Пневматическое оборудование стеклоформующих машин

Пневматическое оборудование стеклоформующих машин

Огонь и твердь – вот те две стихии, в соединении которых рождается великая тайна стекла. Воздух же, несомненно, является движущей силой этого процесса.

Непрерывность процесса производства стеклотары подразумевает минимизацию остановок из-за отказов оборудования. Цех выработки имеет, как правило, стабильную круглосуточную загрузку и требует непрерывной, надёжной подачи воздуха. Составной цех может работать эпизодически (как правило, в 2 смены). Его загрузка и, соответственно, воздухопотребление при этом может изменяться в 5-7 раз. Негативным фактором, влияющим на работоспособность распределительных и исполнительных пневмомеханизмов, является общая запылённость окружающей среды – особенно в «составном» цехе. Шихта из песка, соды (плюс некоторые химические добавки) и стеклобоя (до 60%) являются составом, из которого собственно делается стекло. Формование же производится в интервале вязкостей 102—4 х107 н .сек/м2 , соответствующим температурам 700 ÷ 1000°С, что также предъявляет требования к термической устойчивости пневмооборудования.

На стекольных заводах требуется качественный сжатый воздух, не содержащий масла и имеющий точку росы не выше +3oС. Основными потребителями являются: горячий и холодный участки цеха выработки со стеклоформующими машинами (рабочее давление на входе 3,2 – 3,5 бар, на некоторых типах требуется некоторое количество воздуха (около 5%) с давлением 6 бар на систему управления), и составной цех с системой пневмотранспорта (если таковая есть) – рабочее давление 6 бар. Некоторое количество воздуха может идти на вспомогательные нужды (обдув печи, пневмоинструмент и т.п.).

Система воздухоснабжения стекольного завода может быть централизованной или локальной. Централизованная система воздухоснабжения стекольного завода может иметь два варианта организации:

– одна общая сеть с давлением 6-7 бар (по номиналу потребителей высокого давления, для потребителей низкого давления – стеклоформующих машин устанавливаются узлы редуцирования);

– две сети – высокого(6-7 бар) и низкого (3,5-4,0 бар) давления. От сети высокого давления питается составной цех и другие потребители, от сети низкого давления – стеклоформующие машины.

Магистральный фильтр AFF SMC СМС
Магистральные фильтры AFF
Регулятор давления AR SMC СМС
Регуляторы давления AR

С задачей очистки технологического воздуха от загрязнений в виде паров масла, влаги и механических включений, а также от сконденсировавшейся в трубах воды в любой из систем воздухоснабжения успешно справляются магистральные фильтры SMC Corporation коалесцентного типа серий AFF, AMG, AM, AMD, AME (тонкость фильтрации от 3 мкм и ниже). Завершают очистку фильтром AMF (содержание масла до 0,004 мг/м3). Непосредственно на оборудовании широко используются фильтры финишной очистки вихревого типа серий AF900, блоки серий AC10…60. Всё большее применение находят устройства автоматического отвода конденсата ADM, EAD, ADH, особенно для удаления из ресиверов накапливающейся в них вязкой смеси масла и воды.

Регулирование давления осуществляется как стандартными регуляторами AR10…60, так и регуляторами с высокой пропускной способностью AR900 (до 18000 норм.л/мин), а также прецизионными регуляторами серии IR.

Из-за значительной протяженности магистралей при централизованном воздухоснабжении на ряде удалённых от компрессора производственных участках (в частности на упаковке и на холодном спрыске) ощущаются «провалы» давления. Это приводит к некорректной работе оборудования. Для устранения этой проблемы широко применяются усилители давления с ресиверами VBA 10…40. Их применение позволяет не только обеспечить далее по линии повышение рабочего давления в магистрали (например, с 5 до 8 бар), но и обеспечить его стабильную величину.

Усилитель давления VBA ресивер VBAT SMC СМС
Усилитель давления VBA

Тяжелые условия эксплуатации и непрерывность производства определяют высочайшие требования как конструктивному совершенству пневмооборудования, так и его ресурсу. Стекловаренную печь, как и домну, нельзя выключить. Теоретически массу можно слить из печи, например для ремонта. Но застывшее в печи стекло – это ночной кошмар для инженеров стекольных заводов. Попадание же абразивных частиц в элементы пневмораспределителя приводит к разрушению эластичных уплотнений золотника, его заклиниванию, а также к выходу из строя катушки электромагнита. Поэтому столь широкое применение на стеклоформующих машинах разных производителей получили пневмораспределители SMC с, так называемым, стальным притертым золотником серий EVS7, EVSA7, VQ7, выполненных по стандартам I, II и III ISO/CNOMO.

Пневмооборудование SMC СМС фильтр регулятор пневмораспределители пневмоцилиндр
Пневмооборудование SMC в цехе

Специфика технологии производства изделий из стекла подразумевает использование пневмооборудования в зонах повышенных температур. Для этого в SMC разработаны «высокотемпературные» исполнения компонентов, способные эффективно работать при температурах окружающей среды до +1500С, начиная со стандартных (C95, C96) и компактных (CQ2) пневмоцилиндров в исполнении ***XB6 и заканчивая фитингами из нержавеющей стали серии KQG, трубок из PFA– и FEP-тефлона серий TL, TH с наружным диаметром до 25 мм. Такие трубки устойчивы также и к воздействию агрессивных сред.

Для части аппаратуры не имеющей «термостойкого» исполнения, но эксплуатирующейся при высоких вибрациях и температуре, технический отдел российского представительства SMC Corporation предлагает стекольным заводам размещение такой аппаратуры в герметизированных шкафах и пультах управления с принудительным воздушным охлаждением.

Пневмоцилиндр C95 SMC СМС
Вытягивание стекла с помощью цилиндра C95***XB6

Широкое применение на предприятиях стекольной индустрии получили клапаны SMC для прокачки различных сред – воздуха, воды, горячей воды и пара до Ду80 серий VNA, VXD, VXZ. Последний клапан можно эффективно применять при т.н. «нулевом» перепаде давления в магистрали. Также у многих отечественных производителей нестандартного оборудования и производственников заслуженной популярностью пользуются клапаны серии VXF с высокой пропускной способностью (до 45 000 норм.л/мин). Их основное применение – очистка рукавных фильтров путём встряхивания с помощью ударного воздействия высокоскоростной воздушной струи.

Пульт управления помпа PA управление контроллером ECC-PNAL2 SMC СМССистема управления стекловаренной печью с производительностью, например, 300 тонн стекломассы в сутки имеет несколько сотен каналов для измерения различных физических величин (давления, усилия, перемещения, температуры) и управления разнообразными исполнительными механизмами (электромеханическими, пневматическими, гидравлическими). Здесь также находит применение контрольно-измерительная аппаратура SMC. Термоанемометрический датчик расхода воздуха PF2A7 является полнофункциональным микропроцессорным прибором, выполняющим необходимые вычисления, со встроенным интерфейсом для подключения к основному котроллеру, например, по RS-485.

Элементы пневмоавтоматики применяются и на финишной стадии производства изделий из стекла, включая сдувание потоком воздуха из специальной форсунки бракованных бутылок и упаковку готовой продукции. Например, значительный запас по усилию бесштокового цилиндра MY1M позволяет на упаковочных машинах с легкостью отрезать пленку с нестандартным количеством слоев (до 12).

Бесштоковый цилиндр MY1M SMC СМС
Резка пленки с помощью бесштокового цилиндра MY1M

SMC Corporation выделяет энергосбережение, как одно из приоритетных направлений своей деятельности. Кроме ряда технических решений, позволяющих производить мониторинг расходов и сокращать потери, постоянно разрабатываются и отдельные компоненты, так или иначе способствующие снижению энергозатрат. Это и новые серии электромагнитных клапанов со сниженным энергопотреблением, и нейтрализаторы – устройства, устраняющие статический электрический заряд посредством обдува рабочей зоны ионизированным воздухом. Это и новые, более компактные и встраиваемые версии исполнений стандартного оборудования, и технические ухищрения, снижающие расход воздуха. Примером последних могут служить экономичные сопла для обдува.

 

Автор публикации Томских Сергей Федорович,
генеральный директор ООО “СТ пневматик”