Отпадъците от прах са често срещана грижа при промишлените операции по пълнене. Дори когато машината за пълнене работи правилно, прахът може да се загуби чрез препълване, генериране на прах, разпиляване на материал, нестабилно подаване, натрупване на продукта и проблеми с опаковката.
За производителите, работещи със скъпи съставки, фармацевтични прахове, хранителни продукти, подправки, химикали или други фини материали, тези загуби могат да се натрупват с времето. Следователно намаляването на отпадъците от прах е не само екологично съображение, но и начин за подобряване на оползотворяването на материала и ефективността на производството.
Най-ефективният подход е да се установи къде се губи прах и след това да се подобри целият процес на пълнене, от подаването на материала до крайната обработка на опаковката.
Откъде идват отпадъците от прах?
Загубата на прах може да възникне в няколко точки от производствената линия.
Част от праха може да се загуби по време на прехвърлянето от бункера за съхранение към машината за пълнене. Други загуби могат да възникнат, когато прахът влезе в контейнера, особено ако продуктът генерира прах по време на високо-скоростно пълнене.
Препълването е друг важен източник на отпадъци. Ако целевото тегло е постоянно превишавано, допълнителният продукт във всяка опаковка става раздаване на материали.
Прахът може също да се натрупа около бункера, шнека, дюзата за пълнене, конвейера или други компоненти на машината. Когато това натрупване се отстрани по време на почистване, част от материала може да стане отпадък.
Проблемите с опаковката могат да създадат друг източник на загуба. Ако торба или контейнер не е позициониран правилно, прахът може да падне извън опаковката, вместо да влезе в предвидената зона за пълнене.
Следователно намаляването на отпадъците изисква повече от просто забавяне на машината за пълнене.
Подобрете стабилността при подаване на прах
Стабилното подаване на материал е една от основите на ефективния процес на пълнене на прах.
Ако прахът навлиза в дозиращия механизъм нередовно, системата за пълнене може да има затруднения при доставянето на постоянно количество по време на всеки цикъл. След това операторите могат да компенсират чрез промяна на настройките на машината, което може да увеличи вариациите при пълнене и раздаване на продукти.
Течливостта на праха зависи от характеристики като размер на частиците, форма на частиците, съдържание на влага, насипна плътност и кохезия. Следователно различните прахове могат да се държат много различно в едно и също оборудване за пълнене.
Системата за подаване трябва да бъде проектирана около действителния прах, вместо да се предполага, че една конфигурация ще работи еднакво добре за всеки продукт.
В зависимост от приложението стабилното хранене може да изисква подходящо проектиран бункер, шнеково захранващо устройство, бъркалка, система за контрол на нивото или друго захранващо оборудване.
Целта е да се осигури на дозиращия механизъм постоянно подаване на прах.
Изберете подходящия метод на пълнене
Методът на пълнене има пряко влияние върху ефективността на материала.
Шнековото пълнене се използва широко за прахове, тъй като въртящият се винт осигурява контролирано дозиране и може да се регулира за различни изисквания за пълнене. За много приложения със сух прах, подходящо конфигуриран шнеков пълнител може да осигури повтарящо се дозиране, като същевременно поддържа добра производствена ефективност.
Самият шнек обаче е само една част от системата.
Диаметърът на шнека, стъпката, скоростта на въртене, конструкцията на бункера, характеристиките на праха и последователността на пълнене влияят върху количеството доставен материал.
За приложения, изискващи по-висока точност, системата за пълнене може също да използва обратна връзка за претегляне, за да провери действителното доставено количество.
Следователно подходящият принцип на пълнене трябва да бъде избран в съответствие с продукта, целевото тегло, формата на опаковката и изискваната производителност.
Избягвайте прекомерното препълване
Препълването е една от най-преките форми на отпадъци от прах.
Например, ако всеки пакет получи повече прах от номиналната цел, излишният материал може да не се вижда като производствен проблем, тъй като всеки пакет все още отговаря на изискването за минимално тегло.
Въпреки това, натрупаното раздаване може да стане значително в продължение на дълъг период на производство.
По-добрият подход е да се установи стабилен процес на пълнене, който постоянно достига целта, без ненужно да се добавя голяма граница на безопасност.
Това изисква надеждно дозиране, стабилно подаване на прах, точно претегляне, където е приложимо, и подходящо калибриране на машината.
Производителите трябва да оценят действителното разпределение на теглото на пълнежа, вместо да гледат само на средното тегло на няколко опаковки.
Оптимизиране на параметрите за пълнене на шнека
За системи, базирани на-шнек, параметрите на машината трябва да бъдат оптимизирани според праха и целевото тегло на пълнене.
Увеличаването на скоростта на шнека може да увеличи производствения капацитет, но също така може да направи процеса на дозиране по-труден за контролиране за определени прахове.
Ако шнекът се върти твърде агресивно, прахът може да генерира повече прах или да има непостоянно изхвърляне. Ако работи твърде бавно, производствената ефективност може да пострада.
Следователно оптималната настройка е баланс между скорост, точност, стабилност на потока и поведение на продукта.
За различни продукти или тегло на пълнене може да се наложи да използвате различни конфигурации на шнека и настройки на машината.
Това е една от причините, поради която тестването на действителния прах преди финализиране на конфигурацията на оборудването е ценно.
Намалете праха по време на пълнене
Фините прахове могат да генерират прах, когато се прехвърлят в торби, бутилки, кутии или други контейнери.
Прахът не означава непременно, че машината за пълнене е неизправна. Това може да бъде естествено следствие от свойствата на праха, разстоянието на падане, скоростта на пълнене, изместването на въздуха и начина, по който материалът влиза в опаковката.
Прекомерният прах обаче може да увеличи загубата на материал и да създаде допълнителни изисквания за почистване.
Няколко дизайнерски подхода могат да помогнат за намаляване на ненужното генериране на прах.
Разстоянието между дозиращия изход и опаковката може да бъде сведено до минимум, когато е възможно. Скоростта на пълнене може да се регулира според пудрата. Дюзата за пълнене и конфигурацията за изпускане също могат да бъдат проектирани според продукта.
За фини или прахообразни прахове в системата за пълнене може да се включи и подходящо оборудване за събиране или извличане на прах.
Целта е да се контролира материалът по време на прехвърлянето, вместо да се позволи на фините частици да излязат в околната среда.
Контролирайте височината на пълнене и позицията на изпразване
Позицията на изхода за пълнене спрямо опаковката може да повлияе на загубата на прах.
Ако прахът падне от прекомерна височина, ударът може да генерира допълнителен прах и да причини отскачане на материала или разпространение извън предвидената зона за пълнене.
За някои приложения дюзата за пълнене може да се постави по-близо до повърхността на продукта или да се премести по време на процеса на пълнене.
Този подход може да намали разстоянието, което прахът изминава, преди да достигне опаковката.
Подходящата конфигурация зависи от формата на опаковката, свойствата на праха, метода на пълнене и дизайна на машината.
Дръжте контейнерите правилно позиционирани
Машината за пълнене може да дозира правилното количество прах и въпреки това да произвежда отпадъци, ако контейнерът не е правилно позициониран.
За автоматичните системи бутилките, кутиите, торбите или торбичките трябва да пристигнат на станцията за зареждане в еднаква позиция.
Неправилното позициониране може да доведе до падане на праха върху конвейера или платформата на машината, вместо вътре в опаковката.
Водачите на контейнери, позициониращите механизми, скобите, сензорите и индексиращите системи могат да помогнат за поддържане на постоянно позициониране.
Това е особено важно при по-високи производствени скорости, където дори малки грешки при позициониране могат да доведат до многократна загуба на материал.
Предотвратете натрупването на прах вътре в машината
Натрупването на прах е друг източник на загуба на материал.
Някои прахове могат да полепнат по стените на бункера, компонентите на шнека, дюзите за пълнене или други повърхности поради кохезия, електростатични ефекти, влага или характеристики на продукта.
С течение на времето натрупаният прах може да попадне непредсказуемо в следващите опаковки или да трябва да бъде отстранен по време на почистване.
Следователно машината трябва да бъде проектирана с подходящи контактни повърхности и достъпни зони за почистване и проверка.
Целта не е просто машината да изглежда чиста. Постоянният вътрешен материален поток също допринася за по-предвидимо дозиране.
Поддържайте оборудването за пълнене
Износените или лошо регулирани компоненти могат да увеличат отпадъците от прах.
Например шнек, който не е инсталиран правилно, може да не доставя материал постоянно. Износен уплътняващ компонент може да позволи на праха да излезе. Сензори, които са неправилно позиционирани, могат да причинят проблеми с откриването на контейнера или времето за пълнене.
Поради това редовната поддръжка трябва да включва проверка на дозиращите компоненти, захранващите механизми, сензорите, уплътненията, конвейерите и други части, участващи в цикъла на пълнене.
Превантивната поддръжка обикновено е по-ефективна от изчакването, докато възникне видим производствен проблем.
Калибрирайте системата за претегляне
Когато оборудването за пълнене използва гравиметричен контрол, системата за претегляне трябва да остане точна и стабилна.
Машината за пълнене може да коригира процеса на дозиране ефективно само ако нейното измерване на теглото е надеждно.
Външни вибрации, механични смущения, неправилна инсталация и проблеми с калибрирането могат да повлияят на ефективността на претеглянето.
Следователно оборудването за претегляне трябва да бъде калибрирано и проверено в съответствие с конструкцията на машината и приложимите изисквания.
За приложения, при които раздаването на продукти е скъпо, точната обратна връзка при претегляне може да бъде особено ценна, защото позволява процесът на пълнене да работи по-близо до целта, вместо да разчита на ненужно голям марж на препълване.
Използвайте обратна връзка, за да контролирате точността на пълнене
Съвременните системи за пълнене могат да използват обратна връзка от претегляне или други измервателни компоненти, за да подобрят последователността на дозирането.
Вместо да третира всеки цикъл на пълнене като абсолютно еднакъв, системата за управление може да реагира на действителните резултати от пълненето и да коригира процеса на дозиране, когато е необходимо.
Това може да бъде особено полезно, когато свойствата на праха или работните условия се променят по време на производството.
Контролът с обратна връзка обаче не може да компенсира всеки проблем. Ако системата за подаване на прах е нестабилна или сигналът за претегляне е силно нарушен, системата за управление може да не е в състояние да осигури надеждна корекция.
Следователно материалният поток нагоре по веригата трябва да бъде стабилен, преди усъвършенстваните стратегии за контрол да могат да осигурят пълната си полза.
Намаляване на материалните загуби по време на смяна на продукта
Отпадъците от прах не се получават само при нормално пълнене.
Смяната на продукта може да генерира значителни загуби, когато материалът остане в бункера, шнека, конвейера или други компоненти.
Машина, проектирана за по-лесно почистване и отстраняване на материал, може да намали количеството на остатъчния продукт.
За съоръжения, работещи с множество прахове, процедурите за смяна трябва да вземат предвид както производствената ефективност, така и възстановяването на продукта.
Достъпните машинни компоненти, подходящият дизайн на бункера и ефективните процедури за почистване могат да помогнат за намаляване на количеството използваем прах, който се превръща в отпадък по време на смяната.
Наблюдавайте отпадъците, вместо да гадаете
Една от най-полезните стъпки е да се измери къде всъщност се губи пудрата.
Производственият екип може да сравни количеството прах, влизащо в процеса на пълнене, с количеството, което се съдържа в готовите опаковки, и количеството, което остава в оборудването.
Това може да помогне да се определи дали основният проблем е препълване, прах, разлив, остатък от продукт или друг източник.
Без измерване операторите може да прекарат време в настройка на машината за пълнене, когато действителният проблем възниква някъде другаде в процеса.
Мониторингът на отпадъците следователно може да превърне общото оплакване за „твърде много загуба на прах“ в специфичен инженерен проблем.
Как DJ-PACK може да помогне за намаляване на отпадъците от прах
За промишлени приложения за опаковане на прах DJ-PACK може да конфигурираоборудване за пълнене на прахспоред характеристиките на продукта, теглото на пълнене, вида на опаковката и необходимия производствен капацитет.
В зависимост от приложението, системата може да включва контролирано подаване на прах, дозиране на шнек, претегляне, позициониране на торба или контейнер, транспортиране, запечатване и друго спомагателно оборудване.
Целта е да се създаде стабилен процес на пълнене, вместо да се разчита на един параметър на машината за контрол на загубата на материал.
За клиенти, работещи с прахове с различни характеристики на течливост, пробите на продукта и информацията за приложението са важни при избора на подходящо оборудване за пълнене.
Типът прах, насипната плътност, целевото тегло на пълнене, размерите на опаковката, необходимата производителност и точността на пълнене могат да повлияят на препоръчителната конфигурация на машината.
Последни мисли
Намаляването на отпадъците от прах по време на пълнене изисква подход-на ниво процес.
Най-важните области за изследване са подаване на прах, точност на дозиране, скорост на пълнене, контрол на праха, позициониране на контейнера, чистота на машината, поддръжка на оборудването и стабилност на теглото.
Препълването трябва да се контролира, без да се жертва необходимото тегло на опаковката, докато прахът и разсипването на прах трябва да бъдат сведени до минимум чрез подходящ дизайн на оборудването и работни условия.
За производителите ключовият въпрос не е просто как да накараме пълначната машина да работи по-бързо. Това е как да се създаде процес на пълнене, който доставя необходимото количество прах постоянно, като същевременно поддържа ненужните загуби на материал толкова ниски, колкото е практично.
Стабилното снабдяване с прах, правилно избраният метод на пълнене, оптимизираните параметри на машината и редовното наблюдение на производството могат да направят значителна разлика както в ефективността на материала, така и в цялостната производителност на опаковката.
