BĂNG TẢI ĐỊNH LƯỢNG

Trong các dây chuyền sản xuất liên tục, băng tải định lượng vừa vận chuyển vừa cân đo nguyên liệu trực tiếp trên băng, giúp kiểm soát lưu lượng cấp liệu theo yêu cầu. Hệ thống thường kết hợp băng tải, loadcell, cảm biến tốc độ và bộ điều khiển để theo dõi khối lượng nguyên liệu theo thời gian thực. Tùy vật liệu, năng suất và điều kiện vận hành, băng tải định lượng có thể được thiết kế với nhiều kích thước và cấu hình khác nhau.

Băng tải định lượng là gì?

Băng tải định lượng là hệ thống băng tải được tích hợp bộ phận cân và các cảm biến đo lường nhằm xác định khối lượng, lưu lượng nguyên liệu trong quá trình vận chuyển. Không chỉ đưa vật liệu từ vị trí này sang vị trí khác, thiết bị còn cung cấp dữ liệu để kiểm soát lượng nguyên liệu cấp vào dây chuyền.

Thông qua tín hiệu từ cảm biến trọng lượng và cảm biến tốc độ, bộ điều khiển có thể tính toán lưu lượng vật liệu theo thời gian thực. Khi kết hợp với biến tần và hệ thống cấp liệu, tốc độ băng có thể được điều chỉnh để duy trì mức cấp liệu theo giá trị cài đặt.

Cấu tạo băng tải định lượng

Một hệ thống băng tải định lượng thường gồm phần cơ khí vận chuyển, cụm cân đo và hệ thống điều khiển. Các bộ phận được phối hợp để vừa đảm bảo khả năng vận chuyển vừa duy trì độ chính xác khi cân.

• Phễu chứa và cửa cấp liệu: Chứa nguyên liệu đầu vào và đưa vật liệu xuống băng tải với lưu lượng phù hợp. Cấu tạo cửa cấp liệu cần được tính toán theo đặc tính và kích thước nguyên liệu.
• Khung băng tải và dây băng: Khung có nhiệm vụ nâng đỡ toàn bộ hệ thống, trong khi dây băng trực tiếp tiếp nhận và vận chuyển nguyên liệu qua khu vực cân.
• Con lăn: Bao gồm các con lăn đỡ băng và cụm con lăn cân. Kết cấu con lăn cần đảm bảo băng chuyển động ổn định để hạn chế ảnh hưởng đến kết quả đo.
• Loadcell: Là cảm biến lực dùng để xác định tải trọng của nguyên liệu đang nằm trên đoạn băng cân. Tín hiệu từ loadcell được đưa về bộ điều khiển để xử lý.
• Encoder hoặc cảm biến tốc độ: Theo dõi tốc độ chuyển động thực tế của dây băng, cung cấp dữ liệu cần thiết để tính lưu lượng vật liệu.
• Động cơ, hộp số và biến tần: Tạo chuyển động cho băng tải và cho phép điều chỉnh tốc độ vận hành theo yêu cầu định lượng.
• Tủ điện và bộ điều khiển: Tiếp nhận tín hiệu từ các cảm biến, thực hiện tính toán, hiển thị thông số và điều khiển tốc độ băng hoặc thiết bị cấp liệu.

​

Nguyên lý hoạt động của băng tải định lượng

Nguyên lý của hệ thống dựa trên việc xác định khối lượng vật liệu trên băng kết hợp với tốc độ di chuyển của băng tải. Khi nguyên liệu được cấp xuống băng, cụm cân sẽ ghi nhận tải trọng thực tế, đồng thời cảm biến tốc độ xác định vận tốc của băng. Khác với băng tải đếm sản phẩm chủ yếu xác định số lượng sản phẩm đi qua, băng tải định lượng tập trung vào việc đo và kiểm soát khối lượng hoặc lưu lượng nguyên liệu.

Các tín hiệu này được truyền về bộ điều khiển để tính toán lưu lượng vật liệu. Về nguyên tắc, lưu lượng được xác định dựa trên mối quan hệ giữa tải trọng vật liệu trên băng và vận tốc băng tải.

Quá trình vận hành thường diễn ra theo các bước:

1. Nguyên liệu được chứa trong phễu cấp liệu.
2. Cửa cấp liệu đưa vật liệu xuống dây băng.
3. Loadcell đo tải trọng nguyên liệu tại khu vực cân.
4. Encoder hoặc cảm biến tốc độ xác định vận tốc băng.
5. Bộ điều khiển tiếp nhận và xử lý tín hiệu từ các cảm biến.
6. Hệ thống tính toán lưu lượng thực tế và so sánh với giá trị cài đặt.
7. Biến tần điều chỉnh tốc độ băng hoặc thiết bị cấp liệu khi cần thiết.

Quá trình đo và điều chỉnh được thực hiện liên tục, giúp lượng nguyên liệu cấp vào công đoạn sản xuất được duy trì ổn định hơn.

Các loại băng tải định lượng phổ biến

Tùy vào loại nguyên liệu, năng suất và cách bố trí dây chuyền, băng tải định lượng có thể được thiết kế với nhiều dạng băng và kết cấu khác nhau.

Băng tải định lượng mặt phẳng

Băng tải mặt phẳng có kết cấu tương đối đơn giản, phù hợp với nguyên liệu dạng bột, hạt hoặc vật liệu rời có khả năng nằm ổn định trên mặt băng. Loại này thường được sử dụng trong hệ thống cấp liệu và phối trộn nguyên liệu.

Băng tải định lượng có gân

Băng tải có gân được lựa chọn khi nguyên liệu có xu hướng trượt hoặc dây chuyền cần vận chuyển theo phương nghiêng. Các gân trên mặt băng giúp giữ vật liệu và hạn chế hiện tượng trượt ngược trong quá trình vận chuyển.

Băng tải định lượng có thành chắn

Hai bên băng được bố trí thành chắn hoặc cánh bèo để hạn chế nguyên liệu rơi ra ngoài. Cấu hình này phù hợp với vật liệu rời cần kiểm soát tốt phạm vi chứa trên mặt băng.

Băng tải định lượng chịu nhiệt

Đối với nguyên liệu có nhiệt độ cao, dây băng và các bộ phận tiếp xúc cần sử dụng vật liệu phù hợp với điều kiện làm việc. Hệ thống có thể được thiết kế với dây băng chịu nhiệt và các linh kiện có cấp chịu nhiệt tương ứng.

Ứng dụng của băng tải định lượng

Băng tải định lượng được sử dụng trong nhiều dây chuyền cần kiểm soát lượng nguyên liệu cấp liên tục.

• Ngành xi măng và vật liệu xây dựng: Định lượng đá vôi, clinker, thạch cao, than và các nguyên liệu phục vụ quá trình phối trộn, sản xuất.
• Ngành thức ăn chăn nuôi: Cấp và kiểm soát lưu lượng cám, ngô, bột đậu tương, nguyên liệu dạng hạt hoặc bột trước khi đưa vào công đoạn phối trộn.
• Ngành phân bón: Định lượng các loại nguyên liệu dạng hạt, bột và kiểm soát tỷ lệ cấp liệu trong quá trình phối trộn.
• Ngành khai khoáng: Theo dõi và kiểm soát lưu lượng than, quặng, đá và các loại khoáng sản trong dây chuyền vận chuyển.
• Ngành thực phẩm và nông sản: Ứng dụng cho các loại nguyên liệu dạng hạt, bột và sản phẩm cần cấp liệu liên tục theo định mức.

​

Ưu điểm của băng tải định lượng

Việc kết hợp vận chuyển và cân đo trên cùng một hệ thống mang lại nhiều lợi ích cho dây chuyền sản xuất:

• Kiểm soát lượng nguyên liệu cấp vào theo giá trị cài đặt.
• Theo dõi lưu lượng vật liệu trong quá trình vận hành.
• Hạn chế sai lệch trong quá trình phối trộn nguyên liệu.
• Tự động hóa công đoạn cấp liệu, giảm sự phụ thuộc vào thao tác thủ công.
• Có thể kết nối với PLC, biến tần và hệ thống giám sát sản xuất.
• Phù hợp với các dây chuyền hoạt động liên tục.
• Dễ điều chỉnh cấu hình theo năng suất và đặc tính nguyên liệu.

Những yếu tố cần xác định khi thiết kế băng tải định lượng

Để lựa chọn cấu hình phù hợp, không nên chỉ dựa vào kích thước băng tải mà cần xác định đầy đủ điều kiện vận hành thực tế.

• Loại nguyên liệu: Xác định nguyên liệu dạng bột, hạt, cục hay vật liệu có tính mài mòn, hút ẩm hoặc nhiệt độ cao.
• Năng suất yêu cầu: Công suất định lượng thường được tính theo kg/h hoặc tấn/h. Đây là thông số quan trọng để lựa chọn chiều rộng băng, tốc độ và hệ thống cấp liệu.
• Kích thước băng tải: Chiều rộng và chiều dài băng được xác định dựa trên lưu lượng, đặc tính vật liệu và mặt bằng lắp đặt.
• Độ chính xác định lượng: Yêu cầu về sai số ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn loadcell, cụm cân, cảm biến tốc độ và bộ điều khiển.
• Điều kiện môi trường: Nhiệt độ, bụi, độ ẩm, hóa chất và mức độ rung của nhà máy cần được xem xét khi lựa chọn vật liệu và thiết bị điện.
• Khả năng kết nối hệ thống: Nếu băng tải được tích hợp vào dây chuyền tự động, cần xác định yêu cầu kết nối PLC, biến tần, HMI hoặc hệ thống SCADA.

​

Kết luận

Băng tải định lượng không chỉ thực hiện nhiệm vụ vận chuyển mà còn giúp doanh nghiệp kiểm soát khối lượng và lưu lượng nguyên liệu trong quá trình sản xuất. Tùy vào nguyên liệu, năng suất và điều kiện nhà máy, hệ thống có thể được thiết kế với cấu hình băng tải và thiết bị cân phù hợp. Doanh Trí cung cấp giải pháp băng tải định lượng theo yêu cầu, hỗ trợ từ khâu tư vấn, lựa chọn thiết bị đến thiết kế và cung cấp hệ thống.