PE管材擠出自動化輸送配料系統(tǒng)

**PE管材擠出自動化輸送配料系統(tǒng)**是針對聚乙烯（PE）管材生產(chǎn)線設(shè)計的智能化原料處理方案，通過**精準配比、連續(xù)供料、閉環(huán)控制**，解決傳統(tǒng)人工投料效率低、配比誤差大、生產(chǎn)波動等問題。以下是其核心組成、技術(shù)優(yōu)勢及實施指南：

### **一、系統(tǒng)核心組成**

#### **1. 原料儲存與預處理單元**

- **主料倉**：  

 - 儲存PE顆粒（HDPE/MDPE/LDPE），容量2-10噸，錐形底設(shè)計（角度≥60°），配備振動破拱器防止架橋。  

- **輔料倉**：  

 - 儲存色母粒、抗氧劑、UV穩(wěn)定劑等，容量0.5-2噸，配失重式計量裝置（精度±0.2%）。  

- **干燥模塊**（可選）：  

 - PE吸濕性低（平衡含水率<0.01%），但潮濕環(huán)境可選普通熱風干燥（60-80℃/露點-20℃）。  

#### **2. 輸送與配比系統(tǒng)**

- **主料輸送**：  

 - **正壓輸送**：羅茨風機（壓力0.3-0.6 bar）將PE顆粒經(jīng)耐磨管道（PU/不銹鋼）送至擠出機。  

 - **真空上料**：用于輔料小批量精準投加，防粉塵飛揚。  

- **動態(tài)配比**：  

 - **失重式計量秤**：主料與輔料按設(shè)定比例（如PE 97% + 色母3%）實時混合，精度±0.3%。  

 - **在線檢測**：近紅外（NIR）傳感器監(jiān)測混合均勻度，反饋調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)速。  

#### **3. 擠出機接口與控制系統(tǒng)**

- **緩沖料斗**：容量200-500kg，帶料位傳感器，缺料時自動觸發(fā)補料。  

- **溫度控制**：料斗加熱（50-60℃）防止PE結(jié)露，與擠出機進料段溫度聯(lián)動。  

- **智能控制**：  

 - PLC（西門子/臺達） + HMI觸摸屏，支持配方存儲（如不同顏色/厚度管材參數(shù)）。  

 - OPC UA接口對接MES系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)追溯（原料批次、工藝參數(shù)）。 

### **二、技術(shù)優(yōu)勢**

#### **1. 提升生產(chǎn)效率**

- **連續(xù)供料**：24小時不間斷運行，擠出機利用率提升至95%以上（傳統(tǒng)模式約80%）。  

- **快速換色**：管道吹掃功能（壓縮空氣）實現(xiàn)色母切換時間<10分鐘（人工需30分鐘）。  

#### **2. 保障產(chǎn)品一致性**

- **配比精度**：色母添加誤差≤±0.3%，避免管材色差（ΔE<1.5）。  

- **含水率穩(wěn)定**：閉環(huán)干燥控制（可選），含水率波動<0.005%，減少表面氣泡。  

#### **3. 降低成本**

- **人工節(jié)省**：減少2-3名投料工人（年節(jié)省15-25萬元）。  

- **原料損耗**：封閉輸送損耗<0.3%（傳統(tǒng)人工投料損耗2%-5%）。  

#### **4. 環(huán)保與****

- **無塵化**：粉塵濃度<1 mg/m3（國標要求≤5 mg/m3）。  

- **防爆設(shè)計**：針對可燃性粉塵（如色母），配置防靜電管道和泄爆片。  

### **三、選型與配置建議**

#### **1. 按產(chǎn)能選擇系統(tǒng)規(guī)模**

| **產(chǎn)能需求**       | **推薦配置**                              | **成本估算（萬元）** |

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| 小型（年產(chǎn)1000噸） | 單線系統(tǒng)（1臺擠出機），正壓輸送+失重秤   | 25-40               |

| 中型（年產(chǎn)5000噸） | 雙線系統(tǒng)，中央供料+多分路閥              | 60-90               |

| 大型（年產(chǎn)1萬噸）  | 全自動流水線，集成干燥、除鐵、在線檢測   | 120-180             |

#### **2. 關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)**

| **組件**           | **技術(shù)要求**                              | **推薦型號/品牌**      |

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| 主料輸送風機       | 風量10-30 m3/min，壓力0.5 bar            | 錦工羅茨風機JGR系列    |

| 失重式計量秤       | 精度±0.2%，處理量50-500 kg/h             | 西門子SIWAREX FTC      |

| 控制系統(tǒng)           | 支持Modbus TCP/IP，配方存儲≥100組         | 臺達DVP系列PLC         |

| 管道材質(zhì)           | 耐磨PU軟管（內(nèi)襯鋼絲）或304不銹鋼         | 德國蓋茨Gates Polyflex |

--- **四、經(jīng)濟性分析（以年產(chǎn)5000噸PE管材為例）**

| **項目**          | **傳統(tǒng)人工模式**        | **自動化系統(tǒng)**          | **年節(jié)省額**          |

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| 人工成本          | 3人×8萬元 = 24萬元      | 1人×8萬元 = 8萬元       | **16萬元**            |

| 原料損耗          | 3%×5000噸×1.2萬=180萬   | 0.3%×5000噸×1.2萬=18萬  | **162萬元**           |

| 能耗              | 電費50萬元              | 電費40萬元              | **10萬元**            |

| **總節(jié)省**        | -                       | -                       | **188萬元/年**        |

**投資回收期**：  

- 系統(tǒng)成本80萬元 ÷ 年節(jié)省188萬元 ≈ **0.43年（約5個月）**

### **五、實施步驟與注意事項**

1. **車間布局優(yōu)化**：  

  - 原料區(qū)與擠出生產(chǎn)線就近布置，縮短輸送距離（建議<30米）。  

  - 管道架空鋪設(shè)，避免地面障礙物影響維護。  

2. **工藝調(diào)試**：  

  - **配比校準**：通過稱重反饋調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速，確保色母混合均勻。  

  - **壓力測試**：逐步提升輸送壓力（0.3→0.6 bar），觀察堵料風險。  

3. **維護管理**：  

  - **每日檢查**：清理過濾器、檢查管道磨損（重點彎頭處）。  

  - **季度保養(yǎng)**：校準計量秤、潤滑風機軸承。  

### **六、典型問題與解決方案**

| **問題**                | **原因**                          | **解決方案**                              |

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| 色母混合不均            | 混料器轉(zhuǎn)速低或原料流動性差        | 提高混料轉(zhuǎn)速至30-50 RPM，添加EBS流動劑    |

| 主料輸送堵塞            | PE顆粒結(jié)塊或管道設(shè)計不合理        | 料倉加裝振動破拱器，增大管道直徑（≥DN80） |

| 計量秤波動大            | 傳感器受振動干擾或校準失效        | 安裝減震支架，每月校準稱重模塊            |

| 系統(tǒng)能耗偏高            | 風機持續(xù)滿負荷運行                | 改用變頻風機，按需調(diào)節(jié)風量（節(jié)能20%-30%） |

### **七、總結(jié)**

PE管材擠出自動化輸送配料系統(tǒng)通過**精準配比、連續(xù)供料、智能控制**，顯著提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品一致性，尤其適用于市政工程管、燃氣管等高質(zhì)量要求的領(lǐng)域。選型需重點關(guān)注：

1. **配比精度**（±0.3%以內(nèi)）；  

2. **系統(tǒng)擴展性**（支持多擠出機并聯(lián)）；  

3. **本地化服務(wù)**（優(yōu)先選擇江浙滬供應商，如上海靈碩、江蘇貝爾）。  

對于中小型企業(yè)，建議分階段實施：  

- **初期**：部署單線基礎(chǔ)系統(tǒng)（投資25-40萬元）；  

- **中期**：擴展至多線并增加在線檢測模塊；  

- **長期**：集成MES實現(xiàn)全廠數(shù)字化管理。