Загрязнение металлом является наиболее разрушительным и недостаточно проработанным риском в линии стирки пластикового сырья. Один гвоздь длиной 30 мм, прячённый внутри потока спакованных бутылок PET, может стереть четыре кромки в мокром дробильном оборудовании, перетерьмить роторную лопатку трения-стиральной машины, постепенно глушить сито схемы фильтра плавления и в результате превратиться в твердую примесь в готовом грануле, которую покупатель его собственной продукции отвергнет даже при привозе. Понимание того, как интегрировать оборудование металлодетектора в линию стирки пластикового сырья — это не решение по типу опции, а решение по основным технологиям процессов, определяющее срок службы кромок, необходимость замены экранов, расход энергии и возможность продать переработанную смолу в продукцию, предназначенную для контакта с продуктами питания. В этой публикации рассматривается весь шагающий участок линии стирки, подробно отмечается, где попадают титановые, цветные и нержавеющие примеси, сравниваются шесть технологий обнаружения и отделения с реальными значениями чувствительности, а затем приводятся подробные сведения о валидированном пятиосевом проектировании с логикой блокирования, вычислениями по времени отклонений, мерами по борьбе с электромагнитными помехами и алгоритмами калибрования, необходимыми для работы в промышленных условиях, где бушуют вибрации и работают инверторные движители. Данные отражают методы проектирования, используемые компанией Polyretec — завод Wanplas, занимающийся строительством линий стирки и гранулирования с 2010 года и реализовавшей более 100 проектов в более чем 50 странах.
Почему загрязнение металлом определяет рентабельность линии мойки.
Метал является единственным загрязнителем в потоке пластика после его использования, который может разрушить основное оборудование в результате одного события, а не постепенно ухудшаться. Все остальное — бумажные этикетки, песок, нефтепродукты, остатки пищи, отломки неправильного полимера — обрабатывается процессом статистически. Метал — это дискретный катастрофический способ отказа, и экономика линии промывки во многом зависит от внеплановго простоев, а не от номинального объема производства.
Рассмотрим арифметику линии мойки бутылок из пищевого полиэтилена массой 3000 кг/ч. В среднем линия рассчитана на примерно 7000 часов работы в год. Один единичный металлический фрагмент, который нарушает комплект лезвий дробилки, обычно приводит к шести-десятичасовым простоим из-за замены лезвий и восстановления зазоров, а также к затратам труда на очистку мокрого участка и потере производительности в процессе. Два таких инцидента в месяц смещают значительную долю ежегодного объема производства. Более коварным является то, что мельчащие металлические частицы, которые не обнаруживаются, не останавливают линию — они просто ускоряют износ всех поверхностей по потоку, сокращают интервалы между заменой блоков скрининга и повышают долю отбракованной продукции — а в результате завод постепенно теряет своих престижных клиентов.
Существует еще один более серьезный фактор стимулирования: доступ на рынок. Переработанное ПЭТ для упаковки, контактирующей с пищевыми продуктами, и переработанный полиолефин для применения в трубах, в автомобильной промышленности или в сфере бытового обслуживания продается по стандарту, включающему содержание металлов. Покупатели проводят проверку наличия этих компонентов. Компания по переработке, неспособная подтвердить контроль содержания металлов в соответствии с установленными принципами критических контрольных точек, будет ограничена сегментом рынка, предназначенным для реализации низкокачественного продукта — пластиковые бруски, трубы дренажных систем, мешки отхода. При этом не имеет значения, насколько хорошо очищенный окаль явится видимым осмотром.
В-третьих, существует проблема безопасности. Линии мытья производят мелкий пластиковый порошок в сухих участках — воздуховодах пневматического транспортера, наперстниковом воздухосепалите, точках заполнения silo. Порошок из пластика в суспензии может воспламениться. Железный фрагмент, ударяющий об упрочненный ротор со скоростью от 500 до 900 оборотов в минуту, создает искру, а искра в пороховом помещении является источником воспламенения. Поэтому удаление ферромагнитных и неметаллических примесей до сухого участка транспортера — это в первую очередь взрывозащитная мера, а не мера обеспечения качества, и она должна быть отраженной в анализе рисков объекта.
Наконец, металлодетектор защищает остров гранулирования. Когда линия моечных машин непосредственно подключается к стадии экструзии — а на большинстве современных заводов так и есть, независимо от того, используется ли однозвенный рециркуляционный экструдер или двойной экструдер, как тех, которые изготавливает завод Kerke компании Wanplas для интеграции с моечными системами Polyretec, — нераспознанный металлический фрагмент, попавший в горловину шнека, может сломать крильев шнека и вкладыш бака. Замена бака и шнеков является самым дорогостоящим мероприятием по техническому обслуживанию в пластмассовом рециклирующем заводе, и его вполне можно избежать, правильно расположив детектор в заключительной стадии.
Полная цепь процесса очистки и места вхождения металла
Вы не сможете установить детекторы с учетом особенностей процесса и риска металла на каждом этапе без соответствующей стадийной диаграммы. Современная линия послеконсумторской промывки, независимо от того, предназначена ли она для бутылок из пищевого ПЭТ-основы со скоростью от 500 до 6 000 кг/ч, или для мягкой ПВХ-пленки со скоростью от 500 до 1 500 кг/ч, следует последовательному порядку действий. В следующем примере описан стандартный конфигурационный вариант системы Polyretec, а также определен риск металла на каждом этапе.
Этап 1: разбивка тюков и транспортировка сырья
Бали привозятся, закрепленные стальным или ПЭТ-лентованием, и открываются при помощи раскрывателя балок или прямо на наклонном транспортере питания. Это самое грязное место в всей линии с точки зрения наличия примесей металла. Рядом с производимой продукцией обычно встречаются стальные стягивающие проволоки, проволочные ленточки, гвозди, крышки с металлическими вкладышами, аэрозольные баллоны, столовые приборы, монеты, батареи и строительный мусор. Скорость ленты здесь обычно составляет от 0,2 до 0,4 м/с, глубина загрузки равняется 100–250 мм.
Этап 2: ручная сортировка и сортировка в ближнем инфракрасном диапазоне.
Платформа для сортировки удаляет крупные примеси, предметы большого размера и нецелевые полимеры. Системы сортировки близкого инфракрасного спектра затем отделяют полимеры по типу и, на многих линиях для ПЭТ, по цвету. Анализ ближнего инфракрасного спектра идентифицирует полимеры по их спектру отражения и не может надежно различать металл — металлический предмет просто классифицируется как неидентифицированный, что может или может не вызвать удаление в зависимости от того, как настроена сортировочная установка. Сортировка ближнего инфракрасного спектра поэтому является дополнением к выявлению металла, а не его заменой.
Этап 3: измельчение
Шредеры с одним или двумя валами измельчают целые бутылки, рулоны пленки или жесткие части до фракции с размером от 40 до 80 мм. Шредеры относительно терпимы к металлу, поскольку работают медленно с частотой вращения от 20 до 100 об/мин и высоким torque, но они не immune: твердый стальной предмет все равно может заклинить ротор, перевести привод в режим перегрузки или согнуть неподвижный противоположный нож. Хуже то, что сам шредер является источником металла — износившиеся фрагменты ножа, сломанные головки болтов и частицы износа корзины для screening попадают в продуктовый поток ниже каждого металлического барьера, расположенного выше по течению.
Этап 4: предмывка и удаление маркировки
Премывающая камера или ротор и специальная полоса для снятия этикеток удаляют этикетки, листы бумаги и поверхностные загрязнения с помощью механического трения и струй воды. Тяжелые металлические предметы, которые преодолели предыдущие этапы, обычно замыкаются здесь и могут быть извлечены из резервуара для отходов, однако легкие металлические фрагменты — фольгированный ламинат, тонкий алюминий, проволока — перемещаются вперед вместе с пластмассой.
Этап 5: увлажненное дробление
Влажный дробилка, также называемая влажным гранулятором, уменьшает материал до фракций размером от 10 до 14 мм с помощью ротора, вращающегося со скоростью от 500 до 900 об/мин, с инжекцией воды для смазки и одновременно мойки. Это самая проблемная по вопросам коррозии машина в всей линии. Лезвия ротора и статора изготавливаются из инструментальной стали Д2, СКД-11 или Н13, закаленной до 56-62 HRC, а чем тверже сталь, тем она более крихкая. Обработавший железной болтовой головкой по краям ротора со скоростью вертикальных движений от 20 до 30 м/с обточенный инструментальный стальной край не деформируется, а отскакивает.
Этап 6: трение с мытьем
Высокоскоростные трение-загрузочные устройства, вращающие валик или вал аэратора внутри трубки с перфорированной сеткой, протирают пластины друг о друга и о сетку со скоростью от 700 до 1000 об/мин. Металлические фрагменты, застрявшие между лопатками аэратора и сеткой, служат в качестве материала для шлифовки – они изнашивают лопатки, расширяют отверстия и образуют свою дополнительную вторичную загрязненность из нержавеющей стали из собственного материала сетки.
Этап 7: горячая каустическая мойка
Тёплое мытье — это химический центр линии производства пищевого ПЭТ. Хлопья помещают в нагревательном сосуде при температуре 80–95 градусов Цельсия в растворе натрия гидроксида с концентрацией 1–3% и поверхностно-активном веществе. Время пребывания в растворе составляет 10–20 минут. Каустика растворяет остатки клея, удаляет жиры, гидролизует поверхностный слой загрязнений и удаляет остатки клея с этикеток. Кроме того, это основательно разъедающая среда: компоненты из углеродистой стали в любой части цикла тёплого мытья подвергаются коррозии и выделяют оксид железа в воду. Поэтому резервуары, мешалки и трубы для тёплого мытья должны быть из нержавеющей стали марки AISI 304 или
Этап 8: смывка и разделение по плотности
Множественные резервуары для промывки нейтрализуют остаточную каустическую соль и удаляют взвешенные мелкие частицы. При разделе методом «сифон-бульбашка» используется принцип плотности: в средстве обычной воды, плотность которого составляет примерно 1,0 г/см³, полиэтилентерефталат (ПЕТ) с плотностью 1,33-1,38 г/см³沉нет, в то время как полиэтилен (ПЕ) с плотностью 0,91-0,96 г/см³ и полипропилен (ПП) с плотностью 0,89-0,91 г/см³ всплывет. Этот этап удаляет полиолефиновые заглушки и фрагменты этикеток из потока ПЕТ или убирает загрязнение ПЕТ и PVC из потока полиолефинов. Обратите внимание на то, что он делает с металлом: алюминий с плотностью 2,70 г/см³ и сталь с плотностью 7,85 г/см³ опустятся, поэтому в цепях ПЕТ резервуар с методом «сифон-бульбашка» концентрирует металл в продуктовый фракцию, а не удаляет его.
Этап 9: центрифуга отвода воды
Горизонтальная или вертикальная центрифуга удаляет остаточную поверхностную воду с хлопка, снижая влажность приблизительно с 15-20% до 1% или меньше. Ротор вращается с высокой скоростью внутри клино-волокнистой сетки и сам уязвим к разрушению из-за неравновесия под воздействием плотных металлических фрагментов.
Этап 10: термообработка.
Сушка горячим воздухом при температуре 150—170 градусов по Цельсию в трубной сушилке, или в сочетании сушилки с буферным бункером с большим временем выдержки, что позволяет снизить влажность до 0,1—0,5% для продажи порошка или значительно ниже, когда порошок подается на последующую стадию экструзии без вакуумного отсоса в бункере.
Этап 11: классификация и улавливание пыли
Зигзагообразный воздушный классификатор или тщательно продуманный аспирационный канал удаляет лёгкие фракции — остаточные участки этикеток, обрывки плівки, пыль — за счёт контролируемой скорости воздуха. Плотные фрагменты металла не пострадают и будут очищены вместе с остальной продукцией.
Этап 12: хранение продукта и укупорка
Готовая стружка транспортируется в складской силос, подвергается механической гомогенизации и выгружается в мешки или в систему питания для гранулирования.
Карта риска залегания металла по этапам
| Стадия процесса | Типовое содержание металла | Состояние материалов | Степень повреждений. |
|---|---|---|---|
| Разделение сена / транспортный конвейер для загрузки | Сварочный проволока, гвозди, банки, столовые приборы, монеты | Сухой, рыхлый шлак с загрузкой 100−250 мм | Очень высокое качество. |
| Ручный отбор упаковок ПВХ/НИР-сортировка. | Упущенные мелкие фрагменты, фольгированный ламинат. | Сухой, разделенный на фракции | Середний |
| Шредера. | Металлические отходы плюс собственный отлом части ножа. | Сухой фракция с размером от 40 до 80 мм. | Высокая |
| Предпробное промывание и средство для очистки от этикеток | Тонкий проволочный, фольгированный, покрыток с крышки бутылки | Влажность, высокое содержание влаги | Середний |
| Влажный измельчитель. | Любая выжившая твердая металлическая часть. | Влажная суспензия, 10-14 мм пластин | Очень высокое качество. |
| Трибочная мойка | Металлические отходы — частицы, истонченные при просеивании | Влажность, аэрация | Высокая |
| Горячий башмак для каустика | Продукты коррозии, возникающие при ржавлении углеродистой стали. | Влажность, 80-95 °C, щелочная | Середний |
| Разделение растворимого и всплывающего | Металлические концентраты в уловимой фракции | Полностью погруженный | Высокие показатели для линий из ПЭТ. |
| Отделение воды центрифугой | Тяжелые фрагменты, вызывающие дисбаланс | Переход в состояние влажности | Середний |
| Тепловой сушилка и силос. | Полосы металлического отходного материала из транспортера | Сухой, пылевидный шлак | Средство, с риском воспламенения |
| Норд входного участка гранулирования | Любые остаточные фрагменты | Сухой, дозированный корм | Очень высокое качество. |
Цепь деформации металла: от ножей дробилок до отвергаемого для производства контейнеров для пищевых продуктов pET
Повреждение металла в установке по переработке распространяется. Один случай редко остается ограниченным на машине, где он произошел, и понимание цепочки событий является основанием для капитальных вложений в правильно организованный пакет детекции.
Связь номер один: трещина в дисках измельчителя и гранулятора.
Слабоуглеродистые ножевые ламели сортировщиков под грузом влаги обычно изготавливаются из инструментальной стали D2 (высокоуглеродистой инструментальной стали холодной обработки) или H13 (сверхпрочной горелой стали), соответствующей японским стандартам. Твердость обычно составляет от 56 до 62 HRC для D2 и SKD-11 и от 48 до 52 HRC для H13. Именно такая твердость обеспечивает работу от 400 до 800 циклов без репроприфиля, однако это же является причиной повышенной крепкости грани. При ударе таковой твердой кромки о болт из мягкой стали кромка ломается, а сам болт деформируется. В результате ломается нож, что приводит к увеличению размера Грамм, повышению потребления электроэнергии, дисбалансу ротора и — поскольку разрыв между ротором и статором становится неравномерным, — ускорению износа остальных лезвий. Поэтому чаще всего даже удароопасный элемент требует замены всего набора лезвий, а не одного лишь элемента.
Ссылка Два: износ маховика и сетки фрикционного клапана.
Фрикционные кольца зависят от строго контролируемого зазора между ротором насоса и перфорированной сеткой — обычно от 3 до 8 мм. Металлическая частичка, застрявшая в этом зазоре, действует как закрепляющий инструмент. Краины ротора затупляются, зазор расширяется, эффективность моечного процесса снижается, а уровень остаточного загрязнения фракции увеличивается. Операторы часто неправильно диагностируют эту проблему как проблему химии и увеличивают концентрацию каустика или температуру, повышая спряжание энергии и использование химических реагентов, но не улучшая ситуацию.
Ссылка Три: приглушение фильтра от плавления и доля менятеля сетки.
Если на этапе экструзии используется фракционная кормовая смесь, то филтр расплава является последним физическим барьером. Типовые сита для рециркуляции имеют размер от 80 до 200 нитей на дюйм, или от 60 до 150 микрон на непрерывном обратном ситом( сквозное масло). Металлические отходы и образующийся при этом пластичный шлак быстро засоряют зону сита. Давление расплава перед ситом возрастает, что вынуждает чаще переключать сита на непрерывном обратном ситом, каждый переход к следующему ситу вызывает колебание давления и пропускной способности, которое отражается на изменении размера гранул и увеличивает потребление материала за счет потерь при п пуске системы. Линия, которая должна переключать сорта по чертежу один раз в смену, может переключаться каждый 40 минут.
Связь номер четыре: сбои конвертеров по мере прохождения по цеху.
Металл, выдерживающий изготовление гранул, становится проблемой конвертора, а соответственно – бизнес-задачей переработчика. В процесе литьевой экструзии твёрдый включения забивает концевую головку формовочного узла или отверстие тёплого подвода, в результате чего получаются неполноценные экструдированные детали и необходимость преждевременного отключения формы. При экструзии пленочных материалов 200-микронный металлический включения в 20-микронной пневматически нанесённой пленке является гарантией ее бульбашеобразной текстуры и дополнительных затрат времени на ремонт и перематывание полосы бракованного материала. При процессе экструзии труб диспергированные включения становятся концентраторами напряжения и способствуют провалам гидродинамического испытания.
Связь номер пять: риск воспламенения пыли.
Сухой край линии мойки — линии пневматического транспортирования, циклонные разделители, закручивающийся классификатор, точки заполнения силосов — несет в себя мелкий пластмасный пыль. Суспендированная пыль из полиолефина и ПЭТ имеет минимальное энергетическое значение воспламенения, достаточную для того, чтобы механический или электростатический разряд вызвал возгорание при необходимом диапазоне концентрации. Железный и неметаллический посторонний металл, сдавливающий вращающуюся сталь, является признанным источником воспламенения. Удаление металла перед сухой линией транспортирования — это мера контроля, которая должна учитываться при оценке опасностей пыли на предприятии.
Связь номер шесть: отбраковка продуктов питания.
Коммерческая точка в цепочке ущерба – это отклонение от заказа. Покупатели высококачественного пищевого рPET осматривают содержание металлов и объективно оценивают систему контроля у поставщика. Правоохранительные органы, не способные представить документированную точку критичного контроля по содержанию металлов, записи по калибровке и прослеживаемость отклоненных материалов, не пройдут проверку со стороны третьих лиц и не получат договор о продаже продукции пищевой категории. Поэтому интеграцию системы обнаружения металлов следует планировать на стадии проектирования предприятия, а не устанавливать уже после получения первой жалобы.
Обзор повреждения цепочки удара.
| Связь между повреждениями. | Модель неисправности. | Типичное время простоя | Относительные расходы на ремонт | Предотвращение перекрытия. |
|---|---|---|---|---|
| Обналичивание лезвия дробилки | Поломка краев, несовершенство вращения ротора, избыточное измельчение. | 6–10 ч | Высокая | Пункты 1 и 2 |
| Повреждение ножа или противоположного ножа измельчителя. | Закупорка ротора, отключение при перегрузке привода | 3-8 часов | Середний | Точка 1: Конвейер подгрузки — надпружиненный магнит плюс детектор лентой |
| Износ ротора резиновой шайбы. | Повышенное расходание ленты из-за потерь зазора; снижение эффективности отделения волокон. | Постепенное восстановление за 12-24 часа | Высокая | Пункты 1 и |
| Плавильный фильтр порождает затенение. | Наброс давления, частая индексация экрана, потери при прокачке | Непрерывный уровень потери | Средство, регулярное применение | 4. Пункты 1, 2 и |
| Пробитие винтов и барабанов. | Утрата при сушении или титровка по методу Карла Фишера; | 3-7 дней для замены | Premium | Пункт 5 |
| Отклонение сопла конвертера или повреждение пленки. | Краткие обрывы, порывы пленки, помехообразный сброс | Боковая сторона клиента | Очень высокое качество, репутационные факторы. | 4. Пункты 1, 2 и |
| Появление воспламенения пыли. | Вспышка при транспортировке по каналу или в силосе. | От дней до недель | Очень высокое качество. | 3. Пункты 1, 2 и |
| Отвержение партии продукции пищевой промышленности | Вся партия возвращена, контракт поставщика под угрозой. | Коммерческие услуги сбора. | Очень высокое качество. | Все данные о пяти точках, включая показания. |
Шесть технологий обнаружения и разделения металлов
Ни одна технология не может удалить все металлы из потока рециклинга пластика. Железо, нежелезные металлы и а Austenitic нержавеющая сталь реагируют на разные физические принципы, поэтому практическим решением является комплексная схема, в которой каждый прибор покрывает «слепую зону» других. Процесс шлифования Шесть технологий, представленных ниже, являются стандартным набором инструментов.
1. Линейный металлодетектор лентового типа
Детектор ленточного транспортера с балансированной катушкой состоит из передающей катушки и двух приемных катушек, намотанных вокруг прямоугольного отверстия, через которое проходит ленточный транспортер. При отсутствии металла сигналы двух приемных катушек аннулируются. Любой проводящий или магнитно-пропускающий предмет нарушает баланс, а амплитуда и фаза этого изменения позволяют определить тип металла. Современные приборы работают на нескольких частотах, обычно от 40 кГц до 900 кГц, что позволяет электроники отделять сигнал, вызванный эффектом продукта, от истинного сигнала металла.
Реалистическая чувствительность при сухом распределённом загрузе составляет для ферромагнитных сфер от 1,0 до 2,0 мм, для неферромагнитных сфер от 1,5 до 3,0 мм и для аустеннических нержавеющих сфер из СУ304 от 2,0 до 4,0 мм. Основное правило заключается в том, что чувствительность снижается с ростом высоты отверстия: область обнаружения наименее чувствительна в геометрическом центре отверстия, поэтому 300-миллиметровое отверстие всегда будет превосходить 800-миллиметровое отверстие на той же электронной аппаратуре. Никогда не переусердствуйте с выборочностью высоты отверстия для удобства — каждая дополнительная сотня миллиметров увеличивает высоту отверстия, а с ней и снижает чувствительность.
Высота отверстия в зависимости от достижимой чувствительности.
| Размер отверстия (Ш x В, мм). | Граница сферы (мм) | Нежелезная сфера (мм). | Сфера из нержавеющей стали SUS304 (мм) | Типичная точка применения |
|---|---|---|---|---|
| 300×150 | 0.8 – 1.0 | 1.0 – 1.5 | 1.5 – 2.0 | Сухой материал осажденный, гранулирование корма. |
| 500 x 250 | 1.0 – 1.5 | 1.5 – 2.0 | 2.0 – 2.5 | Поводковый транспортер после измельчителя |
| 800 х 400 | 1.5 – 2.0 | 2.0 – 3.0 | 3.0 – 4.0 | Конвейер подачи рулонов на клей. |
| 1200 х 500 | 2.0 – 3.0 | 3.0 – 4.5 | 4.0 – 6.0 | Широкий размалыватель баллов |
2. Гравитационный выброс и подземный металлодетектор
Защитник свободно падающего материала представляет собой круглую или квадратную косу пальцевую решетку, обычно с диаметром канала 50–200 мм. Материал падает через решетку, и любая посторонняя металлическая деталь приводит к мгновенному механическому или пневматическому воздействию на дренажную заслонку, установленную непосредственно под ней, времени реакции от обнаружения до воздействия на клапан составляет менее 100 мс, а это делает технологию жизнеспособной для свободно падающего материала при скорости движения 3–6 м/с.
Барабаны для захвата материалов по законам гравитации подходят для сухих, свободно текущих гранул и пельментов, что делает их идеальными для выпуска из сушильного устройства, входа в бункер и зоны загрузки экструдера. Они не подходят для влажных, липких или отталкивающихся материалов. Поскольку отверстие маломощное, чувствительность к накладыванию металла высока — обычно 0,6–1,2 мм на 100-миллиметровый шар. Отбойное флип необходимо подбирать так, чтобы отбойное окошко захватывало металл и определенное количество окружающего продукта: чаще всего настройка — это окно, открываемое на 150–400 мс, преднамеренно щедрое, чтобы быстрый фрагмент не ускользнул от ворсины.
3. Навесные магниты (подвесной магнитный сепаратор)
Магнит над лентой представляет собой постоянный или электромагнитный блок, расположенный над транспортером и оснащенный собственной самоочищающейся лентой. Железные предметы поднимаются из груза, перемещаются поперек с помощью очищающей ленты и выгружаются в бункер для сбора. Направленное магнитное поле на лице магнита обычно составляет от 800 до 1200 Гц для самоочищающегося постоянного магнита, а высота установки над поверхностью ленты имеет решающее значение: от 200 до 350 мм от лица магнита до верхней части материального груза для стандартного рабочего узла.
Каждый дополнительный 50 мм высоты подвески значительно уменьшает эффективное усилие подъема, поскольку сила магнитного поля резко падает с расстояния. Перемычку следует монтировать либо прямо над головной роликом в конструкции с перекрестной цепью, либо над плоской частью ремня в конструкции с прямым обходом. Конструкцию с перекрестной цепью чаще используют там, где нагрузка велика и неравномерна, как при ударном роздвоении тюков. Магниты перемычки действуют только на ферромагнитные материалы — они не задевают алюминий, медь, латунь или аустен-нитридную нержавеющую сталь.
4. Котлы-магниты и магнитные стержневые конструкции
Искрачатый магнит представляет собой решетку из никель-марганцевых редкоземельных стержней, обычно диаметром 25 мм и с центрами 50 мм, установленная в муфту выгрузного отверстия, шламовой заслонки или силового бункера. Мощность поверхностного поля на хорошем редкоземельном стержне составляет от 10 000 до 12 000 Гц, что на порядок выше, чем у ободного магнита, поскольку материал контактирует с стержнем напрямую, а не поднимается через воздушную щели.
Цель решетчатого магнита существенно отличается от общей полосы: он захватывает мелкие ферромагнитные отходы, фрагменты проволоки, куски сварных швов и частицы ржави, размером от 0,2 до 3 мм, которые никогда не были бы обнаружены при помощи ленточного детектора и которые никогда не бывали подобраны полосой. Решетчатые магниты являются устройствами для уборки, и для них необходима ручная или автоматическая очистка по установленному графику — засоренная решетка начинает выпускать захваченные частицы обратно в поток. Материал на основе редкоземельных элементов теряет полезные свойства выше максимальной температуры эксплуатации, поэтому решетки, установленные после сушильной машины с температурой не более 150—170°C, следует выбирать из высокотемпературного неодима или устанавливать там, где температура продукта снизилась ниже 80°C.
5. Сепаратор с магнитным перетоком
Отделиватель по вихревым токам является единственной практичной технологией для выделения цветных металлов — алюминия, меди, латуни, цинка — из пластмассовых потоков. Высокоскоростной магнитный ротор, вращающийся со скоростью около 3000 об/мин внутри медленно вращающейся неmetallic оболочки, создает быстро меняющееся магнитное поле в конце конвейера. Проводящие цветные металлические частицы в канале испытывают индуцированные в них вихревые токи; эти токи создают противоположное поле, вследствие чего частицы отклоняются и двигаются дальше, чем некондуктивная пластмасса. Разделительная пластина, расположенная в траектории потока, отделяет две струи. Отделиватель по вихревым токам непрерывно удаляет цветные металлы и оправдывает свою стоимость на потоках с известным содержанием алюминия, таких как упаковка для напитков с алюминиевыми перемычками или ламинированная на полиэтилене пищевая пленочная упаковка.
Эффективность зависит от соотношения проводимости и плотности: алюминий отделяет очень хорошо, медь и латунь — достаточно хорошо, свинец и аустенитная нержавеющая сталь — практически не отделяют. Значение имеет размер частиц — ниже примерно 3–5 мм вызванный турбулентный ток становится слишком слабым по сравнению с массой частиц, поэтому сепаратор турбулентного тока лучше устанавливать на измельченный материал длиной от 20 до 80 мм, а не на мелкие пластинки. Толщина подаваемого материала должна быть небольшой, равномерной и тонкой, а не большой и плотной.
6. Рентгенологическое исследование
Излучающая рентгеновское излучение система изображений обнаруживает загрязнения по контрасту плотности, а не по проводимости или магнитной проницаемости. Это дает ей уникальную возможность: она выявляет плотный металл, закачанный внутри пластикового объекта – металлический вкладыш внутри жесткой детали, аккумулятор внутри контейнера, металлическая пружина внутри распылителя-насосной, – который может не сработать индуктивный детектор из-за того, что окружающий пластик маскирует сигнал, а магнит не может добраться до него, так как металл не обнажен.
Рентгеновское излучение также выявляет камни, стекло и керамику, чего не могут сделать индуктивные или магнитные технологии. Единственными компромиссами являются высокая стоимость оборудования, требование защитить его от рентгеновского излучения и периодическая проверка безопасности радиационного излучения, а также необходимость обеспечения стабильного равномерного представления материала. Поэтому рентгеновское излучение обычно оправдано только на линиях, применяемых для производства продуктов питания высокой стоимости, или там, где известно, что исходный материал содержит экранированные металлические компоненты.
Матрица выбора технологий
| Технология | Детектор обнаруживает Железо. | Определение нежелеза | Распознает SUS304 | Работает с влажным материалом | Удаление или только оповещение. | Относительные инвестиционные затраты |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ленточный металлоискатель | Да, отлично | Да, хорошо | Да, с умеренным уровнем шума | Да, с компенсацией | Сигнал плюс остановка ленты или отказ | Середний |
| Детектор гравитационных падений | Да, отлично | Да, очень хорошо | Да, хорошо | Нет. | Удаляет с помощью отбрасывающей лопатки. | Низкий-середний. |
| Непрерывный магнит | Да, удаление крупных частиц | Нет. | Нет. | Да | Удаляет непрерывно | Середний |
| Железная решетка (с редкоземельными элементами) | Да, только для растворения отходов | Нет. | Только слабомагнитные сорта. | Да, но чистка более сложная | Удаляет, требуется чистка. | Низкий. |
| Сепаратор по ЭДС | Нет, необходимо предварительно удалить | Да, идеально подходит для переработки алюминия | Плохой | Предпочитает сухой климат | Удаляет непрерывно | Высокая |
| Рентгеновский осмотр | Да, включая всасывающие лопатки | Да | Да | Да | Сигнал плюс отказ | Premium |
К числу известных поставщиков в этом сегменте оборудования относятся компании Sesotec, Eriez, Steinert, Mesutronic и Cassel Messtechnik, а Polyretec интегрирует блоки от некоторых из них в зависимости от региональных предпочтений клиента и от того, должен ли завод соответствовать определенному протоколу розничного торговца или владельца торговой марки. Инженерия интеграции (установка, синхронизация, блокировки и валидация) имеет большее значение, чем торговой марки на пультах управления.
Пятиточечная система обнаружения для линии мойки.
В систематической стратегии управления металлическими отсеками предусматривается пять барьеров по всей цепи производства. Каждый барьер имеет своим целевым объектом, отдельной технологией и отчетливыми последствиями отказа, и ни один из них не перекрывает функции других. Схема, представленная как пример, является реферансной конфигурацией, которую использует Polyretec при мойке литровых PET-бутылок и при измельчении и мойке твердого полипропилена/полиэтилена, масштабированной в зависимости от пропускной способности.
Точка 2: После шредера, перед дробилкой: второй магнитный этап плюс детекция
На пункті 1 задача состоит в защите дробилки и удалении основной массы примесей из метала, прежде чем они разрушатся. Установите самополирующийся магнит с поперечным ремнем на расстоянии 800-1200 Гауссов над плоское сечение впускного конвейера с зазором между листом и нагрузкой в 250-350 мм для нагрузки глубиной 200 мм. Непосредственно ниже установите широкий по размеру ременьный металлоискатель — обычно 800 x 400 мм или 1200 x 500 мм в зависимости от ширины ремня.
В этом случае детектор должен быть настроен на остановку ленты и звуковое и визуальное оповещение, а не на автоматическое отклонение. Причина заключается в практической стороне вопроса: объекты здесь крупные и неправильной формы, отбойный щит не может обрабатывать ленту длиной 300 мм, и оператор на подъёмнике может удалить изделие вручную в течение нескольких секунд. Чувствительность намеренно выставлена в широких пределах — от 3 до 5 мм ферромагнетического эквивалента, поскольку целью является обнаружение повреждающих объектов, а не мелких повреждений, а слишком чуткий режим на грязном входе заставит линию постоянно выключаться.
Пункт 2: После дробилки, перед дробилкой — вторая магнитная стадия плюс обнаружение
Миссия в пункте 2 состоит в защите влажного дробилки, самого дорогого износоустойчивого компонента в линии. Материал здесь имеет размеры от 40 до 80 мм, он остается сухим или только слегка намоченным, и перемещается по транспортерной ленте со скоростью от 0,3 до 0,6 м/с. Установите барабанный магнит на головном колёсе или второе устройство надторца, а затем 500 x 250-миллиметровый ленточный детектор, настроенный на более низкий порог — 1,5…2,0 мм железного эквивалента.
Это идеальное место для отделителя резонансных токов на линиях переработки смешанных твёрдых отходов, поскольку размерный диапазон частиц 20–80 мм как раз соответствует диапазону наибольшей эффективности отделения резонансными токами и поскольку материал ещё остается сухим. Конфигурируйте точку 2 для автоматического отбраковывания с помощью пневматического дивертера или участка реверсирущей ленты, а не для остановки линии, поскольку остановка дробилки в момент загрузки является критической.
Пункт 3: Постмокрывая очистка, предварительная откачка жидкости — обнаружение с компенсацией влажности
Третья точка является самой сложной решеткой в цехе и, чаще всего, пропускается. Материал, выходящий из фрикционных моечных устройств и горячих моющих баков, содержит 15-25% влаги на свободной поверхности с растворенным гидроксидом натрия, что делает его заметно проводимым. Сигнал продукта может быть на порядок выше сигнала от 2-мм сферы из нержавеющей стали.
Три технических мероприятия делают пункт 3 реализуемым. Во-первых, следует выбрать детектор с мультичастотным приемом с подлинной компенсацией фазы и выполнить рутину изучения эффекта продукта на действительно мокром материале производства, а не на сухом образце. Во-вторых, необходимо контролировать подачу материала: работать с него в виде тонкого, однородного слоя на выгрузочной ленте сушильных транспортеров или на канале отводу или транспорта, а не как с куском сыпучего материала. В-третьих, следует принять реалистичную целевую чувствительность в 3-5 мм железного эквивалента и рассматривать пункт 3 как преграду для серединного фрагмента, а не как фильтр для частиц мелкого размера. Соответствующий класс защиты должен быть IP65 или выше, при этом корпус должен быть из нержавеющей стали, и кабель должен можно мыть водой.
Пункт 4: отвод сушильного оборудования и впускная часть силоса — решетчатый магнит плюс датчик гравитационного падающего участка.
Пункт 4 защищает качество продукции и сухую систему транспортировки, и именно здесь заводы достигают максимальной чувствительности, поскольку материал сухой, легко текущий и подается через небольшое проушение. Установите магнит с редкоземельным решетчатым магнитом мощностью от 10 000 до 12 000 гауссов в отверстие подачи в силосе для захвата железосодержащих мелких частиц и стружок, а также датчик гравитационного падающего участка с проемом 100 – 200 мм в вертикальной части, с пневматической обратной заслонкой непосредственно под ней.
Проверьте, что температура продукта на решетке ниже граничной величины для магнитной марки — стандартный неодимовый железоборный материал теряет восприимчивость при температуре выше примерно 80 градусов по Цельсию. Поэтому, если фракция проходит через сушильник, работающий при температуре 150-170 градусов по Цельсию, решетка должна находиться после охлаждающего участка, или следует закрепить магнитную марку цероборной или самароборной стали с высоким температурным диапазоном. Здесь чувствительность должна быть установлена на уровне 1,0-1,5 мм для ферристов, 1,5-2,5 мм для неферристов, 2,0-3,0 мм для нержавеющей стали марки SUS304.
Пункт
Пункт 5 предназначен для защиты шнека и цилиндра рециркуляционного экструдера и для поддержания чистоты фильтра топливной жидкости. Установите малый по проушению датчик гравитационного падающего участка — проушение 50 – 100 мм зачастую вполне достаточно — в отрезок слива между питательным бункером и входной проутюсонкой, или компактный ленточный датчик на конвейере подачи, на котором экструдер питается лентой.
Настройте этот датчик на максимально возможную чувствительность, обычно 0, 8-1, 2 мм феррума, и заблокируйте его, чтобы остановить питатель и подать критическую сигнализацию, а не просто отбраковать. В этом положении объем материала небольшой, стоимость защищаемого актива очень высока, и ложное остановка дешевле, чем повредившийся бочек. Если пеллетизирующий остров использует двойную валковую систему, например, машину серии KTE компании Kerke, то датчик сливного горла должен также быть заблокирован вместе с боковой подачей и передачами весового учета, чтобы вся группа подачи останавливалась вместе.
Резюме спецификации пятиточечного расположения.
| Точка 1 | Расположение. | Оборудование | Электрокалоричность | Реакционный режим. | С защитой активов |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Конвейер подачи рулонов на клей. | Непрерывный магнит 800-1200 gс плюс ленточный детектор | 3,0–5,0 мм | Стоянка ленты плюс сигнализация, ручное удаление | Шредера. |
| 2 | Поводковый транспортер после измельчителя | Магнит барабана или обода плюс детектор 500×250, дополнительный сепаратор турбулентных токов | 1,5 - 2,0 мм | Автоматический разветвитель отбраковки. | Влажная дробилка, фрикционная промывка |
| 3 | Отвод воды из влажного участка, перед центрифугированием | Многочастотный детектор с фазовой компенсацией, степень защиты IP65. | 3,0–5,0 мм | Отсекается регресс и подается сигнал тревоги. | Центрифуга, сушилка |
| 4 | Выход из сушилки и вход в бункер. | Магнит решетки с редкоземельными элементами с интенсивности 10000-12000 Гс плюс детектор падения из-за силы тяжести | 1,0–1,5 мм | Пневматическая заслонка для отбраковки при скорости задержки менее 100 мс | Качество продукции, конвейерные системы |
| 5 | Норд входного участка гранулирования | Детектор гравитационного падения малого диаметра 50-100 мм | 0,8–1,2 мм | Преимущество кормовой ленты, критическая аварийная сигнализация | Шнек, барабан, фильтр. |
Интеграция, блокировки и регулировка времени отбраковки
Детектор, который подает сигнал, но не реагирует на него надежно, не более чем декоративный прибор. Интеграционное проектирование — логика блокировки, время срабатывания отбраковки, интерфейсы сигналов и управление сигналами тревоги — является той областью, в которой большинство усовершенствований не удается, и заслуживает внимания, не меньшего, чем выбор детектора.
Архитектура блокировки
Каждая точка обнаружения должна быть подключена к системе управления линией с определенной реакцией, и реакция должна соответствовать месту. Три класса реакции охватят практически все случаи:
- Класс А — остановка и сохранение.Транспортер или подающий механизм останавливаются, выше по течению устанавливается звездообразный питатель или роторный клапан, а линия не будет запускаться до тех пор, пока оператор не признает и не снимет неисправность. Используется в точках 1 и
- Класс В — отбросьте и продолжайте.Пневматический переключатель клапана, сопло для подачи воздуха или сегмент реверсивного полосы позволяет выгрузить определенную порцию материала в отсек для отхода, в то время как линия продолжает функционировать. Используется на пунктах 2, 3 и
- Класс С — сигнал тревоги и только регистрируйте.Сообщение об этом событии заносится и сообщается оператору, но никаких механических действий не предпринимается. Это предусмотрено для позиций мониторинга и в период испытаний, но никогда для согласованного критически важного контрольного узла.
Расчёт времени сигнализации отбраковки
Самая распространенная ошибка при вводе в эксплуатацию — это отметка, которая открывается слишком поздно или закрывается слишком рано, позволяя проникнуть обнаруженному фрагменту. Вычисление это простое, но его необходимо проводить для каждой установки.
Для детектора, расположенного на ремне, время задержки отсечения — это расстояние от центра соленоида детектора до устройства отсечения, разделенное на скорость ремня. Примите центр соленоида на 2,4 м выше дифференциального затвора на ремне, движущемся со скоростью 0,4 м/с: время задержки равно 2,4, разделенному на 0,4, или 6,0 секундам. Средство для открытия затвора должно покрывать неопределенность в положении обнаружения прутка материала, подлежащего отсечку, плюс физическую длину выделенного прутка. Практическим правилом является время открытия затвора, необходимое для прохождения 0,5–1,0 м ленты — при скорости ремня 0,4 м/с это 1,25–2,5 секунды.
Для детектора падения под действием силы тяжести материал ускоряется под действием гравитации, и временные интервалы здесь гораздо более узкие. Фрагмент, обнаруженный на катушке и упавший на 0,5 м к краю затвора, достигает его примерно за 0,32 секунды со скоростью около 3,1 м/с. Поэтому системы обнаружения падения под действием силы тяжести требуют от клапана отклика менее чем за 100 миллисекунд, а затвор должен быть установлен как можно ближе к катушке в техническом отношении. Во время запуска всегда проверяйте вычисленный зазор экспериментально, бросая маркованный контрольный сферу и убеждаясь, что она попадает в отсекатель нежелательных элементов, и затем повторите процедуру при максимальной и минимальной ожидаемых умноженных кадрах.
Управление отбракованным контейнером
Контейнер для отбраковки должен иметь датчик, отвечающий за выставление сигнала тревоги при его заполнении — предпочтительно датчик электрического или ультразвукового типа. Этот контейнер должен быть замкнут или, по крайней мере, оснащен системой контроля неправомерного вмешательства, поскольку в рамках процесса прел-презентации всех критических контрольных точек отбракованный материал не может быть возвращен в производственный цикл без проведения документально оформленного расследования. Отбракованный материал редко состоит только из металла; в большинстве случаев это — хороший пластик со вкраплениями металла, поэтому большинство предприятий проводит вторичную ручную сортировку или сортировку небольших партий с целью восстановления пластика. Материал из вторичного потока должен возвращаться в процесс выше уровня контрольного датчика, а не ниже.
Интерфейсы сигналов и интеграция управления
| Тип интерфейса | Типовые передаваемые сигналы | Задержка | Когда использовать |
|---|---|---|---|
| Стационарный цифровый выход (реле или транзистор) | Металл обнаружен, сбой, готов, отклонение подтверждено | Мене чем 10 ms | Как правило, это первичный, преимущественно безопасный путь передачи. |
| Profinet | Полный статус, настройка чувствительности, счетчик событий, диагностика | 1—10 мс цикл. | Управление линией на основе Siemens, предпочтительное для новых зданий. |
| «Modbus TCP» | Статус, параметры, просмотр журнала событий. | 10–100 мс | Установки разных брендов, модернизации, связи с историей данных |
| EtherNet/IP | Полный статус и конфигурация | 1—20 мс. | Архитектуры контроля на основе Rockwell |
| Аналоговый сигнал 4-20 мА | Амплитуда входного сигнала для наблюдения за тенденциями | Постоянное (суточное) | Опционально, полезно для диагностики задержек. |
| Электрическая схема со степенью защиты (двухканальная). | Цепь аварийного отключения, блокировки защитных щитков | Мене чем 10 ms | Если спайка является частью функций безопасности машины. |
Передовые практики представляют собой двойной путь: цифровой выход, встроенный в оборудование, управляет физическим включением или отказы, в то время как линия связи Fieldbus передает диагностику, подсчеты событий и настройки чувствительности в HMI линии и в архив данных центра обработки. Никогда не полагайтесь на линию связи Fieldbus только для пути активации — сбой сети не должен бесследно отключать физические отказы.
Политика определения степени алармы и сброса
Не для каждого металлического события заслужены одни и те же решения. Разумная трехступенчатая классификация позволяет избежать "усталости" от тревоги, не теряя при этом контроля:
- Уровень 1: инспекция очистки в рабочую сменуединичное событие обнаружения с успешным автоматической отсечкой. В лог записано, превышена мерка, от оператора никаких действий не требуется. Автоматический сброс.
- Уровень 2 (предупреждение):три или более событий в определенном промежутке времени, например 10 минут, свидетельствующих о заражении партии. Оператора немедленно уведомляют, а руководителя информируют, а источник сырья отмечают. Оператор вручную подтверждает наличие проблемы.
- Уровень 3 (критический):сбой датчика, подтверждение отказа клапана дегазации, забит контейнер для дегазированной жидкости или обнаружение точки
Автоматическое сброс необходимо разрешить только для первого уровня. На производственных линиях, занимающихся производством пищевых продуктов, каждое событие второго и третьего уровней должно генерировать запись с указанием временного кода, точки обнаружения, текущего набора чувствительности, идентификатора партии и режима использования отклоненного материала. Это набор записей тот, который будет запрашивать у аудитора.
Неправильное управление отбрасыванием.
Система обнаружения, которая отбрасывает слишком много, отвергается операторами через несколько недель — они уменьшают чувствительность или избегают ее вовсе, что в лучшем случае равносильно отсутствию датчика. Решить задачу можно, если установить скорость ложных отклонений в пределах 0,5% от количества материала, проходящего через линию. Для этого необходимо правильно обучать систему обнаружить предмет, добиться стабильного контроля транспортеров, механически изолировать систему от вибраций и обеспечить размер отбраковывающего окна не больше необходимого. Ежемесячно следите за соотношением массы отбракованной продукции и обнаруженной металлической фракции. Если этот показатель увеличивается, выясните причины до того, как оператор на самостоятельно решит проблему.
Факторы помех и инженерные меры борьбы с ними
Индуктивные металлоискатели являются чувствительными инструментами, устанавливаемыми в одном из самых электрически и механически недружественных условий в процессинговых отраслях. Понимание механизмов помех отличает систему, которая сохраняет чувствительность в 1,5 мм в течение многих лет, от другой, которая за месяц увеличивается до 6 мм.
Эффект продукции
Эффект продукта исходит непосредственно от самого продукта, а не от загрязнителей. В случае переработки пластика существует три основных источника. Влажность и растворенные электролиты — а особенно остатки натриевого гидроксида, образующиеся в ходе горячей мойки — делают материал проводимым, что создает сигнал в той же фазовой области, что и неферромагнитные металлы. Загрузка углеводородом в переработанном ПЭТ и ПП, закономерная для агрофилмов, рециклированного полипропилена для труб и автозапчастей, делает материал частично проводимым. А пищевые добавки, содержащие минералы, или остатки почв, которые попадают в материл для вторичной переработки, добавляют переменный базовый уровень.
Контрпреступление заключается в дифференциации фаз: электроника детектора идентифицирует угол фазы сигнала изделия и нейтрализует его, оставляя видимым сигнал металла. У многополосных устройств система может работать на двух или более частотах одновременно и сравнивать реакции, что значительно улучшает обнаружение нержавеющей стали в проводимом изделии. Ключевой практической задачей является то, что рутинный процесс обучения должен выполняться на реальном производственном материале в его реальном состоянии: выполнение его на чистой сухой пробе и последующая обработка мокрых россыпей гашеной соли гарантирует появление ложных тревожных сигналов.
Электромагнитные помехи от привода
Ветевая линия полна устройств переменного и сервоприводов — измельчителя, дробилки, фрикционных барабанов, центрифуги, нагнетателей, конвейеров. Они генерируют широкополосный электромагнитный шум посредством быстрого переключения. Детекторная обмотка по сути является антенной. Контрпрепараты взаимосвязаны: установите фильтры на выходе или реакторы на двигателях в радиусе 10 м от головы детектора; прокладывайте кабели детекторного сигнала в отдельной лотке на расстоянии не менее 300 мм от питающих проводов и устраивайте пересечение питательных линий под углом 90°. Используйте защищенный, свитый кабель для передачи сигнала. Наконец, утилизируйте блок питания детектора на чистой схеме, идеально — через изолирующий трансформатор.
Регулирование заземления и провода для защиты от помех
Земляной контур является наиболее распространенной причиной непонятного снижения чувствительности. Применяйте одноточечную заземление: головку сенсора, блок управления и секцию рамы транспортера в зоне свободного прохода сенсора следует прикрепить к одной точке заземления, а не к нескольким точкам, которые могут провести циркулирующий ток. Кабельные экраны следует завершать только одним концом – обычно концом блока управления – чтобы избежать факта, что сам экран станет дорожкой для тока. Проверьте электропроводность во время наладки и еще раз проверьте ее после любых электромонтажных работ ведущихся на линии.
Механические вибрации
Вибрация перемещает катушку относительно близлежащего металла, в результате чего образуется модулированный сигнал, неотличимый от небольшого примеси. Шредеры и дробилки передают значительную вибрацию через конструкцию здания. Установите детектор на собственной усиленной раме с антивибрационными изоляторами, а не на ремформе автопогрузчика, который колеблется. Проверьте, чтобы ремень не касался отверстия ни в какой точке своего пути, и чтобы трассировка ремня была стабильной — ремень, который заносится и периодически касается рамы отверстия, создает прерывистые ложные сигналы, которые чрезвычайно трудно диагностировать.
Зона без металлов вокруг головки.
Каждый индуктивный детектор требует металлосвободной зоны вокруг отверстия. Правило гласит, что никакого движущегося металла и никаких больших статических металлических масс не должно быть в 1,5 раза от высоты отверстия перед и после катушки. Для отверстия 800 х 400 мм это означает 600 мм запаса с обеих сторон. Стационарный металл в зоне допускается, если он жестко фиксирован и включен в калибровку. Однако движущийся металл, например, повернутый каток конвектора, цепной привод, пневматический привод или проходящая по пути полосатозадвижка, недопустим. Неметаллические крепления для ленточного транспортера обязательны: металлические ленточные веревки, пропирающие отверстие при каждом обороте ленты, являются классическим недостатком на этапе запуска.
Термический сдвиг
Импеданс стрижек изменяется с температурой, и датчик, установленный в непосредственной близости от выхода сушильной камеры, работающей при температуре 150 – 170 градусов Цельсия, или в неотопленной складе, где температура днем и ночью изменяется на 30 градусов по Цельсию, будет отклоняться. Современные устройства включают автоматическую компенсацию температуры, но диапазон компенсации ограничен. Старайтесь устанавливать главицы датчиков не в зоне прямого теплового излучения, Изолируйте теплые потоки, текущие рядом с головой датчика, и оставляйте датчик нагреваться в течение 15 – 30 минут после холодного запуска, прежде чем полагаться на калиброванную чувствительность.
Документация мер антиблокировки
| Источник помех | Явно видимая симптоматика | Основные меры предосторожности | Метод проверки |
|---|---|---|---|
| Влажность и остатки щелочи | Постоянные оповещения о перегрузке на влажные материалы. | Многотоковая фазовый компенсация, переустановка после центрифуги | Продолжите 30 минут смывания влажного продукта без проверочной трубки и записывайте сигналы тревоги. |
| Полиэтилен и полипропилен с наполнителем из карбонового черноты | Сдвиг базовой линии при начале прокрутки черного сырья | Отделяют профиль характеристик продукта в зависимости от сорта материала | Сохраняйте и запоминайте рецепт для каждого типа материала. |
| Шум импульсного двигателя переменного тока. | Коррелирование тревог с изменениями скорости привода. | Фильтры выпуска, селекция кабеля, защищенное кабельное соединение. | На каждом приводе с остановкой продукции, следите за сигналом тракта |
| Земляной контур. | Постепенная потеря чувствительности, шум от сети 50 Гц | Одноточечная заземлена, монтаж пледов осуществляется только в один конец. | Измерьте электропотенциал между точками заземления каркаса. |
| Структурные вибрации | Случайно возникающие сигналы тревоги, когда продукта нет. | Независимое основание, антивибрационные крепления | Запустите пустой ленту с включенным дробилкой и сравните частоту срабатывания сигнализации. |
| Перемещение металла в зоне прохода; | Периодические сигналы тревоги при интервальном числе оборотов ленты | Обеспечьте расстояние между отверстиями в 1,5 раза. | Физический осмотр и пуск «на пустой» для трех оборотов. |
| Термическое отклонение. | Чувствительность может различаться в зависимости от смен или сезонов | Термическая изоляция, период нагревания, автоматическая компенсация | Проверка пробника в начале и в конце смены, сравнение. |
Проверка, калибровка и ежедневная последовательность тестов
Система обнаружения металла эффективна лишь до последнего проверенного испытания. Чувствительность меняется, соленоиды изнашиваются, ремни изнашиваются, а операторы корректируют настройки. Структурированная система проверки превращает отдельный компонент в защитимый контрольный механизм.
Стандарты для испытательного стержня и испытательной сферы
Для проверки используются сертифицированные образцы: сферы или стержни известного диаметра из ферритного углеродистой стали, цветных металлов (обычно бронзы без 316 или алюминия для проверки цветных металлов) и аустенитической нержавеющей стали SUS304. Каждый образец вставлен в неметаллический носитель — пластмассовую карту, стержень или палочку, — чтобы его можно было точно разместить и надежно восстановить. Образцы должны быть сертифицированы по диаметру и материалу и периодически проверяться на наличие износа или повреждений; поцарапанная или потемневшая ферриты сфера дает иное отклик.
Тест с тремя позициями и высотой
Поле обнаружения внутри проемов не является равномерным. Оно наиболее сильное вблизи витков катушек и наименее сильное в геометрическом центре, а также может меняться по ширине ленты. Поэтому проверка должна включать тестирование девяти точек: левой, средней и правой по ширине ленты, в нижней, средней и верхней позициях в проеме. На практике на детекторе ленты для проверки вертикального размера образец кладут на поверхность ленты (нижняя позиция), на саму ленту в верхней части представительной загрузки (верхняя) и погружают в нее (середина).
Самым слабым местом — почти всегда геометрическим центром прорези — определяется чувствительность системы. Детектор, который обнаруживает сферу диаметром 1,5 мм на поверхности полотна, но пропускает ее в средней точке нагрузки, характеризуется чувствительностью, которая хуже 1,5 мм, а в записи должен указываться наибольшая величина, а не наилучшее значение.
Частота тестирования.
Для линии пищевого назначения, в которой действует подтвержденная критическая точка контроля, необходимо проводить испытания в начале каждой смены и каждый час в дальнейшем, плюс после любого из следующего: изменения параметров чувствительности, смены сырьевого состава, прохождения технического обслуживания котлетоотделителя или транспортера, сбоя электропитания или любого сигнала тревоги уровня
График и протокол проверки
| Проверка | Частота. | Метод | Критерии принятия | Запись сохраняется. |
|---|---|---|---|---|
| Тест чувствительности для всех трех типов металлического оборудования | Начало смены и через 4 ч | Подготовка к испытанию с девём точками. | Определение всех девяти позиций. | Подписанная журнальная запись или запись в HMI |
| Отказать в функционировании устройства | Начало смены | Образец следует помещать в контейнер для отклоненных образцов. | 100-процентная уловка, 3 из 3 испытаний | Запись журнала с подсчетом проб |
| Датчик, сигнализирующий о наполнении отбракованного контейнера | Еженедельно | Ручное воздействие на датчик. | Сигнал напомнительно, реакция линии правильная | Журнал обслуживания. |
| Прочистка и осмотр железной решетки | Ежедневно до недельного загрузки | Удалите, очистите и взвесьте выловленный металл. | Удерживает массу, не вызывая ее насыщения. | Засоби улавливания, имеющие массу. |
| Проверка наличия незадействованных магнитов на выходе | Ежедневно | Визуальный контроль очистного лентопровода и бункера | Работа с лентой, бункер не переполнен. | Список работ для смены |
| Переобучение алгоритма определения эффекта продукта | При каждом смене сырья | Запустите учебный режим на живой загрузке. | Стабильная твердая основа, отсутствие тревожных систем за 30 минут | Рецептура сохранена под именем разряда |
| Полная валидация системы. | Ежегодно, плюс после серьезной модернизации | Полноценное испытание с девятью точками, перепроверка синхронизации | Все точки соответствуют заданной чувствительности. | Отчет об проверке |
Ответ на неисправность и отслеживание продукции.
Если запланированное испытание проваливается, материал, обработанный с момента последнего успешного испытания, становится подозрительным. Протокол ответов необходимо записать до того, как он станет необходим: остановить линию, изолировать продукцию и четко идентифицировать все продукцию, произведенную с момента последнего успешного испытания, провести исследование и устранить причины, повторно провести испытания с положительным результатом и затем принять документально оформленное решение по изолированной продукции — переработать, уменьшить качество или использовать в качестве отходов. Именно поэтому частота испытаний имеет как техническое, так и коммерческое значение: интервал в четыре часа ограничивает окно изоляции производимого материала четырьмя часами, а одно испытание в неделю может поставить под угрозу недельный объем продукции.
Стандарты, безопасность контакта с пищей и безопасность оборудования
Детекция металла в линии по мойке пластиковых отходов находится на перекрестке трех регулируемых областей: управление безопасностью пищевых продуктов, регулирование материалов, контактующих с пищевыми продуктами, и безопасность оборудования и систем управления. Каждая из них предъявляет свои требования.
Управление безопасностью пищевых продуктов и критические контрольные точки
В рамках системы HACCP физическая загрязненность металлом рассматривается как известный риск, а с помощью металлоискателя с автоматической системой отсеparation и режима проверок создается классический пример критического контрольного пункта. Для признания металлоискателя КПК необходимо наличие четырех элементов: определенной критической границы (спецификация чувствительности), процедуры мониторинга (рутинный метод проверки стержня и его частота), процедуры корректирующих мер (прокурорский протокол и порядок утилизации) и проверка и составление записей. ISO 22000 обеспечивает рамку системы управления, в соответствии с которой действует план HACCP, а стандарты Материалы упаковки BRCGS содержат конкретные требования, которые предъявляются к переработчикам упаковки и их поставщикам вторичного сырья, включая требование об оформлении отчетости о результатах обнаружения и выявления неисправностей устройства для отсепарирования.
Правила по использованию переработанного пластика в контакте с пищевыми продуктами
В Европейском Союзе регламент ЕС 2022/1616 устанавливает правила для переработанных пластиковых материалов и изделий, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами. Он требует, чтобы процессы переработки осуществлялись с разрешения, чтобы эффективность обеззараживания процесса была доказана, а операторы обязаны иметь систему контроля качества, включающую контроль исходного материала и мониторинг процесса. Проведение экспертного испытания EFSA является механизмом, при помощи которого подтверждается эффективность обеззараживания: в него специально вводятся заместители возможных загрязнителей, и степень их удаления из материала во время процесса оценивается. В то время как экспертные испытания больше ориентированы на химические примеси, а не на физические примеси металлов, система контроля качества, которая их сопровождает, явно включает проверку физических загрязнений и хранит записи об обнаружении металлов.
В Китае ГОСТ 4806.7 устанавливает требования к пластическим материалам и изделиям, контактирующим с пищевыми продуктами, и переработчики, поставляющие товары на этот рынок, должны иметь возможность продемонстрировать эквивалентные параметры контроля входных материалов и технологических процессов. На практике переработчик, экспортирующий в различные регионы, создает одну систему контроля, которая соответствует наиболее строгим требованиям, а не поддерживает несколько параллельных систем.
Принадлежность системы безопасности и контроля
ДСТУ ISO 12100 устанавливает общие принципы оценки рисков, связанных с машинами, и снижения рисков, и этот документ является правильным отправным пунктом для разработки файла по безопасности линии стирки. Если блок предохранения металлоискателя является частью функции безопасности — например, остановка транспортера, чтобы оператор мог удалить обнаруженный предмет — блок предохранения должен быть настроен на требуемый уровень производительности, определенный в результате оценки рисков, с соответствующей диагностикой и, при необходимости, двуканальной архитектурой. Просто подключение реле металлоискателя к управляющему реле двигателя не является функцией безопасности; это блок предохранения процесса и в документах об этом необходимо четко указать.
В том случае, когда система обнаружения объединена в сеть для диагностики и удаленного мониторинга, IEC 62443 служит основой для обеспечения кибербезопасности систем промышленного контроля. Практические требования скромны, но важны: необходимо разделить процессную сеть от офисной сети, контролировать удаленный доступ к конфигурации детектора и обеспечить, чтобы настройки чувствительности не могли быть изменены без аутентификации и регистрации изменений. Детектор, чувствительность которого может быть изменена любым участником сети, не отвечает требованиям безопасности.
Стандартизация разгрузочной линии
| Стандарт или постановление | Промышленная сфера | Рекламный эффект применения c устройством для обнаружения металлов. | Типичные требования к доказательствам. |
|---|---|---|---|
| Система HACCP | Анализ рисков безопасности пищевых продуктов | Детектор металла определен как контрольный пункт | Анализ рисков, дерево решений КПР, критические единицы |
| ISO 22000 | Система управления безопасностью пищевых продуктов | Рамка управления, охватывающая план HACCP | Документально фиксируются процедуры, данные внутреннего аудита, результаты обзора руководства. |
| Материалы упаковки BRCGS | Схема аудита цепочки поставок упаковки | Устанавливает показатели детекции и обнаружения отказов | Записи тестирования, сертификаты калибровки, протокол о неисправностях. |
| ЕС 2022/1616 | Переработанный пластик предназначенный для контакта с пищевыми продуктами. | Требуются мероприятия по обеспечению качества, охватывающие контроль ввода и процесса. | Документ об автентификации процесса и записи простого мониторинга. |
| Тест на воздействие ЕСФА | Эффективность обеззараживания | Устанавливает возможности процесса; система QA включает физический контроль | Отчет по испытательному заданию, граничные значения параметров процесса |
| ГБ 4806.7 | Пластики, предназначенные для контакта с пищевыми продуктами, Китай | Рекомендации по контролю и нормам загрязнения общего рынка | Отчет о тестировании, декларации поставщика. |
| ISO 12100 | Оценка рисков безопасности машин | Определяет, является ли замок безопасной функцией. | Файл оценки рисков, заявление о сумме остающегося риска. |
| ИСО 62443 | Система безопасности промышленного управления | Защищает настройки чувствительности и удаленный доступ | План сегментации сети, записи контроля доступа |
Указание пакета для контроля с Polyretec
В наиболее простой и бюджетном варианте интеграция детектора металла осуществляется на этапе проектирования линии по мойке. При установке детектора в существующую линию зачастую требуется перемещение конвейеров, чтобы создать необходимую зону свободного от металла, добавление мертвой зоны для установки устройства гравитационного схода или перенаправление электропроводки, которая никогда не была включена в первоначальный план с учетом разграничения сигналов.
Polyretec, фабрика Wanplas, работающая с 2010 года и основанная в 2017 году, производит линии для мытья бутылок из пищевого ПЭТ от 500 до 6000 кг/ч и линий для измельчения и мойки мягкой пластмассы из ПП/ПЭ от 500 до 1500 кг/ч, и заявляет, что пакет обнаружения металлов является частью конструкции процесса, а не отдельно установленным элементом. Подход к проектированию сочетает австрийскую технологию процесса с возможностями китайского производства, и та же философия применяется к пакету обнаружения: сенсоры и блоки синхронизации в соответствии с европейскими стандартами, поставляемые по конкурентоспособной стоимости обучения. Из более чем 100 реализованных проектов, обслуживания в более чем 50 странах и команды из более чем 24 инженеров, доступных для поддержки ввода в эксплуатацию, интеграционная работа рассматривается как поставляемый товар, а не как ответственность заказчика.
Информация, необходимая для определения пакета
Справка о целенаправленном обнаружении требует следующих входов, и поставщик, который дает цену без запроса, указывает номер каталога, а не создает решение:
- Тип и источник исходного материала — паллеты из переработанных бутылок, жесткий регмаинд, аграрная пленка или смешанный мусорный поток — и известный профиль уровней металлических загрязнений исходного материала.
- Эксплуатационная производительность в кг/ч в каждом пункте контроля, а также плотность и глубина нагрузки на каждом конвейере.
- Конечное применение переработанного материала: ПЭТ, предназначенного для контакта с пищевыми продуктами, упаковки, труб, волокна или универсальной вторичной гранул. Это задаёт целевой показатель чувствительности.
- Объект линий отпускает как вымытый гранулат, так и сразу подает в пресс для изготовления пелет.
- Ширина ремня, скорость и максимальная длину прямой передачи на каждом подходящем месте для монтажа.
- Существующая платформа системы управления и предпочтительный протокол шины.
- Местное напряжение питания, частота и любые применимые региональные требования по сертификации.
- Какие схемы аудита завод сертифицирован или планирует сертифицировать.
Проверка документов об отладке
| Задание. | Что оно должно содержать? | Кто подписывает отчет? |
|---|---|---|
| Начерк расположения точки обнаружения. | На всех пяти точках нанесены зоны зазоров с указанными параметрами. | Инженер-процессник и руководитель предприятия |
| Таблица спецификации чувствительности | Целевые значения Fe, не-Fe и СТС304 в зависимости от пункта и класса материала | Руководитель по качеству. |
| Описание логики блокировки и отбраковки | Классификация реакционных условий по пунктам, времени задержки и интервалам, оценка сигналов тревоги. | Инженер по контрольно-измерительным средствам |
| История проверки срока | Измерение улавливания отходов при минимальной и максимальной пропускной способности. | Техник пуско-наладочных работ. |
| Настройка рецептуры определения эффекта продукта | Один профиль на складе в зависимости от качества исходного сырья, набранного на реальном материале | Инженер-процессник. |
| Комплект образцов для тестирования и шаблоны журнала. | Сертифицированные детали из Fe, не из Fe, SUS304 плюс журнал с девяти позициями | Руководитель по качеству. |
| Обучение операторов и технадзора | Процедура тестирования, выбор рецептуры, протокол о неисправностях, чистка магнитов. | Руководитель производства |
| Список запасных частей. | Закрывающие клапаны, соленоиды, датчики проводов, контрольные образцы. | Менеджер технического обслуживания. |
На всей продукции марки Wanplas действует стандартное обязательство по послепродажному обслуживанию, включающее ежегодный бесплатный запас запчастей, бесплатную замену деталей, отказавших в гарантийный срок, открытую политику завода для посещений представителей заказчиков и гарантированную производственную мощность, зафиксированную в договоре поставки. Что касается металлоискателей, то практическая ценность этого механизма заключается в расходных материалах: уплотнительные кольца клапана отбраковки, соленоидные катушки и сертифицированные образцы отвечают критериям деталей низкой стоимости, однако имеющих серьезные последствия, которые заводы часто забывают заказать, поэтому оплата по предварительно установленной ставке помогает поддерживать систему контроля в рабочем состоянии, а не допускать ее умышленного игнорирования.
Также стоит обратить внимание на то, как пакет детектора взаимодействует с остальной частью экологической станции. Если промытый гranulat подается в линию гранулирования, то детектор Point 5 следует ввести в эксплуатацию вместе с группой подачи экструдера, и в этот же период должны быть рассмотрены спецификации фильтра расплавления или непрерывного сменного экрана – оба эти устройства служат одной целям защиты. Компания Wanplas в заводе Kerke поставляет комбинированные экструдеры с двумя винтами и экструдеры для переработки с одним валом, которые совместимы с системами мойки компании Polyretec, и согласование метрологической перевірки детектора с системой управления экструдером во время одного визита для запуска в эксплуатацию исключит распространенную ситуацию, когда оба поставщика считают, что другие компании позаботились о технических подключениях.
Частые вопросы
Сколько металлоискателей действительно требует линия по мытью пластиков?
Правильно спроектированная линия использует пять точек обнаружения или разделения вместо одной: транспортер приема рулонов, переход после измельчителя, отвод влажного участка, вход сушильной камеры и силоса и горловина загрузки гранулятора. Каждая точка защищает разный актив с помощью разной технологии и закрывает слепую зону других. Единый датчик, независимо от его места, пропускает мелкую загрязненность (если он установлен в начале широкой ленты) или позволяет дорогостоящим машинам, расположенным выше по потоку, повреждаться (если он установлен в конце).
Может ли детектор металла заменить магнит надленточной магнитно-высевающей машины или наоборот?
Нет. Они выполняют разные функции. Магнит общего поля удаляет твердые ферромагнитные материалы непрерывно, не останавливая линию, но не может касаться алюминия, меди или аустенитной нержавеющей стали. Детектор металла регистрирует все три класса металлов, но сам не удаляет ничего — он запускает устройство остановки или отклонения. На подающем конвейере правильная конфигурация заключается в том, что магнит сортирует крупные ферромагнитные материалы, а детектор улавливает остаток.
Почему влажный материал столь сильно снижает чувствительность металлоискателя?
Свободная поверхностная вода, переносящая растворенную сода калия из стадии горячего стирки, является электропроводной, поэтому она тоже индуцирует вихревые токи в поле детектора, точно так же, как это делает несвиневая металлическая частица. Это так называемый эффект продукта. Электроника детектора должна распознавать этот сигнал с помощью фазово-дискриминации, и чем больше сигнал от продукта, тем меньше остается запаса для сигнала от настоящего металла. Чувствительность в сухом положении на 2–3 раза выше, чем в мокром. Поэтому наиболее чувствительным стабиум в любом линии стирки является точка, расположенная после отделительной центрифуги и сушильного устройства, а не незадолго до процесса стирки.
Какую чувствительность следует указать для фрагментов рПЭТ для пищевых продуктов?
На точке сухого обнаружения (вход в бункер) разумным и досягаемым заданием является диаметр от 1,0 до 1,5 мм для ферромагнитных примесей, от 1,5 до 2,5 мм для неферромагнитных примесей и от 2,0 до 3,0 мм для нержавеющей стали SUS304, подтвержденных на всех девяти тестовых позициях. При распуске гранул, когда проходное сечение щель весьма малое, достижимым диаметром являются 0,8-1,2 мм для ферромагнитных примесей. Не принимайте данные об уровне чувствительности от поставщика просто так, не подтвердив размер проходного сечения, состояние продукта и тестовую позицию, к которой они относятся.
Почему аустенитная нержавеющая сталь труднее обнаружить, чем углеродистая сталь?
углеродная сталь феромагнитна, поэтому она даёт большой сигнал через магнитную проницаемость в дополнение к своему сигналу проводимости. Аустенитные марки, такие как SUS304, в разогретом состоянии по существу не имеют магнитных свойств и имеют относительно низкую электропроводимость, поэтому они издают лишь слабый проводимый сигнал, фаза которого расположена поблизости от фазы влажного продукта. Это сочетание делает их самым труднозаменяемым распространенным контаминантом, и именно поэтому чувствительность к нержавеющей стали всегда указывается отдельно и всегда представляет более значительный показатель, чем чувствительность к железным материалам.
Как я могу рассчитать время задержки отбраковки для детекторов с установкой на ленту?
Поделите расстояние от центра детекторной катушки до устройства для удаления на скорость ленты. Расстояние 2,4 м при скорости 0,4 м/с дает задержку в 6 секунд. Затем установите окно удаления так, чтобы оно охватывало длину материала, который вы хотите удалить, обычно это от 0,5 до 1,0 м ленты, что при скорости 0,4 м/с составляет от 1,25 до 2,5 секунды. Всегда проверяйте экспериментально, опуская отметанный образец, и подтверждайте захват, а затем повторите проверку как при минимальной, так и при максимальной производственной скорости, поскольку большинство конвейеров линий мытья работают на базе инверторных двигателей и их скорость меняется в зависимости от нагрузки.
Что такое зону без металлических частиц и какова ее величина?
Пожароопасная зона — это объем вокруг отверстия детекторов, в котором не может присутствовать движущийся металл и значительная стационарная масса металла. Работой правило — 1,5 разы высоты отверстия впереди и позади клеммы. Для отверстия размером 800 х 400 мм это равняется 600 мм свободного пространства с каждой стороны. Частыми нарушениями являются стальные ремни для шнуровки, возвращающие ролики, размещенные слишком близко, изготовленные из металла тела пневматических приводов, поручни и пути движения погрузчиков, проходящие рядом с клеммой.
Как часто следует тестировать систему обнаружения пробными деталями?
Для линии, предназначенной для пищевых продуктов и использующей проверенные критические контрольные точки, необходимо проводить тесты в начале каждой смены и каждые четыре часа после этого, а также после изменения параметров чувствительности, изменений качества сырья, проведения профилактических работ, перерыва в электропитании или выявления критического сигнала. Для обычного промышленного рециркуляционного процесса обычно достаточно проводить тест один раз в смену. Интервал между тестами непосредственно определяет период изоляции, если какой-либо из тестов проваливается, и следовательно, короче заданного интервала является формой страховки.
Что произойдет с отверженным материалом?
Отвернутый материал, как правило, представляет собой хороший пластик с одним примесями, поэтому большинство предприятий собирает его в контролируемом контейнере и выполняет второстепенную ручную или мелкооборную сортировку с целью повторного использования пластмассы. Действуют два правила: в контейнере для отбракованного материала должна быть установлена датчик уровня с функцией сигнализации и прерывания производства; повторно использованный материал должен возвращаться в процесс выше точки детекции, чтобы он вновь прошел барьер. Повторное использование материала ниже последней точки детекции выводит из строя всю систему управления, и это будет отмечено сразу же в ходе проверки.
Может ли сепаратор с турбогенератором удалять нержавеющий металл?
Лишь с трудом. Деление по принципу электромагнитного возбуждения струй зависит от соотношения электропроводности и плотности. Алюминий имеет отличное соотношение и разделяет примеси очень хорошо. Медь и латунь делятся соответственно. Аустенитная нержавеющая сталь характеризуется низкой электропроводностью и высокой плотностью, что дает очень малое соотношение, поэтому ее удаление осуществляется с большим трудом. Изъятие нержавеющей стали осуществляется с помощью устройства обнаружения отклонений, использующего индуктивный способ обнаружения, или с помощью рентгеновского контроля, но не с помощью принципа электромагнитного возбуждения струй.
Дополнительная инфракрасная сортировка обнаруживает металл?
Нет, не достоверно. Сенсору ближнего инфракрасного диапазона удается распознать полимеры по их спектру отражающей способности в ближнем инфракрасном диапазоне. Металлический предмет возвращает спектр, который не совпадает ни с одним полимерным сигнатурным спектром, поэтому сортировщик классифицирует его как неустановленный. В зависимости от конфигурации неустановленные предметы могут быть отбраковываться или просто перемещаться на стандартный выход. Сенсор ближнего инфракрасного диапазона является технологией селекции полимеров и ни при каких обстоятельствах не может считаться контролем металлов при проведении анализа опасностей.
Почему нам нужен решетчатый магнит, если мы уже имеем металлоискатель на том же участке?
Они способны улавливать разные предметы. Решетчатый магнит с редкоземельными палочками диапазона 10 000–12 000 Гаусса улавливает мелкую ферромагнитную стружку, фрагменты ржавчины и проволоки с размером до нескольких десятых миллиметра — частицы, находящиеся далеко за пределами обнаружения любых индуктивных детекторов при практически возможных габаритах. Детектор улавливает более крупные отдельные элементы, включая неметаллы и нержавеющую сталь. Ни одно из устройств не может заменить другое, и оба детектора должны использоваться последовательно на входе в силос.
Будет ли фиксация сигнала датчика металла приводом к остановке всей линии очистки каждый раз, когда он срабатывает?
Эксплуатация не должна и быть недопустимой, в противном случае операторы будут обходить эти меры. Только пункты 1 (остановка ленточного транспортера для ручного удаления крупных объектов) и пункт 5 (остановка подающего транспортера для защиты винта и барабана) должны останавливать оборудование. Точки 2, 3 и 4 должны использовать автоматическую дезинтеграцию и продолжать работу. Система оповещения о сорте — информативная, предупредительная, критическая — обеспечивает, чтобы количество перерывов в производстве оставалось на приемлемом для операторов уровне при сохранении реального контроля.
Как переменный номинальный ток влияет на выявление металла?
Переключатели переменного частотного преобразователя работают с высокой частотой и излучают широкополосный электрический шум, который происходит на приемную катушку детектора и к ней проводится сигнальными кабелями, в результате чего повышается фоновый шум и снижается полезная чувствительность. Для смягчения последствий можно использовать фильтры на выходе или магнитные усилители по отношению к двигателю в радиусе около 10 м от головы, физическую раздельность сигнальной и питающей кабельных линий на расстоянии не менее 300 мм с перекрестками под углом 90 градусов, кабели сигнала с поперечной изоляцией и защитным заземлением в одном конце, а также чистые, идеально изолированные источники питания для электроники детектора.
Стоит ли вкладывать деньги в рентгеновскую проверку для линии переработки пластика?
Все зависит от исходного сырья и конечного рынка. Рентгеновский метод — единственная технология, которая обнаруживает металл, закачанный в пластиковый корпус, и единственная, которая также обнаруживает камни, стекло и керамику. На линии, производящей рпет-полимер, который поставляется производителям брендов с суровыми спецификациями по физическим примесям, или на линии, известной наличием помпов и клапанов, металлических вставок или предметов с батареями, это решение вполне оправдано. На линии по мытью полиолефиновых пленок, из которых производят материалы для мешков для сброса отходов или для труб, пакет слоеного магнита и индуктивного датчика обеспечивает необходимую защиту уже на гораздо более низком инвестиционном уровне.
Нужно ли включить детектор металла в оценку рисков безопасности оборудования?
Да. Согласно стандарту ISO 12100 при оценке рисков необходимо учитывать опасности, связанные с удалением обнаруженных объектов — например, когда оператор входит в конвейер, остужение в точках нагнетания контрольной полосы и запасное сжатоежение в механизме отбрасывания. Если блок безопасной развязки является частью меры защиты, он должен быть спроектирован на уровне, соответствующем требованиям оценки, а не просто подключен в качестве блокировки процесса. Различие между блокировкой процесса и функцией безопасности должно быть четко указано в документах.
Заключение
Интеграция детекции металлов в линию переработки пластика — это задача многоуровневой системы, а не приобретения одного конкретного оборудования. Физика предопределяет архитектуру: железо, цветные металлы и аустеннитная нержавеющая сталь реагируют по-разному, влажные и сухие материалы требуют радикально разных пределов чувствительности, и ни одно устройство на одной позиции не может защитить как измельчитель в начале линии, так и шнек экструдера в конце. Пятиточечный план — наружный магнит плюс грубый датчик ленты на входе, магнитная сепарация плюс более точная детекция после измельчителя, детекция с выровнением влажности перед деаэрацией, магнит с редкоземельными магнитами плюс детектор гравитационного падения на входе силоса и детектор с высокой чувствительностью на входе шнека для гранулирования — позволяет решать каждое опасение там, где технически это наиболее просто и экономически выгодно.
То, определят, действительно ли такая архитектура работает, является инженерством интеграции: отбросы времени, рассчитанные и проверенные при реальных производственных скоростях; системы взаимных блокировок, настроенные так, чтобы операторы не были вынуждены обойти систему; прокладка кабелей и заземление, выполненные с учетом требований физики; изучение эффекта продукта на живых влажных материалах, а не на чистом образце; дежурный тестовый щуп, проводимый и фиксируемый на записи ежечасно. Это непривлекательные детали, и именно они отличают завод, выполняющий договоры на отгрузку пищевой продукции, от завода, реализующего свой товар на коммерческой основе.
Для переработчиков, планирующих новое производство в 2026 году или модернизирующих существующий, практическим рекомендацией является включение пакета обнаружения на этапе планировки процесса, когда зоны свободного пространства, отводные устройства и трассы кабелей могут быть спроектированы с минимальными дополнительными затратами, а не после первого выхода из строя лезвия или первой отклоненной партии. Компания Polyretec, завод Wanplas с опытом работы более десяти лет на линиях по обработке отходов и грануляции в более чем 50 странах, проектирует конфигурацию обнаружения, логику переключения и протокол проверки в рамках проекта разработки линии, а также координирует интерфейс боковой линии грануляции с заводом Kerke Wanplas, в котором используется этап нагрева на выходе. Дайте о себе знать с характеристиками исходного сырья, целевым объемом переработки и спецификацией конечного рынка, и инженеeringская группа вернет вам пятиточечный чертеж конфигурации с целями чувствительности, классами реакции и планом валидации для ввода в эксплуатацию, предназначенный для вашей конкретной линии.
