為滿足食品專用粉生產的需要,國家糧食儲備局無錫科學研究設計院最新研製了TWCD多組分批量添加係統,該係統是一種用於批量稱量粉狀物料的機電一體化添加設備,可按照配方要求自動添加1至6種微量物質,實現微量多組分添加,滿足了麵粉廠配粉工段、食品廠及其它行業粉狀微量物料添加的需要。
1工作原理
TWCD多組分批量添加係統是一種用於批量稱量粉狀物料的機電一體化添加設備,用戶可根據需要選擇添加微量物料的種類,和喂料裝置的台數。如圖1所示,將需要添加的微量物料分別倒入喂料裝置上的存料鬥內,在計算機或控製儀表上輸入配方。根據設定的添加量和添加順序,喂料裝置由變頻器控製,物料均勻地落入配料控製器的秤鬥內,物料重量的變化經稱重傳感器檢測,將電壓信號輸入儀表控製器,轉換為數字信號處理。開始階段螺旋喂料機構快速給料,當秤鬥內的物料重量接近設定值時,螺旋喂料機構利用變頻調速進行慢給料直至
達到設定值,配料儀表發出信號,停止喂料。下一個喂料裝置開始工作,當係統按配方要求配料結束後,配料儀表控製氣缸工作,秤鬥翻轉,此時,氣動蝶閥開啟,開始卸料。當秤鬥複位,接近開關出關門到位信號,同時氣動蝶閥關閉,表示卸料結束,配料儀表歸零。下一秤配料按上述次序開始工作。
TWCD多組分批量添加係統整個工作周期與配粉工段的配料秤、混合機的工作周期保持協調一致。
2主要結構及特點
TWCD多組分批量添加係統由喂料裝置、配料控製器、氣動蝶閥及控製係統組成,總體結構如圖1所示。
2.1喂料裝置
如圖2所示,該裝置由存料鬥、破拱機構和螺旋喂料機構等組成。存料鬥內下方安裝一個破拱機構,保證散落性差的添加劑在料鬥內流動暢通,不結拱。按照喂料量大小不同,喂料裝置中的螺旋喂料機構按管徑分為Ф34mm、Ф51mm兩種規格。螺旋喂料機構由變頻器控製,管徑Ф34mm規格的喂料裝置,其喂料速度最大為55dm3/h;管徑Ф51mm規格的喂料裝置,其喂料速度為140dm3/h。用戶可根據添加量大小、添加劑種類不同,在工藝設計中選配組合管徑為Ф51規格或管徑為Ф34規格的喂料裝置的數量。

2.2配料控製器
該部分由機架、秤體、秤鬥等部分組成。秤體采用三個高精度稱重傳感器懸吊在機架平板上;機架平板由四根支撐管支撐,位置可以上下調節,以確保安裝時螺旋喂料機構準確地伸入配料秤的進料筒內;四根支撐管用地腳螺栓固定在地麵上,安裝簡便;秤鬥利用支點安裝在秤體內,整個秤鬥可以繞支點180°縱向翻轉。秤鬥結構形式設計巧妙,使得卸料後秤鬥內無物料殘留,從而保證每批次稱量精度。
秤鬥由氣缸控製翻轉動作,動作迅速到位,保證稱量速度和稱量精確性;內置接近開關監控秤鬥翻轉的位置,保證秤鬥翻轉到位後,動作連鎖;秤體出料口法蘭由兩根吊杆吊掛固定在機架上,出料口與秤體采用軟連接。
2.3氣動蝶閥
該設備采用氣動控製,內翻板四周裝有O型密封圈,通過O型密封圈與殼體內壁擠壓來保證密封效果。該設備結構簡單,開啟靈活、密封性好,在啟閉過程中無帶料、溢塵的現象。氣動蝶閥的作用是防止下道工序設備氣流影響配料控製器的精度,並防止粉塵冒漏。
2.4控製係統
控製係統是由配料儀表、稱重傳感器、電氣控製櫃等組成,如圖3所示。配料儀表作為整個控製係統的核心,具有精度高、功能全、體積小、外形美觀、操作簡單的特點。
控製係統主要功能:
2.4.1。具有啟動、暫停、停工(一個配料周期結束後停止配料)、急停、卸料及預置生產批次、當班累計、總累計等完整的配料控製功能;
2.4.2。所有預置配料配方數據通過配料儀表麵板按鍵輸入,具有斷電保護功能;
2.4.3。所有物料喂料過程由變頻器控製,具有快、慢兩種給料速度及過衝量補償;
2.4.4。具有軟件校秤功能,操作簡單;
2.4.5。配料儀表具有RS232通訊端口,可與網絡計算機連接,通過計算機設置配料配方及其他係統功能;
2.4.6。配料儀表可直接連接串行打印機,或通過與計算機連接的打印機打印生產報表。

3主要技術參數
3.1。秤鬥淨容量:10dm3
3.2。每批次稱量物料種類:1～10種
3.3。喂料速度:管徑Υ34mm規格:1～55dm3/h管徑Υ51mm規格:1～140dm3/h
3.4。稱量精度:靜態(砝碼檢定):≤±0.1F.S動態(物料檢定):≤±0.2F.S
3.5。控製儀表電源:AC220V(+10～-15);50Hz;<10W
3.6。氣缸工作壓力:0.4～0.6MPa
4性能試驗
TWCD多組分批量添加係統可以預設定10種不同的添加配方,用戶根據要求隨時調用。對於容量為500kg/m3左右的物料,每種物料的添加量在50g至5000g範圍內可任意設定,每批添加總量
不超過5000g。為保證添加精度,添加量低於50g時需要稀釋後再添加。按照國內現有麵粉廠普遍使用1000kg、2000kg規模的混合機,每批需要添加微量物料的量大致為混合物料的0.2,即2kg至4kg左右。配備一台TWCD10多組分批量添加係統完全可以滿足添加量要求。TWCD多組分批量添加係統每批物料添加的周期和混合機同步,添加時的稱量精度靜態(砝碼檢定)≤±0.1F.S;動態(物料檢定)≤±0.2F.S。我們對TWCD多組分批量添加係統進行了單機機械性能試驗、工藝性能試驗及聯機工藝性能試驗,測試數據如下:

5.結論
通過試驗證明,TWCD多組分批量添加係統機械性能和工藝性能均達到設計要求,整體結構設計合理,外形美觀大方,性能優良。設備與物料接觸部分采用不鏽鋼材料,對物料無汙染;配料精度高,穩定性好,功能完善,各項操作既可在現場控製儀表上進行,也可以在中控室計算機上進行,使用方便簡單,自動化程度高;每批次工作周期能夠和混合機協調同步,確保了微量物料批量添加的連續性、可靠性。
目前,我國麵粉生產正向著營養強化方向發展,國家公眾營養改善項目辦公室、公眾營養與發展中心已在國內推薦“7+1”麵粉營養強化配方,明確指出實行麵粉營養強化將會加快麵粉行業的規模化、專業化進程,因此,各麵粉加工企業生產營養強化麵粉已成為必然趨勢。TWCD多組分批量添加係統正是為了滿足麵粉生產向營養強化方向轉化的需要而研製的一種技術先進、功能完善、製作精良的新型機電一體化批量添加設備,使用TWCD多組分批量添加係統可以在麵粉後處理工段實現精確地、自動地添加各種營養成分及適量的改良劑、強化劑等微量物質,實現微量多組分添加。該設備不僅可以廣泛應用於麵粉廠配粉工段,也可以應用於食品廠及其它行業,具有很大的市場潛力和推廣使用價值。

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