| 反應釜配料系統的設計和結構 | 2020-02-27 |
| 1. 前言 稱重模塊在反應釜配料系統安裝時須注意一些重要的基本規則.通常需經受氣候條件或與生產有關的影響。在新建露天反應罐(混合罐，配料罐)關系到建筑物的，必須遵守建筑法規。 對建筑法而言，防爆電子地磅設備的事后改造也可看作重要的改變。在這一情況下值得推薦的是向建筑工程師的咨詢, 建筑法規在安全方面原則上定義了“技術的狀態”。 例如對風荷是在德國標準 DIN 1055 第四部分建筑負荷中假定。 反應釜計量配料系統結構的設計制造者也應同時弄清楚特別的，常常是公司內部的規定，如果裝了危險品，并且預期用叉車操作, 屋頂上的反應釜定量配料系統也應常常針對升移 加以保護。 2. 重量分布 當反應釜配料系統支承于三個承載點上，每一承載點上設置一個稱重模塊時，才能達到確定反應釜自動配料系統重量的稱重模塊規定 。這一情況被稱為靜態確定。為此整個 負荷應盡可能均勻地分配在三個稱重模塊上，對于立式的或懸掛式的柱形反應釜配料系統，當三個稱重模塊與反應釜稱重配料系統垂直軸等距，且在平面上相互成 120° 時滿足 均勻條件。對于橫式、臥式的反應釜混配配料系統承載點的排列參考圖1. 若在一種設備中不是所有支承上配制了稱重模塊，則支承負荷非均勻分布比較適合。 帶稱重模塊的支承應比沒有稱重模塊的支承多承重，通過這一措施 可改善防爆電子地磅設備的精度，在設計設備和選稱重模塊時應力求盡可能同樣大的負荷作用于稱重模塊上。 若反應釜配料系統受四點或四點以上支承，則存在一靜態的自由度富余。 對這一應用情況必須所有承載點上都考慮稱重模塊。對單個稱重模塊上的負荷均勻分配只能通過安裝加以實現。為達此目的，首先單獨測量稱重模塊的負荷，若遇到明顯的差別，相應的稱重模塊其高度應加以調整(如通過填塞金屬片)，原則上帶太小的負荷的稱重模塊應對面安裝。 3. 反應釜配料系統重心 滿載的反應釜配料系統重心應盡量低于反應釜配料系統的支承點。這一要求在實踐中常常難以實現。 當重心位于承載點以下時對機構的穩定性是有利的。重心點的位置隨充填量高度而變化，重心位置對于所需要的稱重模塊數量具有*的影響。在對稱充填下稱重模塊的布局，因重心位置在一垂直線上運動，用一個稱重模塊制造防爆電子地磅設備是可能的。若由于配料物的變化重心隨中心線側向運動，則所有支承點均應配以稱重模塊。 4. 反應釜配料系統裝卸等接口 反應釜稱重配料系統常常很需要裝卸其它接口，例如反應釜配料系統內容物的裝入和卸出，反應釜配料系統的電子，液壓或氣壓等附屬設備。 反應釜配料系統裝卸接口可產生附加力的影響，導致對秤的測量精度的誤差。因此接口必須在垂直方向較靈活。圖 3 到 7 展示了幾種合理的接口形式，這些方面應在構思階段和項目階段加以考慮。 在連接不靈活的剛性管時，合理的是：反應釜配料系統與一盡可能長的水平管子相連接。水平管在垂直方向上是柔性的，并且長度越長越軟。 幾節容易彎曲的連接管可以代替長的水平管子用可易變形的彈性材料軟管連接從而避免附加力。在此需檢驗彈性材料對容器充填物質及清潔劑的可接受度(如食品、藥品技術)。在垂直向的管引入情況下，在測量重力方向上要求的情況下或軟管不能應用的情況下，可靠的管道連接是通過波紋管補償實現. 但在裝配這種補償器時必須保持很小的變形量。如應用第二個波紋管，它與個通過管子聯接時，可以允許更大的變形量。 提示：一些需要特別清潔的地方（如食品工業），波紋管是不允許的。 圖 7 中顯示的開口連接開放式貨裝短管說明在減少附加力方面為，開放的接頭避免管和反應釜配料系統之間的接觸，但在封閉系統(如壓力容器)中這一形式不能使用。 提示:必須一直注意，接連管道的材料也進入稱量，直接與反應釜配料系統連接的進料和出料管道應該在稱量過程中重量恒定，這就是說：管道要么是空的，要么總是滿的。 5. 壓力負荷 在封閉設備中，系統壓力對稱量結果有影響，尤其在化工行業中，反應過程需要很高的壓力，相反吸塵設備對塵粒型的稱量物產生 100 到 300毫巴的負壓。當管道在容器中垂直連接時，如圖 5 和 6, 則存在直接進入測量的附加力。其影響相應于壓力和管道橫剖面的乘積，測量過程中壓力穩定時這一份額可在測量時予以考慮或算出。 水平的連接管是有利的，因而優先于垂直管安裝, 這情況下相應的附加力通過安裝附件吸收。 6.1 幾種典型的稱重模塊安裝形式 這一節用圖例展示幾種典型的反應釜配料系統結構，對涉及到的具體的問題的結構細節，將在有關章節介紹。 6.1 立式配料反應釜配料系統 對液體、散裝貨物等勻質物體，有二個固定基座和一個稱重模塊的配置是可行的。條件是容量構造對稱，并且配料物重心線在整個配料過程中近似地在一條垂直線上。其他情況，尤其在更高的精度時，則必須配備三個或更多的稱重模塊。 6.1.1 稱重模塊的剛性安裝 這一在承重體上的簡單地剛性安裝稱重模塊的結構一般不予推薦，這種結構不能使稱重模塊避免由于裝載狀況變化, 振動，溫度變化引起的變形而帶來的測量誤差。 6.1.2 安裝有二個支承體和一個稱重模塊的儲料罐容器 這一測量系統應用一個擺式稱重模塊和二個固定支承，它們同時也起固定儲料罐容器的作用，這一低價位的結構使稱重模塊避免一定的測量誤差。 6.1.3 支撐在三個或四個稱重模塊上的儲料罐容器 精確的配料狀況大多數用三個稱重模塊上作測量元件，然而在直角對稱結構中也可見四點配置，盡管這一布置因其超自由度及價格較貴在原理上不為，但另一方面它們很容易被設計者想到。盡管雙搖柱彈性支承體不需要導桿, 但多數需要與固定的限止器組合。對特別高的儲料罐，在上面部分要求安裝附加的導桿，在圖例中園棍桿用較小的預緊力預緊。固定的擋桿在這種位置只要很小的不可避免的錯位便會觸及儲料罐，由此通過接觸摩擦導致附加力。此處一般不推薦使用滾動擋子或繩索導引器。 6.1.4 使用三種不同稱重模塊上的儲料罐 三個稱重模塊，其導桿外切于結構外緣，使罐不需其他措施，而保持水平穩定。同樣也具有防抬升保護可防止儲料罐傾覆。以此在露天建設中不需很多結構細節，這個圖例展示了小、中、大負荷的稱重模塊。 使用標準的稱重模塊可以簡化結構，可極大節省結構的花費，但必須考慮承載面的平行性、高度對齊等等細節。 6.1.5 應用稱重模塊上的帶輪緣的儲料罐 實踐中通常發現圓形儲料罐的外殼一般達到底部，以保證整個結構的穩定性，此時需要特殊的安裝方式正確地安裝稱重模塊。圖 12 顯示用稱重模塊來測量的這一結構的原理，這一方案即通過它將重量導入稱重模塊。當然稱重模塊也包含抬升保護（圖 12 中為清晰起見沒畫出來)。即使結構的小的抬升已足以使整個重量導入稱重模塊。所以在此結構中需要一圓形密封圈來密封，它非常柔軟不足以產生附加力。 6.1.6 安裝有四個稱重模塊的配料站的矩形倉 在配料站，來自傳送機構、配料和下卸設備的振動，且當稱量倉為可動設備的一部分時，由于加速度的影響，會使矩形倉很不穩定，這還不考慮大質量的散裝物投落進倉時，通過落在斜的側面上引起的極大的側向力。這一情況下，特別需要預先考慮預緊力的穩定的導桿固定。有時侯在無需稱量時, 秤容器被固定保持，僅在稱量時是自由的。直角對稱的結構極有利于穩定，因此也在多數稱重模塊安裝中被采納。同時稱重模塊一般帶有彈性支承體，如擺式稱重模塊。 6.2 懸掛式計量罐 懸掛式計量罐常常以更簡單的柔性的園棍拉式機構消除或減少自歸中問題和高度調節問題。除了常常要求的墜落保護外，防止擺動和旋轉的導桿是必要的。 6.2.1 掛有二個或三個稱重模塊的懸掛式計量罐 總的來說簡單的結構要求更多的切向布置的導桿，在應力很小的情況下，可由側向的下面的管子承擔。 6.2.2 單個稱重模塊中心懸掛的結構 在這一結構中必須有防擺動和防旋轉的保護。 6.3 臥式儲罐 對于多數情況下，液體重心位置點的移動與裝載高度呈線性關系。因此在一個鞍座下面安裝稱重模塊而在另二個鞍座下面安裝固定基座就可滿足相對簡單的裝載情況的測量。理想化的臥式儲罐將重量平分在一個雙搖柱擺式稱重模塊和二個固定支座上，正常情況其它的固定是不必要的。對很長的臥式液罐而言，應加輔助保護，以防止稱重模塊被側向力撞倒，例如用機械阻檔限制罐鞍上的二個端點。 提示：實踐中分布的對稱往往被對液體出口一側微傾的結構破壞，對精密稱量任務而言以三個雙搖柱擺式稱重模塊布置為，其中水平固定用固定檔板。 | |
