想处理更多的rPET?不要忽视输送系统
2022-06-22Pelletron公司JosephLutz
文/ Pelletron公司 Joseph Lutz
在PET回收工厂中,有很多重要的加工设备,这些设备通过气动的和机械的输送系统而被连接起来。因此,如果输送系统设计不良、对部件的应用不当,或者缺乏维护,通常就会引发停机。当然,在实际生产中,会有更多的要求,需要格外注意。
用回收的PET(rPET)来制造产品,这是一件众所公认的好事。但是,要想用相对随机的原材料如消费后的PET瓶回收料来生产高质量的部件,却不是一件容易的事。对此,人们将更多的注意力都放在了rPET工厂中复杂的工艺设备上,如光学分选、过滤和挤出等,这无可厚非,但问题是,在设备之间用于传输材料的输送系统有时是事后添加的,这可能会导致整个工厂的效率无法达到最佳状态。
系统设计
要确保设备正常运行,首先就要有高质量的设备设计,然而,并不是所有的输送设备都是一样的。过去几十年来,在碎料生产线上运行良好的螺旋输送机,如果要用在废片生产线上,极有可能尺寸不够而且很快会失效。这种每小时可输送10 000 lb(约4 536 kg)碎料的气动输送设备,用于输送废片时,每小时可能只能 输 送4 000 lb(约1 814.4 kg)。这其中,一个常见的问题是,没有针对所处理的回收材料进行专门设计。
在对PET进行回收处理的过程中,输送系统连接着所有的工艺步骤,它应该是专门为回收PET这种材料而设计(图片来自ALPLA)
一个需要考虑的基本问题是,与体积密度高的粒料相比,体积密度低的PET瓶废片会降低输送系统的实际输送量,而且废片的形状较不规则,这意味着处理废片用的设备通常都很大。用于PET碎料的螺旋输送机,其直径可以是普通螺旋输送机的一半,使用的电动机的功率是为输送废片而设计的电动机功率的2/3。如果用于碎料输送的固体/空气比是15:1,那么运行废片系统的固体/空气比最好达到5:1。
将对形状均匀的粒料输送有效的输送-空气拾取速度用于废片的输送可行吗?当然不行,这个速度太低,无法让形状不规则的废片移动起来。在储料仓中,60°的锥体就能让粒料轻松流出,但对于废片,必须采用高的70°锥体。取决于储存容器的大小,可能需要激活料仓才能让废片流动起来。总之,这些经验是通过反复的试验试错得出的,因此,需要一个有经验的工程师来为回收处理PET废片而设计专门的工艺流程。
适用于散装固体的传统助流剂不适合用于瓶子废片的助流。该料仓出口处有一个倾斜的螺杆进行辅助,它能打破架桥,以使废片排入旋转的气闸中,确保气动输送系统的进料稳定可靠
由于磨蚀性固体沿外表面高速滑动,因此在长而规则的半径弯曲处通常也会产生磨损。为减少这种磨损,可以考虑尽可能少地使用弯头,也可以使用专门设计的弯头
错误的部件
一个好的输送系统设计仍不能保证系统的可靠性。为了达到可靠的性能,输送系统中的部件 也必须专为rPET 废片而设计。
将废片送入压力输送系统或者送入工艺流程中任何其他部分的旋转阀必须是重型的,以便能够长期承受由不规则的废片以及通过它们的所有其他污染物所带来的侵蚀。重型铸造的不锈钢外壳和转子肯定要比薄的金属板设计贵,但这些额外的费用,可以通过减少停机时间和硬件更换成本而被抵消掉。
旋转阀中为废片而设计的转子应该是一个V形的转子,在进口处要有一个“犁”,这样可减少切碎和堵塞现象。弹性的刀尖有时被用来克服切碎问题,但这些刀尖需要不断得到维护。此外,对这种弹性刀尖的应用可能会导致小的金属碎片进入料流中,从而在下游处理中引发问题。
因为废片是研磨剂,所有还会在气动输送系统的转弯处出现问题。废片输送系统的速度相对较高,且沿着弯管外表面滑动的废片会磨穿10号不锈钢管。为此,许多供应商都提供特殊的弯头以尽量减少这一问题,甚至还可以由机械承包商来制造这种弯头。
回收的PET废片在颗粒形状和体积密度上均不同于PET碎料,且有很大的磨损性(图片来自ALPLA)
作好维护保养计划
为工厂的输送系统制定并执行维护计划是最后一步,因为有许多直接接触不规则的废片和污染物的运动部件。不幸的是,有计划的维护通常被忽略。
有些旋转气闸有轴封,需要不断拧紧以保证不出现泄漏。将带有迷宫轴密封和无需定期维护的外置轴承的阀门用于处理废片时,通常需要用清洁的仪表空气来对这些阀门进行轴封吹扫,并确保设置正确的轴封吹扫压力,以使空气保持通畅。
磨损的旋转阀转子可能会导致正压输送系统的过度泄漏,这种泄漏减少了管道中的输送风量,这会降低系统的总输送量。它也可能在旋转气闸上方的料斗中引发桥接问题, 所以要定期检查转子尖端和壳体之间的间隙。
在rPET工厂中,将输送空气释放到大气中之前需要对其进行清洁。因粉尘过高,用于清洁输送空气的空气过滤器很快就会被堵塞,因此,必须确保差压表工作正常,操作人员需要定期检查。非常轻而蓬松的PET粉尘可能会堵塞或桥接在除尘器的出口,但卸料锥中高水平的信号传送器有助于发现这些堵塞以避免引起较大的问题。因此,还要定期清除袋式除尘器内部的积尘。