سیستم های توزین ریزشی (فلوفیدر و فلومیتر)

این دستگاه، براساس توزین مواد در حال ریزش بر روی یک صفحه­ فلزی، کار می­ کند. این صفحه توزین به یک لودسل مجهز است. کنترلر براساس اندازه­ گیری وزن مواد در حال ریزش و محاسبه­ آهنگ حرکت مواد، میزان بار عبوری را محاسبه کرده و فرمان کنترلی را به یک دریچه­ قابل کنترل، در ورودی این دستگاه اعمال می­کند. سادگی ساختار این دستگاه موجب آسان بودن فرآیند نصب و راه­ اندازی و تعمیرات آن می­شود. از طرفی قیمت پائین آن به نسبت سایر دستگاه­ های توزین، از علل کاربرد زیاد این سیستم است.

با این حال حساسیت و تاثیر­پذیری نسبتاً بالای این دستگاه از عوامل محیطی، مثل تغییرات در فشار هوای ایراسلاید، از معایب این سیستم به شمار می رود. از انواع سیستم های توزین ریزشی که در کارخانجات سیمان کاربرد دارند، می­توان به فلوفیدر برای توزین خوراک کوره، و دستگاه فلومیتر برای توزین برگشتی آسیاب­های گلوله­ای اشاره کرد. معمولاً در آسیاب­های سیمان حلقه بسته، برای اندازه­ گیری میزان مواد برگشتی از آسیاب از فلومیتر استفاده می ­شود.

سیستم توزین ریزشی

اصول کار فلومیتر (سیستم توزین حلقه باز)

اساس کار سیستم­های توزین ریزشی، بر اندازه­گیری فشار وزنی حاصل از ریزش مواد فله­ای، روی یک صفحه فلزی است. این صفحه­ فلزی با طراحی خاص و از جنس فولاد مقاوم در برابر سایش ساخته می­شود. با مکانیسم مکانیکی ویژه­ای این صفحه به یک لودسل متصل است. دستگاه به نحوی ساخته شده که سرعت ریزش مواد روی این صفحه ثابت باشد. هرچه میزان مواد ریخته شده روی این صفحه بیشتر شود وزن اعمال شده به لودسل هم افزایش می­یابد. کنترلر این سیستم توزین، با در نظر گرفتن ثوابت و پارامتر­های ویژه­ای، این مقدار وزنی را به یک عدد معادل آهنگ عبور مواد، (بر حسب تن بر ساعت) تبدیل می­کند.

شماتیک محاسبه­ میزان بار عبوری و کنترل آن با فلومیتر

اصول کار فلوفیدر (سیستم توزین حلقه بسته)

فلوفیدر و فلومیتر، از لحاظ مکانیسم توزین و ساختار مکانیکی کاملاً مشابه هم می­باشند. اما، از دید عملکرد کنترلی، فلومیتر یک سیستم توزین حلقه باز به شمار می­آید. این دستگاه صرفاً میزان بار عبوری را بر حسب تن بر ساعت نشان می­دهد. اما فلوفیدر به عنوان یک سیستم توزین حلقه بسته، علاوه بر نمایش میزان بار عبوری، با اعمال کنترل به دریچه­ ورود مواد، میزان بار عبوری را به حد مورد نظر اپراتور می­رساند.  دریچه­ ورود مواد معمولا از نوع موتوری و یا اسلاید گیت های پنوماتیکی می­باشد. کاربرد اصلی دستگاه فلومیتر در کارخانجات سیمان، در قسمت خوراک کوره است.

 ساختار مکانیکی و اجزاء

فلومیتر از یک مخزن فلزی با آب بندی مناسب ساخته شده است. درون این مخزن صفحه­ی ریزش مواد یا صفحه­ی توزین قرار دارد. این صفحه، توسط یک اهرم به لودسل متصل شده است. سادگی ساختار مکانیکی، از ویژگی­های این دستگاه به شمار می­آید. موقعیت قرار گیری شوت ورود مواد، و صفحه­ توزین به نحوی است که سرعت ریزش مواد پودری به داخل آن همواره ثابت باشد، و رعایت این شرط در هنگام نصب اولیه­ دستگاه بسیار با اهمیت است. یک دریچه­ی بازدید روی سطح بالایی این سیستم به منظور مشاهده و دسترسی به قسمت­های داخلی آن تعبیه شده است. اطراف این دریچه با لاستیک­های درزگیر نواری، آب­بندی شده است. همچنین دو دیافراگم لاستیکی با جنس و طراحی ویژه، در طرفین مخزن، حالتی انعطاف­پذیر همراه با آب­بندی را در اطراف محور اتصال به صفحه­ی توزین، ایجاد کرده­اند.

 ساختار فلومیتر و نحوه­ ی نصب آن

 نکات فنی در خصوص فلوفیدر / فلومیتر

همانطور که پیش­تر گفته شد، سیستم توزین ریزشی یک دستگاه با ساختار مکانیکی بسیار ساده است. این سادگی در طراحی دارای ابعاد مثبت و منفی، از دید بهره­­برداری است. از مزایای این سادگی می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

 1) قیمت این دستگاه در مقایسه با سیستم­های دیگر بسیار پائین است

2) به علت نبود موتور و سایر اجزاء متحرک، این سیستم کمترین میزان مصرف انرژی دارد

3) راه­ اندازی و تعمیر و نگه­داری این سیستم بسیار ساده است

4) به علت ماهیت بسته ی مخزن، مواد و گرد و غبار در محیط پراکنده نمی ­شود.

اما این سادگی، معایبی را نیز موجب می­ شود. مهمترین آنها تاثیر پذیری بیش­از حد عملکرد سیستم، از شرایط محیطی است. به این معنی که در صورت تغییر فشار هوای داخل مخزن، دقت توزین و پایداری روند تغذیه­ی مواد، به شدت تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. این نکته به حدی است که در دستورالعمل های سازنده، به صراحت نسبت به رعایت شرایط فشار هوای ثابت در مخزن دستگاه اشاره شده است. و در صورت رعایت نشدن این محدوده­ فشار هوا، دقت توزین کاهش می ­یابد. همواره باید یک جریان مکش ثابت (یک فشار هوای منفی) در مخزن برقرار باشد. حداکثر نوسان مجاز این فشار هوا، 2 میلی بار است.

از دیگر محدودیت­های این دستگاه، اعمال سیگنال کنترلی به فقط یک نقطه است. این دستگاه در حالت فلوفیدر (مثلاً برای خوراک کوره) فقط با کنترل دریچه­ ی ریزش مواد، میزان بار عبوری را تنظیم می­ کند، در صورتی که مثلاً در ویفیدر­های خوراک کوره، علاوه بر دریچه­ ریزش مواد، سرعت حرکت نوار نقاله نیز، برای تنظیم بار کنترل می ­شود. کنترل بار از دو نقطه، باعث افزایش دقت و سرعت عکس ­العمل سیستم نسبت به تغییر بار خواهد شد.

با این همه، این سیستم به علت صرفه­ ی اقتصادی در زمان خرید، و از همه مهمتر کاربری آسان آن، فعلاً در ایران پرکاربردترین سیستم توزین برای اندازه­ گیری مواد برگشتی از آسیاب­ های گلوله­ ای و تا حدی پرکاربردترین سیستم برای تغذیه ­ی کوره است.

لزوم برقراری ثبات فشار هوا در دستگاه فلومیتر

روش کالیبراسیون و تنظیمات

در کنترلر این دستگاه مکانیسمی برای صفر کردن وزن مرده و همچنین کالیبره کردن آن با وزنه تعبیه شده است. پیش از اقدام به کالیبراسیون علاوه بر اطمینان از صحت عملکرد لودسل، باید از صحت نصب شوت ورودی مواد، و برقراری شرایط استاندارد فشار هوای داخل مخزن مطمئن شد. در انتهای مخزن محلی برای قرار دادن وزنه­ ی کالیبراسیون تعبیه شده است. این وزنه باید یک میله با وزن مشخص باشد. وزن آن، با در نظر گرفتن ضریب اهرمی، که از ویژگی ­های مکانیکی دستگاه است، به عنوان یک پارامتر برای کنترلر تعریف می­شود. همچنین مانند سایر سیستم­ های توزین می­ توان با وزن کشی در بار واقعی، از دقت توزین آن اطمینان حاصل کرد.

کاربرد­های فلومیتر/ فلوفیدر

سیستم توزین ریزشی برای توزین و کنترل وزنی مواد پودری مثل خروجی آسیاب­ها یا مواد ورودی به کوره طراحی شده است. در صنعت سیمان همان­طور که گفته شد، این سیستم در دو قسمت از کارخانه کاربرد دارد. یکی از آنها اندازه­ گیری مواد خروجی از جداکننده در خروجی آسیاب سیمان، به عنوان فلومیتر است. کاربرد دیگر این دستگاه، تغذیه­ کوره است. این دستگاه مواد خام ذخیره شده در مخزن خوراک کوره (کنترل بین) را، به میزان مورد نظر و با نوسان قابل قبول، به داخل کوره­ سیمان تغذیه می­ کند. برای این کاربرد از نوع فلوفیدر آن استفاده می ­شود.

مرجع: کتاب توزین در صنعت سیمان   مولف: مهندس هادی کمالی