Использование динамического тестирования порошков для оптимизации процессов упаковки

18 октября 2016 г.

Haver & Boecker — специализированный поставщик упаковочных и сортировочных машин для обрабатывающей промышленности. Клиенты сосредоточены в пищевой, химической и лакокрасочной отраслях. Основным видом деятельности является составление спецификаций и производство упаковочных решений «под ключ» для порошков и гранул, которые обычно включают в себя: силосы и бункеры для хранения; заправочные станции для среднетоннажных контейнеров (IBC) или мешков по 1–50 кг; системы дозирования и взвешивания; и пневмотранспортная установка. Ежегодно поставляются сотни индивидуальных решений, причем каждый новый продукт представляет собой новую задачу обработки порошков. Около десяти лет назад компания Haver & Boecker инвестировала в порошковый реометр FT4 от Freeman Technology, Великобритания, для измерения сыпучести обрабатываемых материалов с целью обеспечения более эффективного и надежного выбора и оптимизации оборудования. В этой статье рассматривается влияние, которое оказало точное измерение расхода порошка, и то, как данные, предоставляемые этим прибором, используются компанией для совершенствования своего подхода к проектированию и спецификации оборудования.Текучесть в упаковочной промышленности Для Haver & Boecker каждый новый проект упаковочного решения начинается с оценки физических свойств обрабатываемого материала. Обеспечение непрерывного потока материала через упаковочную линию имеет жизненно важное значение и зависит от выбора оборудования, которое хорошо соответствует характеристикам обрабатываемого порошка или гранул. В долгосрочной перспективе неправильное соответствие снижает рентабельность, снижая пропускную способность, вызывая остановки оборудования и чрезмерные простои, а также увеличивая необходимость ручного вмешательства. Поэтому определение того, какие физические свойства следует измерять, чтобы избежать этих проблем, имеет решающее значение. Такие характеристики, как плотность, гранулометрический состав, содержание влаги и жира, уплотнение и форма частиц, уже давно измеряются для определения выбора оборудования. Все эти параметры влияют на поведение материала и сыпучесть порошка – важнейшую характеристику для обработки и упаковки. Однако компания признала, что даже в сочетании этих параметров было недостаточно для надежного количественного определения текучести таким образом, чтобы она коррелировала с производительностью установки - отсутствовала жизненно важная часть информации для надежной спецификации оборудования. Ранние попытки восполнить этот информационный пробел путем прямого измерения текучести были сосредоточены на использовании ячейки сдвига Дженике. Этот метод включает измерение сил, необходимых для сдвига одной консолидированной плоскости порошка относительно другой, и количественную оценку когезионной способности порошка с помощью значений неограниченного предела текучести (UYS) и других параметров. Эти данные широко используются при проектировании бункеров, для устранения проблем с разгрузкой бункеров, а также, в более широком смысле, для ранжирования сыпучести. Тем не менее, анализ сдвиговых ячеек может быть трудоемким, трудоемким процессом вручную и подвержен значительным различиям от оператора к оператору, в зависимости от используемого инструмента. Haver & Boecker обнаружили, что измерение только одного продукта с помощью датчика сдвига может занять до половины дня, и что полученная в результате классификация порошка может варьироваться от «сыпучего» до «липкого» из-за различий в операторах. техника. Очевидно, что это было далеко не идеальное решение, и было принято решение изучить альтернативы.Использование динамических испытаний порошков Примерно в 2005 году, когда Haver & Boecker начали исследовать альтернативные методы измерения сыпучести порошков, динамические испытания порошков были относительно новым методом; его промышленная значимость в значительной степени не была доказана, но возможные выгоды уже были очевидны. Динамические испытания, в отличие от существующей установки ячейки сдвига, обеспечивают относительно быстрое и эффективное измерение и, что не менее важно, обработку соответствующих данных. Динамическое тестирование очень чувствительно и позволяет дифференцировать порошки, которые анализ ячейки сдвига классифицирует как идентичные, выявляя различия, которые влияют на производительность процесса. Тщательная техническая оценка привела компанию к выводу, что инвестиции в возможности динамических испытаний порошков обеспечат доступ к самым лучшим имеющимся данным о сыпучести, и она стала одним из первых пользователей порошкового реометра FT4 от Freeman Technology. Первоначальное обучение работе с порошковым реометром FT4 было всесторонним, и прибор быстро вошел в повседневное использование, а операторы обнаружили, что измерения просты и понятны. С тех пор порошковый реометр FT4 проработал 10 лет бесперебойно и без технического обслуживания. За это время ежегодно анализировалось около 1000 образцов. Значительная скорость работы достигается благодаря впечатляющей надежности.