PE管材挤出自动化输送配料系统

**PE管材挤出自动化输送配料系统**是针对聚乙烯（PE）管材生产线设计的智能化原料处理方案，通过**精准配比、连续供料、闭环控制**，解决传统人工投料效率低、配比误差大、生产波动等问题。以下是其核心组成、技术优势及实施指南：

### **一、系统核心组成**

#### **1. 原料储存与预处理单元**

- **主料仓**：  

 - 储存PE颗粒（HDPE/MDPE/LDPE），容量2-10吨，锥形底设计（角度≥60°），配备振动破拱器防止架桥。  

- **辅料仓**：  

 - 储存色母粒、抗氧剂、UV稳定剂等，容量0.5-2吨，配失重式计量装置（精度±0.2%）。  

- **干燥模块**（可选）：  

 - PE吸湿性低（平衡含水率<0.01%），但潮湿环境可选普通热风干燥（60-80℃/露点-20℃）。  

#### **2. 输送与配比系统**

- **主料输送**：  

 - **正压输送**：罗茨风机（压力0.3-0.6 bar）将PE颗粒经耐磨管道（PU/不锈钢）送至挤出机。  

 - **真空上料**：用于辅料小批量精准投加，防粉尘飞扬。  

- **动态配比**：  

 - **失重式计量秤**：主料与辅料按设定比例（如PE 97% + 色母3%）实时混合，精度±0.3%。  

 - **在线检测**：近红外（NIR）传感器监测混合均匀度，反馈调节螺杆转速。  

#### **3. 挤出机接口与控制系统**

- **缓冲料斗**：容量200-500kg，带料位传感器，缺料时自动触发补料。  

- **温度控制**：料斗加热（50-60℃）防止PE结露，与挤出机进料段温度联动。  

- **智能控制**：  

 - PLC（西门子/台达） + HMI触摸屏，支持配方存储（如不同颜色/厚度管材参数）。  

 - OPC UA接口对接MES系统，实现生产数据追溯（原料批次、工艺参数）。 

### **二、技术优势**

#### **1. 提升生产效率**

- **连续供料**：24小时不间断运行，挤出机利用率提升至95%以上（传统模式约80%）。  

- **快速换色**：管道吹扫功能（压缩空气）实现色母切换时间<10分钟（人工需30分钟）。  

#### **2. 保障产品一致性**

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

- **含水率稳定**：闭环干燥控制（可选），含水率波动<0.005%，减少表面气泡。  

#### **3. 降低成本**

- **人工节省**：减少2-3名投料工人（年节省15-25万元）。  

- **原料损耗**：封闭输送损耗<0.3%（传统人工投料损耗2%-5%）。  

#### **4. 环保与****

- **无尘化**：粉尘浓度<1 mg/m³（国标要求≤5 mg/m³）。  

- **防爆设计**：针对可燃性粉尘（如色母），配置防静电管道和泄爆片。  

### **三、选型与配置建议**

#### **1. 按产能选择系统规模**

| **产能需求**       | **推荐配置**                              | **成本估算（万元）** |

|--------------------|------------------------------------------|----------------------|

| 小型（年产1000吨） | 单线系统（1台挤出机），正压输送+失重秤   | 25-40               |

| 中型（年产5000吨） | 双线系统，中央供料+多分路阀              | 60-90               |

| 大型（年产1万吨）  | 全自动流水线，集成干燥、除铁、在线检测   | 120-180             |

#### **2. 关键设备参数**

| **组件**           | **技术要求**                              | **推荐型号/品牌**      |

|--------------------|------------------------------------------|------------------------|

| 主料输送风机       | 风量10-30 m³/min，压力0.5 bar            | 锦工罗茨风机JGR系列    |

| 失重式计量秤       | 精度±0.2%，处理量50-500 kg/h             | 西门子SIWAREX FTC      |

| 控制系统           | 支持Modbus TCP/IP，配方存储≥100组         | 台达DVP系列PLC         |

| 管道材质           | 耐磨PU软管（内衬钢丝）或304不锈钢         | 德国盖茨Gates Polyflex |

--- **四、经济性分析（以年产5000吨PE管材为例）**

| **项目**          | **传统人工模式**        | **自动化系统**          | **年节省额**          |

|-------------------|-------------------------|-------------------------|-----------------------|

| 人工成本          | 3人×8万元 = 24万元      | 1人×8万元 = 8万元       | **16万元**            |

| 原料损耗          | 3%×5000吨×1.2万=180万   | 0.3%×5000吨×1.2万=18万  | **162万元**           |

| 能耗              | 电费50万元              | 电费40万元              | **10万元**            |

| **总节省**        | -                       | -                       | **188万元/年**        |

**投资回收期**：  

- 系统成本80万元 ÷ 年节省188万元 ≈ **0.43年（约5个月）**

### **五、实施步骤与注意事项**

1. **车间布局优化**：  

  - 原料区与挤出生产线就近布置，缩短输送距离（建议<30米）。  

  - 管道架空铺设，避免地面障碍物影响维护。  

2. **工艺调试**：  

  - **配比校准**：通过称重反馈调整螺杆转速，确保色母混合均匀。  

  - **压力测试**：逐步提升输送压力（0.3→0.6 bar），观察堵料风险。  

3. **维护管理**：  

  - **每日检查**：清理过滤器、检查管道磨损（重点弯头处）。  

  - **季度保养**：校准计量秤、润滑风机轴承。  

### **六、典型问题与解决方案**

| **问题**                | **原因**                          | **解决方案**                              |

|-------------------------|-----------------------------------|------------------------------------------|

| 色母混合不均            | 混料器转速低或原料流动性差        | 提高混料转速至30-50 RPM，添加EBS流动剂    |

| 主料输送堵塞            | PE颗粒结块或管道设计不合理        | 料仓加装振动破拱器，增大管道直径（≥DN80） |

| 计量秤波动大            | 传感器受振动干扰或校准失效        | 安装减震支架，每月校准称重模块            |

| 系统能耗偏高            | 风机持续满负荷运行                | 改用变频风机，按需调节风量（节能20%-30%） |

### **七、总结**

PE管材挤出自动化输送配料系统通过**精准配比、连续供料、智能控制**，显著提升生产效率和产品一致性，尤其适用于市政工程管、燃气管等高质量要求的领域。选型需重点关注：

1. **配比精度**（±0.3%以内）；  

2. **系统扩展性**（支持多挤出机并联）；  

3. **本地化服务**（优先选择江浙沪供应商，如上海灵硕、江苏贝尔）。  

对于中小型企业，建议分阶段实施：  

- **初期**：部署单线基础系统（投资25-40万元）；  

- **中期**：扩展至多线并增加在线检测模块；  

- **长期**：集成MES实现全厂数字化管理。