文/ Pelletron公司 Joseph Lutz
在PET回收工廠中,有很多重要的加工設(shè)備,這些設(shè)備通過氣動的和機械的輸送系統(tǒng)而被連接起來。因此,如果輸送系統(tǒng)設(shè)計不良、對部件的應(yīng)用不當(dāng),或者缺乏維護(hù),通常就會引發(fā)停機。當(dāng)然,在實際生產(chǎn)中,會有更多的要求,需要格外注意。
用回收的PET(rPET)來制造產(chǎn)品,這是一件眾所公認(rèn)的好事。但是,要想用相對隨機的原材料如消費后的PET瓶回收料來生產(chǎn)高質(zhì)量的部件,卻不是一件容易的事。對此,人們將更多的注意力都放在了rPET工廠中復(fù)雜的工藝設(shè)備上,如光學(xué)分選、過濾和擠出等,這無可厚非,但問題是,在設(shè)備之間用于傳輸材料的輸送系統(tǒng)有時是事后添加的,這可能會導(dǎo)致整個工廠的效率無法達(dá)到最佳狀態(tài)。
要確保設(shè)備正常運行,首先就要有高質(zhì)量的設(shè)備設(shè)計,然而,并不是所有的輸送設(shè)備都是一樣的。過去幾十年來,在碎料生產(chǎn)線上運行良好的螺旋輸送機,如果要用在廢片生產(chǎn)線上,極有可能尺寸不夠而且很快會失效。這種每小時可輸送10 000 lb(約4 536 kg)碎料的氣動輸送設(shè)備,用于輸送廢片時,每小時可能只能 輸 送4 000 lb(約1 814.4 kg)。這其中,一個常見的問題是,沒有針對所處理的回收材料進(jìn)行專門設(shè)計。
在對PET進(jìn)行回收處理的過程中,輸送系統(tǒng)連接著所有的工藝步驟,它應(yīng)該是專門為回收PET這種材料而設(shè)計(圖片來自ALPLA)
一個需要考慮的基本問題是,與體積密度高的粒料相比,體積密度低的PET瓶廢片會降低輸送系統(tǒng)的實際輸送量,而且廢片的形狀較不規(guī)則,這意味著處理廢片用的設(shè)備通常都很大。用于PET碎料的螺旋輸送機,其直徑可以是普通螺旋輸送機的一半,使用的電動機的功率是為輸送廢片而設(shè)計的電動機功率的2/3。如果用于碎料輸送的固體/空氣比是15:1,那么運行廢片系統(tǒng)的固體/空氣比最好達(dá)到5:1。
將對形狀均勻的粒料輸送有效的輸送-空氣拾取速度用于廢片的輸送可行嗎?當(dāng)然不行,這個速度太低,無法讓形狀不規(guī)則的廢片移動起來。在儲料倉中,60°的錐體就能讓粒料輕松流出,但對于廢片,必須采用高的70°錐體。取決于儲存容器的大小,可能需要激活料倉才能讓廢片流動起來??傊@些經(jīng)驗是通過反復(fù)的試驗試錯得出的,因此,需要一個有經(jīng)驗的工程師來為回收處理PET廢片而設(shè)計專門的工藝流程。
適用于散裝固體的傳統(tǒng)助流劑不適合用于瓶子廢片的助流。該料倉出口處有一個傾斜的螺桿進(jìn)行輔助,它能打破架橋,以使廢片排入旋轉(zhuǎn)的氣閘中,確保氣動輸送系統(tǒng)的進(jìn)料穩(wěn)定可靠
由于磨蝕性固體沿外表面高速滑動,因此在長而規(guī)則的半徑彎曲處通常也會產(chǎn)生磨損。為減少這種磨損,可以考慮盡可能少地使用彎頭,也可以使用專門設(shè)計的彎頭
一個好的輸送系統(tǒng)設(shè)計仍不能保證系統(tǒng)的可靠性。為了達(dá)到可靠的性能,輸送系統(tǒng)中的部件 也必須專為rPET 廢片而設(shè)計。
將廢片送入壓力輸送系統(tǒng)或者送入工藝流程中任何其他部分的旋轉(zhuǎn)閥必須是重型的,以便能夠長期承受由不規(guī)則的廢片以及通過它們的所有其他污染物所帶來的侵蝕。重型鑄造的不銹鋼外殼和轉(zhuǎn)子肯定要比薄的金屬板設(shè)計貴,但這些額外的費用,可以通過減少停機時間和硬件更換成本而被抵消掉。
旋轉(zhuǎn)閥中為廢片而設(shè)計的轉(zhuǎn)子應(yīng)該是一個V形的轉(zhuǎn)子,在進(jìn)口處要有一個“犁”,這樣可減少切碎和堵塞現(xiàn)象。彈性的刀尖有時被用來克服切碎問題,但這些刀尖需要不斷得到維護(hù)。此外,對這種彈性刀尖的應(yīng)用可能會導(dǎo)致小的金屬碎片進(jìn)入料流中,從而在下游處理中引發(fā)問題。
因為廢片是研磨劑,所有還會在氣動輸送系統(tǒng)的轉(zhuǎn)彎處出現(xiàn)問題。廢片輸送系統(tǒng)的速度相對較高,且沿著彎管外表面滑動的廢片會磨穿10號不銹鋼管。為此,許多供應(yīng)商都提供特殊的彎頭以盡量減少這一問題,甚至還可以由機械承包商來制造這種彎頭。
回收的PET廢片在顆粒形狀和體積密度上均不同于PET碎料,且有很大的磨損性(圖片來自ALPLA)
為工廠的輸送系統(tǒng)制定并執(zhí)行維護(hù)計劃是最后一步,因為有許多直接接觸不規(guī)則的廢片和污染物的運動部件。不幸的是,有計劃的維護(hù)通常被忽略。
有些旋轉(zhuǎn)氣閘有軸封,需要不斷擰緊以保證不出現(xiàn)泄漏。將帶有迷宮軸密封和無需定期維護(hù)的外置軸承的閥門用于處理廢片時,通常需要用清潔的儀表空氣來對這些閥門進(jìn)行軸封吹掃,并確保設(shè)置正確的軸封吹掃壓力,以使空氣保持通暢。
磨損的旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)子可能會導(dǎo)致正壓輸送系統(tǒng)的過度泄漏,這種泄漏減少了管道中的輸送風(fēng)量,這會降低系統(tǒng)的總輸送量。它也可能在旋轉(zhuǎn)氣閘上方的料斗中引發(fā)橋接問題, 所以要定期檢查轉(zhuǎn)子尖端和殼體之間的間隙。
在rPET工廠中,將輸送空氣釋放到大氣中之前需要對其進(jìn)行清潔。因粉塵過高,用于清潔輸送空氣的空氣過濾器很快就會被堵塞,因此,必須確保差壓表工作正常,操作人員需要定期檢查。非常輕而蓬松的PET粉塵可能會堵塞或橋接在除塵器的出口,但卸料錐中高水平的信號傳送器有助于發(fā)現(xiàn)這些堵塞以避免引起較大的問題。因此,還要定期清除袋式除塵器內(nèi)部的積塵。