palniki, hamulce tarcia, centrifuge, wyrzutni, przenośników. Te urządzenia wyczyszczają dźwięk w zakresie szerokim, poprzez szybkie przełączanie, a detektorowa spiczyna stanowi w praktyce antenę. Metody przeciwdziałania są nawzajem wzbogacające: umieścić filtry wyjściowe lub zaciski silnika na silniki nie dalej niż 10 metrów od głowicy detektora; rozdzielić kable sygnału detektora w oddzielnej trakcji co najsłabiej w 300 mm od przewodów zasilających i przekrzywić kable zasilające pod uchem 90 stopni; używać kabeli sygnału okonstruowanego z pary okablowanej; oraz pozostawić zasilanie detektora na nieszkodliwym obwodzie, w idealnym wypadku za transformatorem izolującym.
Dyscyplina podkładki i tłumienia.
Kółka gruntu są najczęstszą przyczyną niezbadanej utraty czułości. Podłączywaj punktową podkładkę: głowa detektora, jej kontroler i element ramy przekładni w strefie dopuszczalną detektora powinny być połączone z jedną punktem ziemianym, a nie z wieloma punktami, które mogą mieć poniekąd skończoną siłę prądu. Zamykaj obudowy przewodów tylko na jednym końcu, zazwyczaj końcu kontrolera, aby uniknąć, by sam pręt obudowy stał się ścieżką prądu. Sprawdź ciągłość podkładki podczas uruchomienia i po przeprowadzeniu jakichkolwiek prac elektrycznych na linii.
Mechaniczne wibracje
Dynamika przemieszczają tarczę w stosunku do bliskiego metalu, co powoduje kształtowanie sygnału nie odróżniącego się od małego zanieczyszenia. Królicze i krawaty przekazują duże wibracje poprzez strukturę budynku. Zamontuj detektor na własnym, urozmaiconym konstrukcji z izolatorami antywibracyjnymi, a nie na prowadniku ciągnika maszyny, która waha się. Sprawdź, czy łańcuch nie dotyka otworu w żaden watek jego pokonywania, oraz czy pozycjoner kanału łańcucha jest stabilny – łańcuch korzystający i regularnie kontaktujący z ramą otworu powoduje ostre, okazjonalne sygnały fałszywe, które są dosyć trudne do zdiagnozowania.
Bezpieczna strefa metalu wokół głowy.
Do każdego detektora indukcyjnego jest przyrzeczony obszar wolny od metali wokół otworu. Pomysł pracy jest taki, że żaden poruszający się metal ani żadna duża, nieruchoma masa metalu nie może znajdować się w odległości nie większej niż 1,5 razy wysokości otworu przed i za kółką. Dla otworu o wymiarach 800 x 400 mm, oznacza to 600 mm wódki na każdą z stron. Stanik metalowy w zakresie otworu może być dopuszczony, jeśli jest nieruchomo i jest wliczony w kalibrację, ale poruszający się metal, wóz przeładunkowy lub pas przewożący, silnik pneumatyczny, dotarcie forki, nie może się znajdować w zakresie otworu. Odpowiednie są pasy nienorowane: oparcia z pasów stalowych, przechodzące przez teren otworu w każdym obrocie, to klasyczne prowadzenie do awarii.
Rozbieżność termiczna
Impedancja zakrętów zmienia się wraz z temperaturą, a detektor zainstalowany w pobliżu platformy odgarniania o temperaturze 150–170 °C lub w nieogrzewanym magazynie z różnicą temperatury w ciągu doby 30 °C rozpada się. Nowoczesne urządzenia zapewniają automatyczną kompensację temperatury, ale jej zakres jest ograniczony. Pamiętaj, aby umieszczać głowice detektorów poza obszarem bezpośredniego wpływu promieniowania cieplnego, ogrzewaj chwytaki zrelaksującymi ogniwami teraz dużo ciepła, a po chłodnym uruchomieniu pozostaw urządzenie chwilę, by upewnić się, że jest ono w dobrym stanie.
Matryca środków przeciwdziałających wprowadzaniu zakłóceń
| Środek wprowadzający zakłócenia | Obserwowany objaw | Główna metoda odtłuszczania | Metoda weryfikacji |
|---|---|---|---|
| Wilgotność i pozostałości kwasów | Kontynuowane sygnały alarmowe o zagrożeniu związanym z materiałem nasiąkającym | Kompensacja fazowa wielokrotnego zakresu, wymagana po oporządzeniu urządzenia do separatora. | Sprawdź 30 minut suchego produktu bez wtyczki próbnej, rozejrzyj się po sygnały alarmowe. |
| PE lub PP napełniony cienką warstwą tlenku węgla. | Przemiana punktu wyjścia, gdy zaczyna się brygada czarnego materiału | Odziela profil pamięci produktu w zależności od jakości surowca | Przechowuj i generuj przepisy dla każdego rodzaju surowca |
| Hałas generowany przez urządzenia nadrzędne o zmiennym częstotliwości | Alarmy są związane ze zmianami prędkości śmigła. | Wyprodukowane filtry, odseparowanie kabl, zabezpieczone pary przewodów skręconych | Zmiana prędkości obrotu na pędzie silnika z zatrzymanym surowcem, kontrola śladu sygnałów |
| Kółko gruntu. | Stopniowe utratę wrażliwości, hałas od sieci 50 Hz. | Geometryka podpory z jednym punktem, oparte na systemie szkła | Mierz różnicę potencjałów między punktami ziemianymi ramy. |
| Strukturowe wibracje | Losowe alarmy bez obecności produktu | Rama niezależna, zamontowania antywibracyjne | Uruchom pusta pas zaworu z włączonym i wyłączonym układem zasięgu, porównaj częstość alarmów. |
| Przetwarzanie metalu w strefie oczyszczania | Regularne kontrole | Zapobiegaj wyłamkowonemu obracańkom pasów, stawiając na meble 1,5-calowe sekcje otworów. | Fizyczna inspekcja plus pusta pętla z wykonaniem trzech obrotów. |
| Zwijanie termiczne | Wrażliwość zmienna w zależności od zmiany zmian lub sezonu | Izolacja termiczna, okres rozgrzewki, automatyczne kompensowanie | Sprawdzanie drutu próbkowego na początku i na końcu godziny, porównanie. |
Weryfikacja, kalibracja i rutyny testowe w codziennym użyciu
System wykrywania metalu jest dobry tyle, jak ostatnio przeprowadzony test. Czułość zmienia się, wirniki starzeją, taśmy ścierają i operatorzy dostosowują ustawienia. Skupowe procedury veryfikacji przekształcają urządzenie w wiarygodny kontroler.
Standardy testowej wałki i kul testowych
Weryfikacja korzysta z certyfikowanych próbek: kul lub koliec o określonym promieniu w stalu karburowego, nieferrowego (często miedź 316 lub aluminium w przypadku weryfikacji nieferrowego) i stali austenitowej SUS304. Każdy testowniczy element jest wbudowany w nieferrowe nosiciel - kartę plastikową, kol lub kule, by móc go umieścić dokładnie i odzyskać w sposób pewny. Próbki muszą być certyfikowane na promień i materiał, a powinny być kontrolowane okresowo pod kątem zużycia lub uszkodzeń; zgrubiona lub korodowana kulka w stali karburowej generuje inny odczyt.
Test trzypozcyjny, trzynawowy
Pole widzenia wewnątrz otworu nie jest jednolite. Jest najsilniejsze w pobliżu rozdzielnic i najsłabsze w centrum geometrycznym, a może różnić się w całym zakresie szerokości paska. Dlatego weryfikacja musi obejmować dziewięć pozycji: lewe, środkowe i prawe w zakresie szerokości paska, w niskich, środkowych i wysokich pozycjach w otworze. W przypadku detektorów zapewniających wykrywanie pasków, wymiar w pionie jest badany poprzez umieszczenie próbki na powierzchni paska (w niskiej pozycji), na najwyższym miejscu reprezentującego ładunek produktowy (w wysokiej pozycji) oraz w obciążeniu (w środkowej pozycji).
Najbardziej chłonny punkt – bardzo często równanie geometriczne otworu – definiuje wrażliwość systemu. Detektor, który odkrywa kulę o średnicy 1,5 mm na powierzchni paska, ale nie odnajduje jej na środkowej wysokości obciążenia, ma faktyczną wrażliwość gorszą niż 1,5 mm; w protokołach muszą być dokładane pomyślne wyniki, a nie najlepšie.
Częstotliwość testów
W przypadku linii produkujących folię o pochodzeniu spożywczym, która uwzględnia zweryfikowane punkty kontroli krytyczne, przeprowadza się testy na początku każdej zmiany i co cztery godziny potem, a także po następujących czynnościach: zmianie ustawień wrażliwości, zmianie gatunku materiałów, konserwacji detektora lub łańcucha, przerwaniu energetycznym lub wystąpieniu alarma klasy
Plan i dane weryfikacyjne
| Sprawdź | Częstotliwość | Metoda | Kriterium aprobacji. | Zapisywanie danych; utrzymywane |
|---|---|---|---|---|
| Test wrażliwości, dla wszystkich trzech gatunków metalu | Rozpoczęcie zmiany i co 4 h | Trzecszym elementem testowego | Wyposażenie detektorem w dziewięciu pozycjach. | Podpisowany protokół logowy lub zapis w HMI |
| Funkcja urządzenia rezygnacji | Rozpoczęcie zmiany | Odrzucenie próbki w razie niewystarczającego działania. | 100-procentowa izolacja, 3 z 3 prób | Zapisy w dzienniku z próbą skrócenia |
| Czujnik pełnego pojemnika rezygnacji | Co tydzień | Aktywowanie czujnika ręcznie | Alarma wzbudzona, odpowiedź linii prawidłowa | Dziennik serwisowy |
| Oczyszczanie i inspekcja magnetu warsztatowego | Codziennie do tygodniowo poprzez ładowanie | Wyjmij, oczyszcz, ważyj złom zgrabiony | Wykonana masa nie zawyża, nie dochodzi do jej nasycenia. | Pobieranie drewna o masie |
| Kontrola wyjścia z magnetu metconwejowego | Co 24 godziny | Sprawdzenie wizualne paska oczyszczającego i koszyka | Zębówki do usunięcia taśmy, narzędzia do harmoników, oczyszczanie. | Lista kontrolna w zmianach |
| Oprogramowanie do określania efektu produktu | Na każdym skoku z gradacji surowców | Uruchom rutynę uczenia się na żywym materiale. | Stabilna baza, brak alarmów z niestosowaniem w ciągu 30 minut. | Receptura przechowywana pod nazwą kategorie |
| Pełna weryfikacja systemu | Rocznie, dodatkowo po przeprowadzeniu prac modyfikacyjnych większych | Full nine-position testing at all points, timing re-verification | Wszystkie punkty spełniają określone kryteria wrażliwości. | Raport o wybieraniu |
Odpowiedź na awarię i śladowość produktu
Jeśli planowany test nie powiódł się, materiał przetwarzany od ostatniego udanego testu jest wątpliwy. Protocół reakcji musi być opracowane przed jego potrzebą: zatrzymać linię, wprowadzić materiał do karantyny i jednoznacznie określić cały wyprodukowany materiał od ostatniego udanego testu, przeprowadzić badanie i usunąć przyczynę, przeprowadzić kolejny test z wyniku pozytywnego, a następnie podjąć formalne decyzję w sprawie karantynowanego materiału – odnowić produkcję, obniżyć normy jakości lub unieważnić produkt. Dlatego częstotliwość testów ma znaczenie zarówno w aspekcie technicznym, jak i komercyjnym: czterodniowy interval ogranicza okienko karantyny do czterech godzin produkcji, podczas gdy test raz w tygodniu może podjąć ryzyko we wszystkim tym, co zostało wyprodukowane w tym czasie.
Normy, zgodność z przepisami dotyczącymi kontaktu z żywnością i bezpieczeństwo maszyny
Odszukiwanie metali w linii do mycia odpadów plastikowych znajduje się w punktu styku trzech obszarów regulacyjnych: zarządzanie bezpieczeństwem żywności, regulacje materiałów w kontakcie z żywnością oraz bezpieczeństwo maszyn i systemów sterowania. Każdy z nich nakłada odmienne obowiązki.
Zarządzanie bezpieczeństwem produktów spożywczych i kluczowe punkty kontroli
W ramach systemu HACCP zanieczyszczenia metalu są uznawane za ryzyko, a detektor metalu z automatycznym odrzucaniem i systemem weryfikacji stanowi jasny przykład punktu kontroli krytycznego. Zastosowanie detekcji metalu w roli punktu kontroli krytycznego wymaga czterech elementów: określonej granicy krytycznej (specyfikacji jakości), procedury monitorowania (routyny testowa i częstotliwość), procedury działania korekcyjnego (protokolu karencji i usunięcia), a także weryfikacji i prowadzenia dokumentacji. ISO 22000 stanowi ramę systemu zarządzania, w ramach której działa plan HACCP, a Materiały opakowanie zgodne z normą BRCGS określa oczekiwania związane z przeprowadzaniem audytów dla producentów opakowań i ich dostawców materiałów zużytych, w tym wymagania dotyczące dokumentowanego osiągania parametrów detekcji i wykrywania usterek urządzenia do odrzuceń.
Reguła dotycząca przetworzonego tworzywa sztucznego przeznaczonego do kontaktu z żywnością.
W Unii Europejskiej, regulacja UE 2022/1616 określa zasady dotyczące materiałów i wyrobów plastikowych uzyskiwanych z recyklingu, które mają być stosowane do kontaktu z żywnością. Zgodnie z regulacją, procesy recyklingu muszą być upoważnione, należy wykazać skuteczność procesu dezynfekcji, a operatorzy muszą prowadzić system kontroli jakości obejmujący kontrolę materiału wstępnego oraz monitorowanie procesu. Testy EFSA to mechanizm, w ramach którego sprawdzana jest skuteczność procesu dezynfekcji: domyślnie dodaje się substancje hamujące, a ich usunięcie w procesie jest obliczane. Choć testy koncentrują się na migracji chemicznej, a nie na metalowym zanieczyszczeniu fizycznym, system kontroli jakości, który to otacza, wyraźnie obejmuje kontrolę zanieczyszczeń fizycznych, a protokoły detekcji metalu stanowią część zestawu dowodów.
W Chinach normy GB 4806.7 określają wymagania dotyczące materiałów i produktów tworzywowych w kontakcie z żywnością, a recyklerzy dostarczający towary na ten rynek muszą być w stanie udowodnić odpowiednie kontrole materiału wejściowego i procesu. W praktyce recykler eksportujący do wielu regionów buduje system kontroli, który spełnia najbardziej rygorystyczne obowiązujące wymagania, zamiast utrzymywać równoległe systemy.
Integracja systemów bezpieczeństwa i sterowania urządzeń
ISO 12100 określa ogólne zasady oceny ryzyka maszyn oraz zminimalizowanie tego ryzyka i jest odpowiednim punktem wyjścia dla pliku bezpieczeństwa linii myjących. Gdy układ blokujący detektorów metali stanowi część funkcji bezpieczeństwa – na przykład zatrzymujący transporter, aby operator mógł usunąć wykryty przedmiot – ten układ musi być zaprojektowany tak, aby osiągać wymagany poziom wydajności, określony w wyniku oceny ryzyka, z odpowiednim zakresem diagnozowania oraz, w przypadku potrzeby, architekturą dwuprzewodową. Samodzielne zasilenie sygnału przekaźnika detektorowego do spustu podłączonej do skrzyni motocontaktora relacji nie jest funkcją bezpieczeństwa; jest to układ blokujący procedury, a tę różnicę należy wyraźnie wyrazić w dokumentacji.
Gdy system detekcji jest połączony w celu diagnostyki i zdalnego monitorowania, IEC 62443 stanowi ramę dla cyberbezpieczeństwa systemów sterowania przemysłowymi procesami. Praktyczne wymagania są niewielkie, ale istotne: podzielić infrastrukturę procesową od sieci biurowej, kontrolować dostęp zdalny do konfiguracji detektorów oraz zapewnić, by ustawienia wrażliwości nie mogły być zmieniane bez autoryzacji i śladu audytowego. Detektor, którego wrażliwość może być zmieniana przez każdego, kto ma dostęp do sieci, nie jest częścią systemu sterowania, który został zatwierdzony.
Standardy w zakresie linii do mycia po recyklingu
| Standard czy regulacja. | Środowisko | Wpływ na detekcję metali. | Szkolenia niezbędne do uzyskania pozytywnych wyników. |
|---|---|---|---|
| HACCP | Analiza ryzyka bezpieczeństwa produktów spożywczych. | Wykrywanie metali, jako punkt kontrolny kluczowy | Analiza ryzyka, drzewo decyzji CCP, limity krytyczne |
| ISO 22000 | System zarządzania bezpieczeństwem produktów spożywczych. | Struktura zarządzania opartą na planie HACCP | Dokumentacja procedur, wewnętrzna audit, przegląd zarządzający |
| Materiały opakowanie zgodne z normą BRCGS | System audytu sieci dostaw opakowań | Reguluje dokładność wykrywania i detekcję awarii wyeliminowania | Dokumenty z badań, certyfikaty kalibracji, protokół związany z awariami. |
| UE 2022/1616 | Odbudowany plastyk przeznaczony do kontaktu z żywnością | Wymaga zapewnienia jakości obejmującej kontrolę wejść i procesów. | Dokładnie przygotowany plik projektu i dokumentacji, związanej z procedurami weryfikacji oraz dokumentację monitoringu. |
| Test wyzwania EFSA | Efektywność zdezaktywowania. | Utworzenie możliwości działania procesu; system QA obejmuje kontrolę fizyczną | raport z testu zadania, ograniczenia dla parametrów procesu. |
| 7 | Materiały plastyczne kontaktujące z żywnością, Kina. | Granice kontroli wejściowej i zanieczyszczeń dla rynku krajowego | Z raportów badań i oświadczenia dostawców. |
| ISO 12100 | Ocena ryzyka bezpieczeństwa maszyn | Określa, czy zabezpieczenie wkrętów jest funkcją bezpieczeństwa. | Plik oceny ryzyka, stwierdzenie ryzyka pozostałego |
| Norma IEC 62443 | Bezpieczeństwo systemu sterowania przemysłowego | Ochrona ustawień wrażliwości i dostępu zdalnego | Plan segmentacji sieci, rejestry kontroli dostępu |
Zdefiniowanie pakietu detekcji z Polyretec
Integracja detektorów metalu jest najprostsza i najtańsza, gdy jest projektowana w fazie projektowej linii do mycia. W spoiwie istniejącej linii często wiąże się to z przesunięciem transporterów, aby utworzyć potrzebne strefę bezmetalową, dodaniem dołu, aby uwzględnić jednostkę obrotu na siłę ciężkości, lub przekierowaniem kabli zasilających, bez uwzględnienia segregacji sygnałów.
Firma Polyretec, zakład Wanplas z dziećmi w 2010 roku i w 2017 roku wprowadzającą na rynek markę, produkuje komplety linijek do mycia butelki z PET, o pojemności od 500 do 6000 kg/h oraz komplety do rozdrabniania i mycia materiału siękaciego z PP i PE, o pojemności od 500 do 1500 kg/h. Czołowy producent zbiera w jednym systemie sterowania wszystkie urządzenia w zestawie, a pakiet detekcji jest zdefiniowywany jako element projektu, a nie jako osoba odpowiedzialna za jego wdrożenie.Design jest opracowywany w sposób, w którym technologia procesowa pochodzi z Austrii, a wytwarzanie to zadanie w Chinach, a ta sama filozofia jest zastosowana do sterowania detekcją. Europejskie standardy technologii sensorycznej i zabezpieczenia oferowane w konkurencyjnej cenie całkowitego inwestycji. Z ponad 100 zakończonymi projektami, pokryciem usług w ponad 50 krajach oraz zespołem ponad 24 inżynierów, dostępnymi do wsparcia przy uruchomieniu, zadań integratywnych traktuje się jako realizowane, a nie jako zadaństwo klienta.
Informacje niezbędne do określenia opakowania
Szacunk technicznego uwzględniający oznaczenia w sposób znaczący wymaga następujących elementów, a dostawca, który podaje ofertę bez zapytania o je, pasuje katalogowe elementy, a nie konstruuje rozwiązanie techniczne:
- Typ i pochodzenie materiału – bale z plastikowych butelek po konsumpcji, surowy z wyrobów przemysłowych, plastik rolowy pochodzący z rolnictwa, przestaw lokalny mieszany – oraz opis profilu zanieczyszczeń metali, jakie się w nim znaleźli.
- Prędkość przepływu w kg/h w każdym miejscu detekcji, jak również gęstość masy i głębokość obciążenia na każdym pasku transportującym.
- Skonczenie stosowania materiału pozyskanego z recyklingu: rPET przeznaczony do kontaktu z żywnością, opakowania nie przeznaczone do kontaktu z żywnością, rur, włókien, lub materiałów o zastosowaniu ogólne (górnik). Oznacza to cel w zakresie wrażliwości.
- Czy linia dostarcza płytek prażonych lub bezpośrednio dostarcza pleksy.
- Szerokości pasków, prędkości pasków i dostępna długość ciągłej tratwy w każdym potencjalnym miejscu montażu.
- Istniejąca platforma systemu sterowania i preferowany protokół sieciowego.
- Lokalne napięcie zasilające, częstotliwość i wszelkie obowiązujące wymagania dotyczące certyfikacji regionalnej.
- Jakie systemy kontroli i certyfikaty spełnia lub planuje spełnić zakład?
Lista sprawdzeń przed dostawą
| Dobieralność | Co musi zawierać | Kto podpisuje dokument? |
|---|---|---|
| Rysunek układu detektora i objętościły plastikowych butelek. | Wszystkie pięć punktów oznaczone zęgami tolerancji, które są skonstruowane. | Inżynier procesowy oraz dyrektor fabryki |
| Specyfikacja testu wrażliwości | Celem wartości Fe, nie-Fe i SUS304 w punktach, w zależności od jakości materiału | Menedżer jakości. |
| Opis logiki zabezpieczeń i odrzutów | Klasa reakcji dla każdego punktu, czasu zwłoki i okna, oceniania alarmów. | Inżynier kontrolny |
| Zwiadowczy rekord w sprawie czasu. | Mocowanie wyprodukowany odpad o minimalnym i maksymalnym zakresie przepływu. | Inżynier podległości. |
| Składniki wyznaczające efekt produktu | O jeden przechowywany profil na każdy rodzaj surowca, uczy się go na materiałach żywych | Inżynier procesowy |
| Komplet do wykonania badań i wzory akt logu. | Certyfikowane części ze stali ferowej, nierdzewnej oraz SUS304 wraz z kartą logistyczną o dziewięciu pozycjach | Menedżer jakości. |
| Szkolenie operatorów i personelu serwisowego | Procedura badań, wybranie receptury, protokół w przypadku wystąpienia awarii, oczyszczanie magnesów. | Kierownik produkcji |
| Lista części zamiennych. | Szmaty uszczelniacze, elektromagnety, kable czujników, kawałki testowe | Menedżer konserwacji. |
Wszystkie fabryki marki Wanplas mają wspólną listę zobowiązań posprzedażowych, w tym roczny bezpłatny w zakresie części zamiennych, bezpłatne wymianę części, które się uszkodzą w ramach gwarancji, politykę otwartej fabryki dla wizyt inspekcji klientów, a także gwarancję kapacity produkcji zawartą w umowie dostaw. W szczególności w zakresie detekcji metali, praktyczny wymiar tej ustawy mieści się w częściach eksploatacyjnych: uszczelki w klapie odrzucania, spędy solenoidalne i certyfikowane ślady do testów to dokładnie te niskowartościowe, ale znacznie wpływające na kontrolę systemów elementy, których fabryki zapominają onieść w zapasach, a ich pokrycie w ramach stałej rezerwacji utrzymuje system kontroli w bieżącym stanie, zamiast pozostawiać go spokojnie bez kontroli.
Warto również zauważyć, jak pakiet detekcji współpracuje z resztą wyspy recyklingowej. Gdy płatki po umyciu podawane są linii pelletowego, detektor Punkt 5 powinien zostać uruchomiony wspólnie z grupą podawania ekstrudera, a specyfikacja filtra na roztopiony materiał lub ciągłego zmieniającego się ekranu powinny zostać przeanalizowane jednocześnie – oba systemy służą temuż samej celowi ochronnemu. Fabryka Wanplas Kerke dostarcza ekstrudery zgrzewowe dwutłocznowe i ekstrudery recyklingowe jednotłocznowe, które można zintegrować z systemami do umycia marki Polyretec. Sprawdzanie interfejsu detekcji metali przez system sterowania ekstruderem w czasie jednego spotkania komorników pozwala uniknąć sytuacji, gdy obie firmy dostarczające systemy traktują inny uzależnione od siebie producencie jako odpowiadającego za obsługę interfejsu.
Najczęściej zadawane pytania
Ile detektorów metalowych potrzebuje linia do prania odpadów plastikowych?
Poprawnie zaprojektowana linia korzysta z pięciu punktów detekcji lub oddzielenia, a nie z jednego: wózka załadunkowego, przesiadki po obróbce, wyszukiwania wody, wejścia do kurczaka i sila, oraz wnętrza urządzenia granulującego. Każdy punkt chroni inny towar za pomocą innej technologii, a każdy obejmuje cień drugiego. Jedyny czujnik, niezależnie od jego położenia, bądź tego pomija drobne zanieczyszczenia (jeśli umieszcza się na początku szerokiego biegu) bądź pozwala na uszkodzenie drogiej linii maszyn (jeśli umieszcza się na końcu).
Czy detektor metaliczny może zastąpić magnes stronowy, albo odwrotnie?
Nie. Te urządzenia pełnią różne funkcje. Magnet nadkrawedź fizycznie usuwa duże ilości metalu żelaza bez zatrzymywania linii produkującej. Jednak nie dotyka aluminium, miedzi ani nierdzewnej stali austenitycznej. Detektor metalu wykrywa wszystkie trzy klasy metalu, ale sam nie usuwa nic. Trąci lub generuje sygnał awaryjnego zatrzymania. Na podwozie naprawczym odpowiednia konfiguracja to magnet, który usuwa masową ładunek żelazną, a detektor, który pochwyca pozostałe złoża.
Dlaczego mokre materiały tak drastycznie obniżają czujność detektorów metali?
Woda na powierzchni, która przenosi rozpuszczony wodoróg sodu z fazy gorącego mycia, jest elektrycznie przewodnia, dlatego indukuje napadowe prądy w polu detektora tak samo jak cząstka nieferrowego metali. To efekt produktu. Elektronika detektora musi wyłączyć ten sygnał za pomocą dyskryminacji fazy, a im większy jest sygnał produktu, tym mniejsze jest zapas dla sygnału metalu. Czułość w miejscu mokrego jest w rzeczywistości 2-3 razy bardziej gruba niż w miejscu suchem, dlatego najwyższa punkt detekcji o najwyższej czułości w każdej linii mycia jest po centrze odsypującej i sušarce, a nie przed nimi.
Jaką jasność powinienem określić dla skrawków rPET klasy spożywczej?
Na miejscu detekcji trudności (wejście do magazynu silownika), rozsądna i osiągalna specyfikacja to 1,0 do 1,5 mm składu żelaza, 1,5 do 2,5 mm składu niellożowego i 2,0 do 3,0 mm stopu SUS304, potwierdzona na wszystkich dziewięciu pozycjach testowych. Na szerokości wstępnej w procesie granulowania, gdzie odległości otworów są niewielkie, można osiągnąć 0,8 do 1,2 mm składu żelaza. Nie akceptuj specyfikacji czułości podawanej przez dostawcę bez potwierdzenia rozmiaru otworów, stanu produktu oraz pozycji testowej, na którą odwołuje się.
Dlaczego stal nierdzewny austenityczny jest trudniej wykrywalny niż stal węglowy?
Stal niskowalcowa jest ferromagnetyczna, dlatego generuje duży sygnał za sprawą promieniomagnetyczności, obok swojego sygnału przewodnościowego. Grade austenytowe, takie jak SUS304, są w zasadzie bezmagnetyczne w warunkach zgrzewań i mają stosunkowo niską przewodność elektryczną, dlatego generują jedynie niewielki sygnał przewodnościowy, którego faza leży blisko fety produktu. Ta kombinacja sprawia, że stal niskowalcowa jest najtrudniejszym powszechnym zanieczyszczeniem do wykrycia, dlatego wrażliwość na nieferromagnetyczne postaci zawsze podaje się osobno i zawsze jako większe wartości niż wrażliwość na ferromagnetyczne.
Jak obliczyć czas opóźnienia do wyrzucania dla detektora montowanego na pasie?
Podziel odległość od środka odczytu spira detektora do prędkości pasu. 2,4 m na 0,4 m/s daje 6 sekund opóźnienia. Następnie ustaw okno wyładowania, aby obejmowało długość materiału, który chcesz usunąć – zazwyczaj 0,5 do 1,0 m pasu, co przy 0,4 m/s daje 1,25 do 2,5 sekund. Zawsze sprawdź empirycznie, wyrzucając zabezpieczoną próbkę i upewniając się, że zostanie ona połknięta, i powtórz to weryfikację zarówno przy minimalnej, jak i maksymalnej prędkości produkcji, ponieważ w większości liniek myjących pasy napęd są urządzeniami typu inwerter, a ich prędkość zmienia się w zależności od obciążenia.
Co to jest strefa pozbawiona metalu i jaką musi mieć ona powierzchnię?
Zona wolna od metalu to obszar wokół otworu detektora, w którym nie może znajdować się żaden ruchomy metal ani znaczną stała masa metalu. Standardowa przepis sprawia, że w przednim i tylnym odcinku wahacza musi znajdować się przestrzeń o szerokości 1,5 razy większej niż wysokość otworu. Jeśli otwór ma rozmiary 800 x 400 mm, oznacza to, że z każdej strony jest to 600 mm wolnego miejsca. Do najczęstszych przypadków naruszenia należą pasek obuwie z taśmę stalowymi, wały zwrotne umieszczone zbyt blisko, koperty pneumatycznych siłowników, masztowie i przejścia wózków widłowych znajdujące się obok detektora.
Jak często należy przetestować system wykrywania próbkami?
W przypadku linii produkcyjnej spełniającej wymagania przy wykorzystaniu zatwierdzonego punktu kontrolnego kluczowego, przeprowadzaj testy na początku każdej zmiany i co cztery godziny powyżej tego, a także po każdej zmianie wrażliwości, zmianie klasy surowców, interwencji konserwacyjnej, przestoju w dostawie energii elektrycznej lub sygnalizacji krytycznej. W przypadku ogólnego procesu recyklingu wystarczy przeprowadzić test raz na zmianę. Odległość interwału między testami bezpośrednio definiuje okres karencji, dlatego krótszy interwał stanowi formę ubezpieczenia.
Co stanie się z odrzuconym materiałem?
Materiał odrzucany jest w większości dobrej plastiki zawierającą jeden zanieczyszczający, dlatego większość zakładów zbiera go w monitorowanym korycie i przeprowadza dodatkowy ręczny lub małoszalejny etap sortowania, aby odzyskać plastik. Podlegają obowiązywaniu dwa zasadnicze przepisy: koryto na odrzucany materiał musi być wyposażone w czujnik wypełnienia połączony z sygnałem alarma i zatrzymaniem produkcji, a odzyskany materiał musi powrócić do procesu powyżej punktu detekcji, aby znowu przejść przez przeszkodę. Powrót odzyskanych materiałów wraz ze wstępem do ostatniego punktu detekcji uniemożliwia działanie całego systemu sterowania i natychmiast zostanie zaznaczony podczas kontroli.
Czy separator prądu obrotowego może usunąć stali nierdzewnej?
Tylko słabo. Separacja prądu elektromagnetycznego zależy od stosunku przewodności elektrycznej do ciężaru. Aluminium ma bardzo korzystny stosunek i dobrze oddziela surowce. Miedź i mosiądz oddzielają się dobrej jakości. Austenityczna stal nierdzewna ma niską przewodność i wysoką gęstość, co daje bardzo słaby stosunek, dlatego rdzeń jest trudny do oddzielenia. Odstępuje się go indukcyjnie za pomocą urządzenia odrzucającego lub poprzez kontrolę na pendlu rentgenowskim, a nie przez separację prądu elektromagnetycznego.
Czy sortowanie w zakresie bliższym do podczerwieni detekuje metal?
Niestety, nie w pełni. Wykrywanie w zakresie bliższej części widmowej wykorzystuje odobrycie odbijające cechujące sie początkami różnych polimerów. Obiekt metaliczny zwraca spektrum, które nie odpowiada żadnej podpisie polimeru, przez co separator klasyfikuje go jako nieznany. W zależności od konfiguracji, przedmioty nieznane mogą być wyrzucane lub jednokrotnie przechodzić do wyjścia domyślnego. Sortowanie w zakresie bliższej części widmowej to technologia oddzielenia polimerów, dlatego nie może być obiekcie metalicznego traktowane jako kontrola ryzyka.
Dlaczego potrzebujemy magnesu na żurawie, jeśli już posiadamy detektor metali w tym samym miejscu?
Zbierają różne materiały. Magneticznej siekiera z czękami z ziemi rzadkich elementów o sile 10 000–12 000 Gaussów chronią tnący wirnik przed nalotem drobnych partykeli żelaza, kruszy na tlen i odłamków przewodów o rozmiarach mniejszych niż dziesięć części millimetra – partykeli znacznie poniżej najniższej granicy detekcji jakiegokolwiek detektora indukcyjnego przy praktycznym rozmiarze otworu. Detektor zbiera większe dyskretne odłamy, w tym nieżelazne i nierdzewne. Obydwa nie zastępują się ze sobą, a na wejściu siodła powinny znajdować się w serii.
Czy blokada detektorem metali zatrzyma całą linię praliwek w momencie uzyskania sygnału alarmowego?
Nie powinno się tego robić i nie należy tego robić, jeśli nie, to operatory omijają to punkt. Ciężko jest dojść do tego, by wyposażenie zatrzymało się tylko pod punktami 1 (zatrzymanie transportiera w celu ręcznego usunięcia dużych przedmiotów) i 5 (zatrzymanie podawacza w celu ochrony ślimaka i cylindra). Punkty 2, 3 i 4 powinny wykorzystywać automatyczne odrzucanie i dalej pracować. System klasyfikacji alarmów – informacyjny, ostrzeżający, krytyczny – to to, co utrzymuje liczbę przestojów produkcyjnych w zakresie, którego operatory są zgodne, przy zachowaniu rzeczywistego zarządzania.
Jak zmiany częstotliwości rożnego motogeneratora wpływają na wykrywanie metalowych elementów?
Przetworniki o zmiennym prędkości obrotowej włączają się na wysokiej częstotliwości i emitują szerokopasmowe zanieczyszczenia elektryczne, które łączą się z przełącznikiem detektora i przewodem sygnałowym, podnosząc poziom szumów i zmniejszając odporność stosunku sygnału do szumu. Przeciwdziałanie temu zjawisku polega na zastosowaniu filtrów wejściowych lub chmur indukcyjnych na sterowniku znajdującym się w odległości nie większej niż 10 m od głowy detektora, fizycznej segregacji tras przewodów sygnału i zasilania przy minimalnym odległości 300 mm w przypadku przekroczeń o 90 stopni, korzystaniu z przewodu sygnału o złożonej parze z oszczędnym układem (wyłącznie pętła zełłowana na jednym z końców) oraz oczyszczonej, idealnie izolowanej zasilacz danej elektroniki detektora.
Czy inspekcja rentgenowska opłaca się inwestować dla linii recyklingu plastiku?
To zależy od surowca i rynku końcowego. Röntgen jest jedyną technologią, która odnajduje metal w puszce plastikowej, oraz jedyną, która wykrywa również kamień, szkło i ceramikę. Na linii obróbki surowców rPET, która dostarcza właścicielom marek rygorystyczne specyfikacje dotyczące zanieczyszczeń fizycznych, lub na linii, w której znane są przedmioty zawierające pompy dozujące, wkładki metalowe czy baterie, może ona się opłacać. Natomiast na generycznej linii mycia folii z poliolefin, produkującej materiał do toreb na śmieci lub rur, pakiet mieszczący magnety oraz detektory indukcyjne daje niezbędną ochronę w znacznie niższych kosztach inwestycyjnych.
Czy detektor metalu powinien być uwzględniony w ocenie ryzyka bezpieczeństwa maszyn?
Tak. Wg ISO 12100 ocena ryzyka musi uwzględniać zagrożenia związane z odjęciem wykrytych obiektów – operatorka bierze ręce do transportera, punkt nawlekania na zawor zwalniający, ukształcona energia pneumatyczna w aktyatorze odrzutowego. Gdy blokada stanowi część środka ochronnego, musi być projektowana na poziom wydajności, który jest wymagany w analizie, a nie prostym podłączaniem do blokady systemu. Różnicę między blokadą procesową a funkcją bezpieczeństwa należy jasno określić w dokumentacji.
Wniosek
Integracja detekcji metali w linii do mycia odpadów petrochemicznych to problem systemowy, a nie zakup pojedynczego urządzenia. Fizyka określa architekturę: miedziane, nie miedziane i nierdzewne nierdzewne reagują na różne zasady, wilgotne materiały i suche materiały mają radykalnie odmienne limity wrażliwości, a żadne jedno urządzenie w jednej pozycji nie może chronić zarówno paletnika w przyspieszeniu linii, jak i wkręta ekstrudera na końcu linii. Pięciopunktowa konstrukcja – odbijacz magnetyczny i pełna detektor ściemniowy przy wejściu do linii, odseparowanie magnecyjne oraz dokładne detekcje po paletniczu, detekcja uwzględniająca wilgotność przy przedczeszeniu i detekcja przy wejściu do hermetycznego sila, a także detektor o wysokiej wrażliwości przy wejściu do urządzenia do kształtowania kulek – pozwala zwalnić wszystkie ryzyka w miejscu, w którym jest to technicznie najbardziej proste i ekonomicznie najbardziej opłacalne.
O ile zależy od tego, czy dana architektura faktycznie działa, to inżynieria integracji: zabezpieczenie przed opóźnieniami, obliczanymi i sprawdzanymi przy rzeczywistych prędkościach produkcji, interloki dostosowane, aby operatorzy nie zostali narażeni na zamiar przejścia przez system, układ kabli i zasilania wykonane według wiadomości fizycznych, efektywność produktu, która została zaobserwowana na materiału żywym, a nie na czystym próbie, oraz rutynowy test łukowy z chódem do dziewięciu pozycji, powtarzany i notowany co cztery godziny. To nieuchwytne szczegóły, ale to właśnie one dzielą zakład odpowiedni do produkcji produktów spożywczych od tego, który sprzedaje komodny towar.
Dla recyklerów planujących nową linię w 2026 roku lub modernizujących istniejącą, praktyczna zaleca się określenie pakietu wykrywania w etapie projektowania procesu, gdzie strefy przeznaczenia, nogi podnoszenia i trasy kablowe można zaprojektować za niewielką dodatkową cenę, a nie dostosowywać je po popełnieniu pierwszego awarii obrotu lub po przyjęciu pierwszego zlecenia. Polyyretec, fabryka Wanplas z ponad dekadą doświadczenia w projektowaniu lini do mycia i pelletyzacji w ponad 50 krajach, projektuje układ wykrywania, logicę łączności i protokół wygodzenia jako część projektu linii i koordynuje interfejs na stronie pelletyzacji z fabryką Wanplas Kerke, w której uczestniczy etap ekstruzyjności. Podaj profil surowca, celowy przyrost produkcyjny i specyfikacje rynku końcowego, a zespół inżynierów wYne powroci wizualizację pięciopunktową z celami wrażliwości, klasami reakcji i planem weryfikacji komisionowania dla Twojej specyficznej linii.




