Дозаторы > Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий > оборудование > оборудование для малого бизнеса > Процессы и аппараты упаковочного производства > упаковочное

Применение порционных шнековых дозаторов

Порционные шнековые дозаторы — это специализированные устройства, предназначенные для точного отмеривания и выдачи заданных порций сыпучих или порошкообразных материалов. Благодаря своей универсальности, надежности и простоте конструкции они нашли широкое применение в различных отраслях промышленности, включая пищевую, фармацевтическую, химическую и строительную. Эти устройства особенно эффективны для работы с трудносыпучими, пылящими или гигроскопичными материалами, такими как мука, крахмал, цемент, специи или фармацевтические порошки. В данной статье рассматриваются принцип работы порционных шнековых дозаторов, их конструктивные особенности, преимущества, области применения и рекомендации по выбору и эксплуатации.

Принцип действия порционных шнековых дозаторов

Порционные шнековые дозаторы относятся к объемным дозирующим устройствам, в которых количество выдаваемого материала определяется объемом, перемещаемым вращающимся шнеком (винтовым стержнем). Основной принцип работы заключается в следующем:

1. Загрузка материала: Сыпучее сырье из бункера поступает в зону шнека, часто оснащенную ворошителем для предотвращения слеживания или налипания материала.

2. Дозирование: Шнек, приводимый в движение электродвигателем (асинхронным или сервоприводом), вращается с заданной скоростью, перемещая материал к выпускному отверстию. Объем порции зависит от количества оборотов шнека и его геометрических параметров (диаметра, шага винта).

3. Выдача порции: После достижения заданного объема шнек останавливается, и порция материала поступает в тару (пакет, мешок, контейнер). В некоторых моделях предусмотрены два этапа дозирования: грубое (быстрое) для основной массы и точное (медленное) для достижения высокой точности.

4. Управление: Процесс контролируется блоком управления, который позволяет задавать параметры дозирования, такие как объем порции, скорость вращения шнека и частота циклов.

Порционные шнековые дозаторы отличаются от устройств непрерывного действия тем, что выдают материал дискретными порциями через определенные промежутки времени, что обеспечивает более точное дозирование для фасовочных процессов.

Конструктивные особенности

Конструкция порционного шнекового дозатора включает следующие основные элементы:

• Бункер: Емкость для хранения сыпучего материала, часто оснащенная ворошителем для предотвращения застревания или образования сводов.

• Шнек: Винтовой стержень, который перемещает материал. Шнеки могут быть одно- или двухшнековыми, с непрерывной или лопастной нарезкой, в зависимости от свойств дозируемого материала.

• Привод: Асинхронный мотор-редуктор, серводвигатель или шаговый двигатель, обеспечивающий вращение шнека. Серводвигатели повышают точность дозирования.

• Блок управления: Электронная система с сенсорной панелью или контроллером для настройки параметров (объем порции, скорость вращения, режим работы).

• Корпус: Герметичный, часто из нержавеющей стали, для работы с пылящими или гигроскопичными материалами.

• Дополнительные элементы: Быстросъемные смотровые лючки для очистки, датчики уровня материала, системы обратной связи (например, тензометрические весы) для повышения точности.

Двухшнековые дозаторы применяются для материалов, склонных к налипанию, так как шнеки взаимно очищаются в процессе работы. Одношнековые модели с прерывистой нарезкой (лопастные шнеки) подходят для продуктов с неоднородной структурой.

Области применения

Порционные шнековые дозаторы используются в различных отраслях благодаря их способности точно дозировать сыпучие и порошкообразные материалы. Основные области применения включают:

1. Пищевая промышленность

• Фасовка продуктов: Дозаторы применяются для упаковки муки, сахара, крахмала, специй, какао-порошка, сухого молока, цикория и других пылящих или трудносыпучих продуктов в пакеты, мешки или ящики.

• Производство смесей: Используются для дозирования ингредиентов при приготовлении смесей, например, для выпечки, кондитерских изделий или готовых супов.

• Высокая гигиеничность: Модели из нержавеющей стали, такие как PureFeed® A, соответствуют строгим санитарным требованиям пищевого производства.

2. Фармацевтическая и косметическая промышленность

• Дозирование порошков: Порционные дозаторы применяются для фасовки фармацевтических порошков, витаминных добавок или косметических смесей, где требуется высокая точность (до 0,5% погрешности).

• Микродозирование: Специализированные модели обеспечивают точное отмеривание малых порций (от 500 г/ч), что востребовано в рецептурных процессах.

3. Химическая промышленность

• Дозирование полимеров и добавок: Шнековые дозаторы, такие как Shini SCM, используются для подачи гранулированных красителей или добавок в термопластавтоматы с точностью до ±1%.

• Работа с агрессивными материалами: Герметичный корпус позволяет безопасно дозировать химически активные порошки.

4. Строительная промышленность

• Фасовка строительных смесей: Дозаторы применяются для дозирования цемента, гипса, песка или других мелкодисперсных материалов в мешки от 1 до 50 кг.

• Повышение качества смесей: Точный расчет порций улучшает консистенцию готовых растворов.

5. Другие отрасли

• Сельское хозяйство: Дозирование зерна, удобрений или кормовых добавок.

• Переработка хмеля и других сыпучих материалов: Используются в специализированных производствах для фасовки и транспортировки.

Преимущества порционных шнековых дозаторов

Порционные шнековые дозаторы обладают рядом преимуществ, которые обеспечивают их популярность:

1. Простота конструкции: Устройства состоят из минимального числа компонентов, что упрощает обслуживание и ремонт.

2. Герметичность: Герметичный корпус предотвращает пыление и позволяет работать с гигроскопичными материалами.

3. Универсальность: Подходят для широкого спектра сыпучих продуктов, включая трудносыпучие и пылящие материалы.

4. Простота интеграции: Легко интегрируются в производственные линии и пневмотранспортные системы.

5. Экономичность: Низкая стоимость по сравнению с высокоточными весовыми дозаторами, а также минимальные затраты на обслуживание.

6. Быстрая переналадка: Возможность оперативно изменять объем порции и параметры дозирования.

7. Долговечность: Использование нержавеющей стали и антикоррозийных покрытий повышает срок службы.

Недостатки и ограничения

Несмотря на преимущества, порционные шнековые дозаторы имеют ограничения:

1. Ограниченная точность: Погрешность дозирования составляет 3–5% для стандартных моделей, что делает их менее подходящими для процессов, требующих высокой точности (например, фармацевтических). Для повышения точности используются модели с обратной связью (весовые датчики).

2. Низкая производительность для больших доз: Дозирование больших объемов занимает больше времени из-за зависимости от скорости вращения шнека.

3. Чувствительность к неоднородности материала: При неравномерной плотности продукта точность может снижаться.

4. Ограничения для легкосыпучих материалов: Для таких продуктов предпочтительны другие типы дозаторов (например, гравитационные).

Рекомендации по выбору

При выборе порционного шнекового дозатора следует учитывать следующие факторы:

• Тип материала: Для пылящих и трудносыпучих продуктов (мука, крахмал) подойдут модели с ворошителем и герметичным корпусом. Для гранул лучше выбрать дозаторы с серводвигателем.

• Точность дозирования: Для высокой точности (0,5–1%) выбирайте модели с обратной связью (например, тензометрическими датчиками).

• Производительность: Для небольших доз (до 10 г) подойдут микродозаторы, для больших объемов (1–50 кг) — мощные модели с крупным шнеком.

• Тип тары: Убедитесь, что дозатор совместим с используемой тарой (пакеты, мешки, ящики).

• Условия эксплуатации: Для агрессивных сред выбирайте модели из нержавеющей стали с пылевлагозащитой.

• Бюджет: Сбалансируйте стоимость и качество, избегая слишком дешевых моделей, которые могут быстро изнашиваться.

Популярные модели включают:

• ДШ1, ДШ2, ДШ-СЕРВО (Tauras-Fenix): Для пищевых пылящих продуктов, с производительностью 35–120 доз/мин.

• SF-DM-100, SF-DG-100 (КДМ Трейдинг): Настольные модели для трудносыпучих продуктов.

• PureFeed® A (Schenck Process): Гигиеничные дозаторы для фармацевтики, с подачей от 500 г/ч до 150 кг/ч.

• SCM (Shini): Для полимерных гранул и красителей, с серводвигателем.

Уход и обслуживание

Для обеспечения долговечности и эффективности порционных шнековых дозаторов необходимо:

• Регулярная очистка: Быстросъемные лючки упрощают удаление остатков материала. Очистка проводится после каждой смены, особенно для пылящих продуктов.

• Проверка шнека: Контролируйте износ винтовой поверхности и заменяйте шнек при необходимости.

• Техническое обслуживание: Проводите ежедневное (ЕТО) и периодическое (ПТО) обслуживание, включая проверку привода и блока управления.

• Соблюдение инструкций: Операторы должны быть ознакомлены с руководством по эксплуатации для предотвращения ошибок.

• Калибровка: Периодически калибруйте дозатор для поддержания точности, особенно при смене дозируемого материала.

Заключение

Порционные шнековые дозаторы — это эффективное и экономичное решение для дозирования сыпучих и порошкообразных материалов в различных отраслях. Их простая конструкция, универсальность и способность работать с трудносыпучими продуктами делают их незаменимыми в пищевом, фармацевтическом, химическом и строительном производстве. Несмотря на ограничения в точности и производительности для больших доз, современные модели с серводвигателями и системами обратной связи решают эти проблемы, обеспечивая погрешность до 0,5–1%. Правильный выбор оборудования, соблюдение инструкций по эксплуатации и регулярное обслуживание гарантируют высокую производительность и долговечность дозаторов, оптимизируя производственные процессы и снижая затраты.