Sistema a doppia motorizzazione per trasportatori a nastro

Descrizione

Introduzione
Cementerie, terminali delle navi, miniere e una varietà di altre istallazioni per la movimentazione di materiali per il trasporto a nastro hanno incorporato i Mototamburi Rulmeca per l’aggiornamento dell’impianto per oltre 60 anni. Nel 2016 Rulmeca ha spedito oltre 11.000 Mototamburi a destinazioni di tutti i continenti. Questo articolo descrive come la Buzzi Unicem USA Pryor nel cementificio in Oklahoma ha modificato un sistema con Mototamburo doppio sul trasportatore del tunnel per ottimizzare l’analisi sulla linea continua della chimica dei materiali nell’area di proporzione delle miscele grezze.

Installazione originale
La Buzzi Unicem USA ha aggiornato il trasportatore del tunnel di lunghezza 550 piedi nel 2009 per risolvere i problemi operativi. Questi problemi includono i ritardi di produzione (dovuto all’energia inadeguata per iniziare il lavoro del trasportatore a pieno carico), severi ritorni del nastro durante l’avvio con nastro a vuoto e occasionali inondazioni del tunnel per forti acquazzoni.
Il trasportatore del tunnel movimenta calce dall’area del magazzino coperto del prodotto sfuso ai mulini dove sono stati aggiunti gli ingredienti aggiuntivi.
La Buzzi Unicem USA ha selezionato i Mototamburi Rulmeca nella configurazione a doppio motore per l’aggiornamento del trasportatore del tunnel primariamente perché ha avuto una buona esperienza con Mototamburi più piccoli da altre parti. La tenuta ermetica del prodotto era particolarmente importante per il personale dell’impianto perché erano preoccupati per l’abrasività della calce a livello alto e di occasionali inondazioni del tunnel.
I Mototamburi Rulmeca aumentano l’affidabilità del sistema, diminuiscono la spesa della manutenzione, migliorano la sicurezza del personale, salvano lo spazio e riducono il consumo energetico perché racchiudono tutti i componenti del motore dentro un mantello del tamburo ermeticamente chiuso.
Siccome ogni Mototamburo racchiude il motore e motoriduttore dentro il mantello del tamburo, elimina le parti ridondanti. Quindi i Mototamburi sono più leggeri rispetto ai sistemi esposti di motorizzazione perché i sistemi esposti richiedono che i motori e i motoriduttori vengano protetti da parti racchiuse in ghisa o acciaio. Inoltre il treno interno agisce come un raggio profondo che resiste alla deflessione in un pacchetto di peso leggero e che elimina la necessità di un asse passante pesante.
Il mototamburo originale del tunnel presso la Buzzi Unicem USA consisteva di un 75 HP accoppiato al riduttore montato sul piedistallo che a sua volta era accoppiato ad un tamburo con rivestimento con cuscinetti esterni. La partenza del trasportatore vuoto dalla testa ha causato un severo ritorno del nastro (fino a quattro piedi) nell’area a curva concava del trasportatore all’uscita del tunnel a causa dell’alta tensione nella parte superiore del nastro.
Due modelli di Mototamburo 630H 50 hp sono stati installati nelle posizioni di testa e di coda. Su un turno solo è stato necessario installare due Mototamburi grazie alla leggerezza e alla facilità di allineamento. L’allineamento del componente della motorizzazione non è stato necessario perché tutti i componenti erano interni e pre-allineati.
Con una coppia di avviamento del 200%, il sistema gemello 50 HP ha eliminato il problema della potenza inadeguata all’avviamento. Siccome i due Mototamburi hanno fornito un totale del 360° di avvolgimento del nastro all’avvio, invece del 180°, la richiesta di tensione per il lato meno teso è stata ridotta. Quindi, l’energizzazione della motorizzazione della testa e della coda in modo simultaneo ha eliminato il ritorno del nastro quando si avvia un nastro vuoto. In aggiunta, il sistema di motorizzazione doppio ha esteso in modo drastico la vita del nastro.
All’inizio si era preoccupati che la motorizzazione in coda sarebbe stata inondata durante occasionali condizioni di forte acqua, il personale dell’impianto ha riportato che i Mototamburi hanno ben lavorato per oltre sette anni nonostante le ripetute inondazioni del tunnel. Questo prova che la tenuta ermetica interna ha sopportato il test del tempo.
Un inverter VFD comanda ogni Mototamburo. Sono stati originariamente programmati per comandare il trasportatore a 60 Hz. A quel tempo, il trasportatore, alimentato da sei alimentatori a nastro, ha movimentato calce e un misto di altri ingredienti a 500 tonnellate ora a una velocità nominale di 384 fpm durante il 10% del tempo di produzione.

Miglioramento del processo dell’impianto
Tre anni dopo l’installazione della motorizzazione del trasportatore del tunnel, Buzzi Unicem USA ha rivisto il processo per includere l’installazione di un analizzatore a raggi X e un sistema di movimentazione dei materiali grezzi che hanno incluso sei bidoni e gli alimentatori associati, che hanno acconsentito che l’impianto migliori la qualità di prodotto.
I materiali che includono calce, ceneri, bauxite e minerale di ferro sono stati trasferiti da sei tramogge e si sono combinati con calce dal capannone del magazzino di prodotti sfusi sul trasportatore del tunnel ed analizzati da un analizzatore a raggi X.
L’analizzatore manda un segnale al PLC per regolare l’alimentazione per tutti i materiali come necessario per la chimica desiderata.
I due obiettivi necessari per questa revisione erano: (1.) aumentare il periodo durante il quale il materiale è stato trasferito dall’area di magazzino ai mulini e (2) aumentare la profondità del letto del materiale per migliorare la prestazione dell’analizzatore a raggi X.
Siccome un algoritmo di controllo regola l’alimentazione alle tramogge ogni cinque minuti, Buzzi Unicem USA ha deciso di diminuire il flusso del trasportatore a tunnel e di aumentare il tempo durante il quale il convogliatore lavorava. Il flusso è diminuito da 500-600 tonnellate per ora a 75-200 tonnellate per ora ed il tempo operativo è aumentato dal 10% all’80% del tempo di produzione disponibile. Il flusso medio è attualmente di 80 tonnellate all’ora. In altre parole, invece di movimentare 500 tonnellate in meno rispetto ad un’ora mentre l’analizzatore a raggi X ha fatto 9 regolazioni di chimica, l’impianto ora movimenta 500 tonnellate in circa 6 ore, rendendo possibile che i raggi X facciano 75 regolazioni. Diminuendo la velocità del nastro da 384 fpm a 244 fpm, la profondità del materiale è aumentata del 38% a 150 tonnellate all’ora e del 29% a 80 tonnellate all’ora.
In aggiunta alla diminuzione generale nella produzione del tunnel, il materiale grezzo PLC è stato programmato per regolare la produzione da 75 tonnellate per ora a 200 tonnellate per ora, come necessario. La velocità del nastro nel tunnel come la velocità di ciascuno dei sei nastri delle tramogge sono controllate da PLC come dalle “decisioni” dell’analizzatore a raggi X.
Siccome il trasportatore tunnel è alimentato da sei alimentatori a nastro e il trasportatore è motorizzato da due Inverter, i cambiamenti nel flusso e la velocità del nastro erano semplici. Il flusso da sei alimentatori è stato ridotto mentre la frequenza della fornitura elettrica ai due Mototamburi è stato ridotto da 60 Hz a 38.1 Hz (riducendo la velocità del nastro del tunnel da 384 fpm a 244 fpm).
Durante la visita del febbraio 2016, i due Mototamburi 50 HP hanno movimentato il mix del materiale grezzo a 244 fpm. I motori dei Mototamburi portavano 28.5 ampère alla testa e 36.3 ampère in coda rispettivamente mentre movimentava 149 tonnellate per ora. Mentre l’amperaggio a pieno carico di ogni motore è di 57 ampère, il sistema di motorizzazione ha più della potenza installata.

Conclusioni
L’esperienza di Buzzi Unicem USA è tipica. Molte installazioni di movimentazione a nastro hanno preso un vantaggio dall’utilizzo della versatilità dei Mototamburi Rulmeca, adattandosi alle condizioni operative dell’impianto. Il crescente utilizzo dell’inverter ha reso i motori ad induzione a gabbia di scoiattolo più flessibili mentre si sono offerti livelli più alti di controllo e protezione.