Đồ án Nghiên cứu hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng lò đứng

LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc phát triển xây dựng cơ sở hạ tầng và xây dựng dân dụng tăng lên nhanh chóng trên thế giới nói chung. Đặc biệt là sự bùng nổ về đầu tư phát triển công nghiệp xi măng ở các nước đang phát triển, trong đó phải kể đến là Việt Nam. Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về chất lượng giá cả sự cạnh tranh trên thị trường, cho nên việc đầu tư cải tiến công nghệ ở các công ty xí nghiệp đang là một giải pháp tốt cho việc cạnh tranh về giá cả và chất lượng. Ở nước ta nền kinh tế và khoa học kỹ thuật đang trên đà phát triển, phù hợp với sự phát triển chung ở khu vực, với chính sách mở cửa của Đảng và Nhà nước ta. Ở nước ta đang thu hút vốn đầu tư của nước ngoài ngày càng nhiều, trong đó phải kể đến việc đầu tư vào công nghệ sản xuất xi măng trong những năm gần đây. Với bất kỳ một nhà máy xi măng nào, nhất là đối với những nhà máy có mức độ tự động hoá cao thì việc cân băng định lượng dùng giám sát, điều khiển các thành phần phối liệu là vô cùng quan trọng, nó là một trong những yếu tố quyết định đến năng suất của cả dây truyền và tỷ lệ các thành phần phối liệu nó ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng xi măng sản xuất ra. Do đặc điểm công nghệ sản xuất xi măng có nhiều công đoạn và hầu hết là cần đến hệ thống cân băng định lượng từ khâu nghiền liệu đến khâu nghiền xi măng. Với nhiệm vụ đặt ra cho cân băng định lượng là thoả mãn những nhu cầu từ thực tế sản xuất, phải đảm bảo đủ lượng liệu cần thiết cho công đoạn tiếp theo về khối lượng tỷ lệ các thành phần phối liệu và tốc độ cấp liệu cho từng thời điểm. Tuỳ theo vị trí, tính chất, chức năng của các khâu trong dây truyền sản xuất mà cân băng định lượng ở khâu đó có những đặc điểm riêng, như chế độ làm việc, sai số cho phép, dải điều chỉnh tốc độ, độ ổn định… Tuy nhiên các cân băng định lượng trong dây chuyền đều có đặc điểm chung là: Các đối tượng cân là cân băng tải cấp liệu kích thước vật liệu cần cân thay đổi trong phạm vi rộng từ các nguyên liệu thô cho đến các nguyên liệu mịn dạng bột. Với đề tài “Nghiên cứu hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng lò đứng”. Cụ thể là nhà máy sản xuất xi măng thuộc công ty xi măng Tiên Sơn – Hà Tây. Bản đồ án này được trình bày chi tiết như sau: CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY XI MĂNG TIÊN SƠN – HÀ TÂY. CHƯƠNG 2 : MÔ TẢ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÂN BĂNG PHỐI LIỆU. CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN LỰA CHỌN HỆ THỐNG TĐĐ CHO CÂN CẤP THAN CHƯƠNG 4 : GIÅÏI THIÃÛU VÃÖ BÄÜ ÂIÃÖU KHIÃØN PLC CHÆÅNG 5 : THIÃÚT KÃÚ MAÛCH ÂIÃÖU KHIÃØN, MÄ HÇNH CÁN BÀNG ÆÏNG DUÛNG CHÆÅNG 6 : MÄ PHỎNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG Phạm vi đề cập của bản đồ án này là thiết kế hệ thống cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng. Bản đồ án này được thực hiện với sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình của thầy giáo Nguyễn Mạnh Tiến vãö lyï thuyãút vaì tháöy Taû táút Thàõng vãö pháön thæûc haình thiãút kãú làõp âàût mä hçnh, cùng các kỹ sư tại nhà máy xi măng Tiên Sơn – Hà Tây . Nội dung của bản đồ án này chắc chắn còn nhiều thiếu sót, em rất mong được tiếp thu những ý kiến đóng góp bổ sung của các thầy cô giáo để bản đồ án của em được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn! Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY XI MĂNG TIÊN SƠN – HÀ TÂY 1.1. Giới thiệu sơ lược về công ty: Công ty xi măng Tiên Sơn tiền thân là nhà máy vôi đá, năm 1995 được sự quan tâm chỉ đạo của Đảng và Nhà nước, nhà máy đã đầu tư xây xựng một dây chuyền sản xuất xi măng có công 25Tấn/h và đưa vào hoạt động từ năm 1996,thiết bị và dây chuyền công nghệ ban đầu được nhập khẩu hoàn toàn của Trung Quốc,với tổng giá trị đầu tư ban đầu là 39 tỷ đồng.Sau gần 10 năm hoạt đông sản xuất cho tới nay nhà máy đã có nhiều thay đổi sửa chữa nâng cấp thiết bị cũng như dây chuyền công nghệ,nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trong quá trình sản xuất, đặc biệt là đã kết hợp cùng với trường Đại Học Công Nghiệp Thái Nguyên để thiết kế cải tiến và thay thế một số thiết bị của dây chuyền cân băng định lượng. Với đội ngũ CBCNV giàu kinh nghiệm đã đưa nhà máy hoạt động ngày càng phát triển đi lên,có hiệu quả kinh tế cao luôn đạt danh hiệu là đơn vị đi đầu cho ngành xi măng trong khu vực.với cơ cấu sắp xếp tổ chức cán bộ hợp lý không những đã đưa nhà máy hoạt động có hiệu quả kinh tế cao mà còn xứng danh là đơn vị vững mạnh trong công tác tổ chức công đoàn và đoàn TN của khu vực.Với địa hình nhà máy được xây dựng trên vùng đất của xã Hồng Quang - huyện Ứng Hoà tĩnh Hà Tây,khu sản xuất đặt sát với núi thuận tiện cho việc khai thác đá nguyên liệu, văn phòng làm việc của công ty được xây dựng cách nhà máy sản xuất khoảng 500m,thuận tiện cho việc quản lý và theo dõi xử lý kịp thời những vướng mắc trong quá trình sản xuất, để tiện cho việc giao dịch và tiêu thụ sản phẩm công ty đã xây dựng tất cả 3 văn phòng đại diện trên địa bàn các huyện và tĩnh lân cận trong khu vực.Với phương châm phấn đấu sản xuất và tiêu thụ 150.000 tấn xi măng trên năm, trong nhiều năm nhà máy đã phải hoạt động liên tục hết công suất để hoàn thành mọi chỉ tiêu đề ra, trong thời gian gần đây sản phẩm xi măng của nhà máy sản xuất ra không đủ cung cấp cho thị trường trong tĩnh và trong nước, hướng tới công ty muốn đầu tư nâng công suất sản xuất của nhà máy lên nhằm đảm bảo đủ sản lượng để cung cấp cho thị trường tiêu thụ trong nước đặc biệt là thị trường trong tĩnh Hà Tây và một số tĩnh lân cận. 1.2 Tìm hiểu về tổ chức hoạt động của công ty : Được biết công ty hoạt động sản xuất có hiệu quả, sản phẩm sản xuất ra được người tiêu dùng ưa chuộng là nhờ có bộ máy lãnh đạo tốt, kết hợp với việc bố trí sắp xếp công việc hợp lý cho từng CBCNV . Qua tìm hiểu được biết sơ đồ tổ chức của công ty như sau : (Hình 1.1)
 Hình 1.1 – Sơ đồ tổ chức công ty xi măng Tiên Sơn 1.3.Quy trình công nghệ sản xuất xi măng - Nhà máy xi măng Tiên Sơn: Với thiết kế quy trình công nghệ gồm hai dây chuyền hoạt động song song với nhau nhà máy đã sản xuất rất có hiệu quả, tránh được việc lãng phí thời gian và nguyên vật liệu trong quá trình sản xuất, kết hợp với việc cải tạo thay thế một số thiết bị trong dây chuyền, nên hiện nay nhà máy đã thuộc diện một trong những nhà máy sản xuất xi măng hiện đại của nước ta. Đặc biệt là hệ thống cân băng định lượng, công ty đã kết hợp với trường đại học công nghiệp - Thái Nguyên để cải tạo và thay thế hệ thống cân băng định lượng, trước đây sử dụng theo nguyên lý cấp liệu rung, thay vào đó nay được lắp đặt hệ thống cân cấp liệu tự động điều khiển bằng biến tần, thiết bị hiện đại được mô phỏng trên máy tính. Dưới đây là sơ đồ khối dây chuyền sản xuất xi măng của nhà máy xi măng Tiên Sơn–Hà Tây (Hình 1.2):
 Hình 1.2 – Sơ đồ khối dây chuyền công nghệ sản xuất xi măng –Cty xi măng Tiên Sơn 1.4. Thuyết minh sơ đồ công nghệ: 1.4.1 C«ng ®o¹n chuÈn bÞ nguyªn liÖu. Nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt xi m¨ng chñ yÕu lµ ®¸ v«i, ngoµi ra cßn cã c¸c lo¹i phô gia kh¸c nh­ than, ®Êt, quÆng s¾t, th¹ch cao. Víi ®iÒu kiÖn thuËn lîi lµ nguyªn liÖu ë gÇn s¸t nhµ m¸y, ®¸ sau khi ®­îc khai th¸c ®­îc hÖ thèng c¸c b¨ng t¶i cao su vËn chuyÓn vÒ n¬i tËp kÕt vµ ®­îc ph©n lo¹i (®¸ v«i ®en, ®¸ v«i xanh), kiÓm tra chÊt l­îng. §¸ ®¹t chÊt l­îng cã kÝch th­íc giíi h¹n lµ 350 mm. §¸ ®· ®¹t chÊt l­îng ®­îc ®­a xuèng c¸c m¸ng ®¸, tõ c¸c m¸ng ®¸ nµy, ®­îc c¸c b¨ng t¶i xÝch tÊm ®­a ®Õn c¸c m¸y kÑp hµm ®¸ ®Ó thùc hiÖn c«ng ®o¹n ®Ëp ®¸ lÇn thø nhÊt. Sau khi qua c¸c m¸y kÑp hµm nµy th× kÝch th­íc ®¸ ®¹t kÝch th­íc giíi h¹n lµ 80 mm. Sau khi qua c«ng ®o¹n ®Ëp ®¸ lÇn 1, ®¸ ®­îc hÖ thèng b¨ng t¶i cao su ®­a vµo m¸y ®Ëp bóa ®Ó thùc hiÖn c«ng ®o¹n ®Ëp ®¸ lÇn 2. Qua khái c«ng ®o¹n nµy, ®¸ nguyªn liÖu ®¹t kÝch th­íc 25 mm vµ ®­îc hÖ thèng gµu t¶i xóc lªn ®æ vµo c¸c xilo 1 vµ 2. C¸c lo¹i phô gia kh¸c th× ®­îc ®­a tõ c¸c n¬i vÒ vµ tËp kÕt ë kho chøa phô gia. qua c«ng ®o¹n ®Ëp nhá, sÊy, sµng ph©n lo¹i ®Ó cã ®­îc kÝch cì quy ®Þnh t¹o ®iÒu kiÖn cho m¸y nghiÒn ®¹t n¨ng suÊt sau ®ã ®­îc ®æ vµo c¸c xilo 3vµ 4. Riªng phô gia ®¸ th¹ch cao th× còng nh­ ®¸ nguyªn liÖu (®¸ v«i) ®­îc m¸y kÑp hµm ®Ëp nhá råi ®­îc gµu t¶i xóc lªn chøa trong xilo 5. 1.4.2 C«ng ®o¹n phèi vµ nghiÒn nguyªn liÖu. §©y lµ c«ng ®o¹n quan träng, quyÕt ®Þnh chÊt l­îng s¶n phÈm cña c«ng nghÖ s¶n xuÊt xi m¨ng lß ®øng. §¶m nhËn c«ng ®o¹n quan träng nµy chÝnh lµ hÖ thèng c©n b¨ng ®Þnh l­îng ®iÒu khiÓn b»ng m¸y vi tÝnh. HÖ thèng gåm 06 bé c©n b¨ng ®­îc ®Æt d­íi ®¸y c¸c xilo theo thø tù tõ cuèi b¨ng t¶i chÝnh ®Õn miÖng m¸y nghiÒn lµ : §¸ 1, ®¸ 2, than, quÆng s¾t, th¹ch cao. NhiÖm vô chÝnh cña c¸c c©n b¨ng ®¸p øng sù æn ®Þnh vÒ l­u l­îng vµ ®iÒu khiÓn l­îng nguyªn liÖu cÊp nµy sao cho phï hîp víi yªu cÇu c«ng nghÖ ®Æt ra. Nguyªn liÖu tõ ®¸y c¸c xilo ®­îc trót lªn mÆt c¸c b¨ng t¶i c©n b¨ng qua hÖ thèng cÊp liÖu. Mçi c©n b¨ng trong hÖ thèng nhËn 1 nhiÖm vô kh¸c nhau (vËn chuyÓn c¸c nguyªn liÖu kh¸c nhau víi 1 l­u l­îng kh¸c nhau) nh»m môc ®Ých khèng chÕ vµ ®iÒu chØnh (tèc ®é b¨ng) sao cho l­u l­îng liÖu nhËn ®­îc øng víi gi¸ trÞ ®Æt tr­íc theo yªu cÇu c«ng nghÖ s¶n xuÊt víi sai sè bÐ h¬n hoÆc b»ng gi¸ trÞ cho phÐp. HÖ thèng 06 c©n b¨ng ®Þnh l­îng nµy ®æ nguyªn liÖu lªn 1 b¨ng t¶i cao su vµ b¨ng t¶i nµy cã nhiÖm vô vËn chuyÓn nguyªn liÖu (®· ®­îc phèi) ®æ vµo m¸y ngiÒn bi thùc hiÖn nghiÒn thµnh bét liÖu. C¸c h¹t bét liÖu ®¹t tiªu chuÈn (vÒ kÝch th­íc) sÏ ®­îc hÖ thèng gµu t¶i xóc lªn ®æ vµo c¸ xilo chøa, c¸c h¹t ch­a ®¹t (cã ®é mÞn > 10% trªn sµng 4900 lç/cm2 ) sÏ ®­îc m¸y ph©n ly ®­a trë l¹i vµo ®Çu m¸y nghiÒn ®Ó nghiÒn l¹i. Tỷ lệ phối liệu theo định mức sau: Đá1: từ (29 ( 37%) Đá2 : từ (32 ( 40%) Quặng sắt : 6% Than đá : 16% Đất sét : 4% Thạch cao : 5% 1.4.3 C«ng ®o¹n nung luyÖn clinke. §©y còng lµ 1 trong nh÷ng c«ng ®o¹n quyÕt ®Þnh chÊt l­îng cña s¶n phÈm. Bét liÖu ®­îc lÊy ra vµ ®­îc ®ång nhÊt b»ng hÖ thèng rót liÖu,sau ®ã qua hÖ thèng m¸y trén Èm ®¹t ®é Èm 60% råi ®­a vµo m¸y vª viªn kiÓu sµng quay. Nh÷ng viªn liÖu cã kÝch cì 6 ( 8 mm sÏ ®­îc ®æ xuèng 1 b¨ng t¶i cao su råi ®­a vµo hÖ thèng cÊp liÖu cho lß nung, c¸c viªn liÖu ®­îc cÊp vµo lß b»ng c¸ch r·i ®Òu tõng líp mét vµ ®­îc nung ë nhiÖt ®é 1500oc sau ®ã ®­îc rót ra b»ng hÖ thèng m¸y ghi x¶. Lóc nµy c¸c viªn liÖu ®· trë thµnh clinke vµ dÝnh vµo nhau thµnh tõng t¶ng cã kÝch th­íc kho¶ng 80 ( 100 mm. HÖ thèng ghi x¶ sÏ x¶ clinke nãng lªn b¨ng t¶i xÝch tÊm ®Æt ngay d­íi ®¸y lß vµ c¸c t¶ng clinke ®­îc ®­a vµo m¸y kÑp hµm clinke ®Ó ®Ëp nhá. Tuú theo chÊt l­îng clinke tèt hay xÊu mµ ®­îc ®­a vµo chøa trong c¸c xilo riªng (§Ó sau nµy rót ra vµ phèi víi c¸c l­îng phô gia kh¸c nhau. 1.4.4 C«ng ®o¹n nghiÒn clinke thµnh xim¨ng thµnh phÈm vµ ®ãng bao xi m¨ng. Clinke sau khi ®­îc c¸c bé phËn chøc n¨ng kiÓm tra chÊt l­îng, clinke ®­îc hÖ thèng c©n b¨ng ®Þnh l­îng phèi cïng víi c¸c thµnh phÇn ®¸ mì, th¹ch cao, ®Êt ph¸p cæ, xØ b«ng theo mét tû lÖ nhÊt ®Þnh, sau ®ã ®­îc hÖ thèng b¨ng t¶i cao su ®­a vµo m¸y nghiÒn bi. S¶n phÈm sau m¸y nghiÒn chÝnh lµ xi m¨ng thµnh phÈm. C¸c h¹t xi m¨ng ch­a ®¹t (cã ®é mÞn > 10% trªn sµng 4900 lç/cm2 ) sÏ ®­îc m¸y ph©n ly ®­a trë l¹i vµo ®Çu m¸y nghiÒn ®Ó nghiÒn l¹i. S¶n phÈm xi m¨ng ®¹t chÊt l­îng ®­îc ®æ vµo c¸c xilo 14, 15, 16. Sau khi ®Ó nguéi th× ®­îc ®­a vµo m¸y ®ãng bao, thµnh phÈm ®­îc ®ãng kho kÕt thóc quy tr×nh s¶n xuÊt. Chương 2 MÔ TẢ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CÂN BĂNG PHỐI LIỆU 2.1. Khái niệm: Cân băng định lượng là bao gồm các thiết bị ghép nối với nhau mà thành, cân băng định lượng của nhà máy sản xuất xi măng là cân định lượng băng tải, được dùng cho hệ thống cân liên tục (liên tục theo chế độ dài hạn lặp lại). Thực hiện việc phối liệu một cách liên tục theo tỷ lệ yêu cầu công nghệ đặt ra. Trong các nhà máy sản xuất công nghiệp, các dây chuyền sản xuất xi măng, hệ thống cân băng định lượng còn đáp ứng sự ổn định về lưu lượng liệu và điều khiển lượng liệu cho phù hợp với yêu cấu, chính vì nó đóng một vai trò rất quan trọng trong việc điều phối và hoạch định sản xuất, do đó nó quyết định vào chất lượng sản phẩm, góp phần vào sự thành công của công ty. Cân băng định lượng trong nhà máy sản xuất xi măng là cân băng tải, nó là thiết bị cung cấp kiểu trọng lượng vật liệu được chuyên trở trên băng tải mà tốc độ của nó được điều chỉnh để nhận được lưu lượng vật liệu ứng với giá trị do người vận hành đặt trước. 2.2. Cấu tạo của cân băng định lượng : 1 3 6 7 8 9 4 10 2 5 Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo cân băng định lượng. Cấu tạo của cân băng định lượng gồm các phân sau: 1: Phễu cấp liệu 2: Cảm biến trọng lượng (Load Cell). 3: Băng truyền. 4: Tang bị động. 5: Bulông cơ khí. 6: Tang chủ động. 7: Hộp số. 8: SenSor đo tốc độ. 9: Động cơ không đống bộ (được nối với biến tần) 10: Cảm biến vị trí 2.3. Tế bào cân đo trọng lượng: Là thiết bị đo trọng lượng trong hệ thống cân định lượng bao gồm 2 loại tế bào là loại SFT (Smat Foree Tran Sduer) và tế bào cân Tenzomet. 2.3.1. Nguyên lý tế bào cân số SFT: Tải trọng cần đo Ngưỡng hạn chế Dây rung Giao thức truyền tin nối tiếp Hình 2.1: Sơ đồ tế bào cân số SFT Đầu đo trọng lượng là nơi đặt tải cần đo, nó truyền lực tác động trực tiếp của tải lên một đây dẫn đặt trong từ trường không đổi. Nó làm thay đổi sức căng của dây dẫn nên dây dẫn bị dao động (bị rung). Sự dao động của dây dẫn trong từ trường sinh ra sức điện động cảm ứng. Sức điện động này có tác động chặt chẽ lên tải trọng đặt trên đầu đo. Đầu cảm biến nhiệt độ xác định nhiệt độ của môi trường để thực hiện việc chỉnh định vì các phần tử SFT phụ thuộc vào rất nhiều vòng nhiệt độ. Bộ chuyển đổi : Chuyển đổi các tín hiệu đo lường từ đầu đo thành dạng tín hiệu số. Bộ xử lý : Xử lý tất cả các tín hiệu thu được và các tín hiệu ra bên ngoài theo phương thức truyền tin nối tiếp. Bảng thống kê một số loại tế bào Tải định mức  20kg  30kg  100kg  120kg  200kg  300kg   Tải cực đại  30kg  45kg  150kg  180kg  300kg  450kg   Phạm vi nhiệt độ cho phép  -10( 60oc  -10(60oc  -10(40oc  -10(60oc  -10(40oc  -10(60oc   Giao thức truyền tin nối tiếp với bên ngoài  RS 422 RS 485  RS 422 RS 485  RS 422 RS 485  RS 422 RS 485  RS 422 RS 485  RS 422 RS485   Năng lượng tiêu thụ  1w  1w  1w  1w  1w  1w   Khoảng ghép nối  500m  500m  500m  500m  500m  500m   Độ phân giải  3,4g  5g  0,0001%  0,0001%  0,0001%  0,0001%   2.3.2. Nguyên lý tế bào cân Tenzomet: R-ΔR R +ΔR UN R+ΔR R-ΔR Ur Hình 2.2: Sơ đồ cầu tế bào cân Tezomet. Nguyên lý tế bào cân Tenzomet dựa theo nguyên lý cầu điện trở, trong đó giá trị điện trở của các nhánh cầu thay đổi bởi ngoại lực tác động lên cầu. Do đó nếu có một nguồn cung cấp không đổi (UN=const) thì hai đường chéo kia của cầu ta thu được tín hiệu thay đổi theo tải trọng đặt lên cầu. Khi cầu cân bằng thì điện áp ra Ur=0. Khi cầu điện trở thay đổi với giá trị ΔR thì điện áp ra sẽ thay đổi, lúc này điện áp ra được tính theo công thức. ΔR ( 2.1) Ur=UN * R Trong đó: UN - điện áp nguồn cấp cho đầu đo Ur - điện áp ra của đầu đo ΔR - lượng điện trở thay đổi bởi lực kéo trên đầu đo R - giá trị điện trở ban đầu của mỗi nhánh cầu. với R tỷ lệ với khối lượng vật liệu trên băng cân thì thấy tín hiệu Ura là khuyếch đại nên sau đó gửi tín hiệu này qua biến đổi A/D vào bộ điều khiển để xử lý. Giả sử cấp cho đầu vào cầu cân một điện áp là UN=10v thì cứ 100kg vật liệu trên băng LoadCell sẽ chuyển thành 2mv/v tương ứng. Lúc này, điện áp ra của cầu cân sẽ là Ura=20mv Bảng thống kê một số tế bào cân Tenzomet Tải định mức  20 30 50 70 100 150 250 300   Tải cực đại  150% tải định mức   Sai số  < 0.015%   Phạm vi điều chỉnh  -10 ÷ 40   Nguồn cung cấp  -10 ÷ 15   2.3.3. Chuẩn bì: Sau khi đã chỉnh định cảm biến trọng lượng thì tiến hành chuẩn bì cho cân bằng cách thực hiện chức năng (chuẩn bì tự động ). Xác định sự trượt của băng trong lúc trừ bì băng tải rỗng, bộ điều khiển ghi vào bộ nhớ số phân đoạn thực của băng tải giữa 2 lần quay lại của thiết bị định vị (Belt in dex) và so sánh với phân đoạn đã ghi trong bộ nhớ. Nếu có sự sai khác tức là đã có sự trượt của băng trên puly truyền động và bộ điều khiển sẽ báo động. 2.4. Nguyên lý tính lưu lượng của cân băng định lượng: 2.4.1. Nguyên lý tính lưu lượng: Cân băng định lượng (cân băng tải) là thiết bị cung cấp liệu kiểu trọng lượng.Vật liệu được chuyên trở trên băng tải, mà tốc độ của băng tải được điều chỉnh để nhận được lưu lượng đặt trước khi có nhiều tác động liên hệ(liệu không xuống đều). Cầu cân về cơ bản bao gồm : Một cảm biến trọng lượng (LoadCell) gắn trên giá mang nhiều con lăn. Trọng lượng của vật liệu trên băng được bốn cảm biến trọng lượng (LoadCell) chuyển đổi thành tín hiệu điện đưa về bộ xử lý để tính toán lưu lượng. Để xác định lưu lượng vật liệu chuyển tới nơi đổ liệu thì phải xác định đồng thời vận tốc của băng tải và trọng lượng của vật liệu trên 1 đơn vị chiều dài. Trong đó tốc độ của băng tải được đo bằng cảm biến tốc độ có liên hệ động học với động cơ. Tốc độ băng tải V (m/s) là tốc độ của vật liệu được truyền tải. Tải của băng truyền là trọng lượng vật liệu được truyền tải trên một đơn vị chiều dài ∂ (kg/m). Cân băng tải có bộ phận đo trọng lượng để đo ∂ và bộ điều khiển để điều chỉnh tốc độ băng tải sao cho điểm đổ liệu, lưu lượng dòng chảy liệu bằng giá trị đặt do người vận hành đặt trước. Bộ điều khiển đo tải trọng trên băng truyền và điều chỉnh tốc độ băng đảm bảo lưu lượng không đổi ở điểm đổ liệu. (2.2) Q = ƍ * V Trọng lượng tổng trên băng là lực Fc(N) được đo bởi hệ thống cân trọng lượng và ∂, được tính theo biểu thức: (2.3) ƍ
trong đó : L - chiều dài của cầu cân g - gia tốc trọng trường (g=9,8 m/s2) Lực hiệu dụng Fm(N) do trọng lượng của vật liệu trên băng tải gây nên: (2.4) Fm =Fc – F0 Trong đó : F0 – là lực đo trọng lượng của băng tải cả con lăn và giá đỡ cầu cân. Tải trọng trên băng truyền có thể tính là: (2.5) ƍ = S * ( Trong đó : ( - khối lượng riêng của vật liệu (kg/m3) S - tiết diện cắt ngang của vật liệu trên băng (m2) Do đó lưu lượng có thể tính là: (2.6) Q =
2.4.2. Đo trọng lượng liệu trên băng tải: Trọng lượng đo nhờ tín hiệu của LoadCell bao gồm trọng lượng của băng tải và trọng lượng vật liệu trên băng. Vì vậy để đo được trọng lượng của liệu thì ta phải tiến hành trừ bì (tức là trừ đi trọng lượng của băng tải ). Bộ điều khiển xác định trọng lượng của liệu nhờ trừ bì tự động các phân đoạn băng tải. * Nguyên lý của quá trình trừ bì như sau : Băng tải phải được chia thành các phân đoạn xác định. Trong lúc trừ bì băng tải rỗng (không có liệu trên băng) trọng lượng của mỗi đoạn băng được ghi vào bộ nhớ. Khi vận hành bình thường cân băng tải trọng lượng của mỗi vật liệu trên mỗi phân đoạn được xác định bằng cách lấy trọng lượng đo được trên đoạn đó trừ đi trọng lượng băng tải tương ứng đã ghi trong bộ nhớ. Điều này đảm bảo cân chính xác trọng lượng liệu ngay cả khi dùng băng tải có độ dày không đều trên chiều dài của nó. Việc điều chỉnh trọng lượng cần phải thực hiện đồng bộ với vị trí của băng (belt index được gắn trên băng) mới bắt đầu thực hiện trừ bì. Khi ngừng cân vị trí của băng tải được giữ lại trong bộ nhớ do đó ở lần khởi động tiếp theo việc trừ bì được thực hiện ngay.