حجم غربال كسارة البلاستيك: الإنتاجية، السعة، والانسدادات

الشاشة هي بوابة الخروج في حلقة قص متكررة

لا تقوم آلة تكسير أو تحبيب البلاستيك من النوع الذي يعمل بالسكاكين بإجراء قطع واحد ثم إطلاق القطعة. فالسكاكين الدوارة تمر عبر السكاكين الثابتة، وتقوم بتفتيت المادة المُغذية، وتحرك الشظايا داخل الحجرة. وتخرج القطع التي يمكنها اجتياز الغربال، بينما تبقى القطع التي لا تستطيع اجتياز الغربال في منطقة القطع ويتم قطعها مرة أخرى. وهذه هي نفس الحلقة المغلقة التي تم شرحها في دليل مبدأ عمل كسارة البلاستيك, ، لكن الغربال يستحق مقالاً خاصاً به لأنه يؤثر على عدة نتائج في آن واحد. ويصف كمبرلاند قطر فتحة الغربال بأنه العامل الذي يتحكم في حجم الحبيبات الناتجة، ويشير إلى أن الاختيار المناسب يعتمد على تركيبة المادة وحجم الآلة وسرعة الدوار.^[2] من السهل إغفال هذه النقطة الأخيرة. لا يمكن اختيار الغربال بمعزل عن باقي أجزاء الآلة. فعند سرعة دوران عالية، قد يؤدي استخدام غربال شديد التقييد إلى زيادة إعادة التدوير والتأثير. أما عند سرعة أبطأ، فقد يظل الغربال الأقل سمكًا ذو الثقوب الأصغر فعالاً في عملية التنقية. ولذلك، يمكن لآلتين تستخدمان غربالين متطابقين اسميًا بقطر 8 مم أن تنتجا إنتاجية مختلفة بالكيلوغرام في الساعة، ومستويات غبار مختلفة، وتوزيعات مختلفة للرقائق.

الثقب الذي يبلغ قطره 10 ملم لا ينتج شظايا متطابقة يبلغ قطرها 10 ملم

غالبًا ما يطلب المشترون “مخرجات بحجم 10 ملم” كما لو كانت الكسارة قالب بثق. أما آلة التقطيع فتنتج توزيعًا غير منتظم. تمر بعض الشظايا بمجرد أن يتناسب مقطعها العرضي واتجاهها مع الثقوب. بينما تبقى شظايا أخرى لفترة أطول وتصبح أصغر بكثير. يمكن أن تتكسر المواد البلاستيكية الهشة إلى جزيئات دقيقة. أما المواد البلاستيكية الصلبة فيمكن أن تشكل قطعًا منحنية أو ممدودة. الشرائط الرقيقة — التي غالبًا ما تسمى الرغبات—قد يكون طولها أكبر من قطر الفتحة، ومع ذلك يمكن تمريرها عبر فتحة دائرية. تشير شركة «كمبرلاند» على وجه التحديد إلى «القطع الطويلة» باعتبارها مشكلة تؤدي إلى انسداد الغرابيل، وتذكر أن الغرابيل ذات الفتحات المائلة تُعد إحدى الطرق للحد من هذه المشكلة، مع الإشارة في الوقت نفسه إلى وجود مقايضة في معدل الإنتاجية.^[2] كما توضح شركة «رابيد» أن جزءًا كبيرًا من عملية القطع يحدث بالقرب من سطح الغربال، وأن حواف الثقوب المستديرة والمتآكلة تُعد سببًا لاستبدال الغربال.^[4]

ولهذا السبب، فإن المواصفة المفيدة لا تقتصر على مجرد “الشاشة: 10 ملم”. بل هي بيان قبول لحجم الجسيمات. واعتمادًا على العملية اللاحقة، قد يحدد هذا التوزيع الغربالي، أو الحد الأقصى المقبول للجزيئات الكبيرة الحجم، أو الحد الأقصى للجسيمات الدقيقة، أو عدم وجود الجسيمات الطويلة المزعجة. وينبغي الاتفاق على طريقة القياس قبل إجراء الاختبار في المصنع، وليس بعد وصول الآلة.

نقاط انطلاق مفيدة — دون الادعاء بأنها ضمانات

لا يوجد معيار عالمي لتحويل حجم فتحات الغربال إلى الاستخدامات البلاستيكية. ومع ذلك، يحتاج المشترون إلى نقطة انطلاق. يجمع الجدول أدناه بين الممارسات الشائعة المنشورة في مجال آلات التقطيع ومجموعة منتجات YUXI الحالية. تنشر شركة Rapid شبكات غربلة مقاس 5 مم على آلات التقطيع الصغيرة، بينما تناقش شركة Herbold عملية التقطيع الثانوية بمقاس 4–8 مم، وتنشر شركة YUXI شبكات غربلة بمقاس 10 مم و12 مم على سلسلة YX-G.^{[1] [8] [9]} نوصي عادةً باختيار أكبر غربال لا يزال ينتج مادة يمكن للمرحلة التالية من العملية قبولها. قد يبدو هذا نهجًا متحفظًا، وهو كذلك بالفعل. فإجبار الكسارة على إنتاج مادة مطحونة ناعمة بشكل غير ضروري قد يستنزف السعة التشغيلية ويقصر العمر التشغيلي دون إضافة أي قيمة. ومع ذلك، فإن عبارة “الأكبر الممكن” لا تعني “الأكبر المتاح”. يجب أن تظل المخلفات الخشنة متوافقة مع الغسالة، والمجفف، والفاصل، وخط النقل، وفتحة آلة البثق، أو نظام تغذية آلة التكوير. لا يكفي اسم البوليمر وحده. لدينا دليل مواد كسارات البلاستيك ويوضح ذلك لماذا يمكن أن تُعامل نفايات زجاجات البولي إيثيلين تيريفثالات (PET) وصناديق البولي بروبيلين (PP) والأغشية المرنة والمخلفات الكثيفة كأربعة أنواع مختلفة من الأعمال، حتى وإن كانت جميعها قابلة للتقطيع من الناحية الفنية.

لماذا يمكن لشاشة أصغر حجمًا أن تقلل السعة بهذه السرعة؟

تأثير السعة ليس أمراً غامضاً. فعندما تصغر الفتحة، يقل عدد الشظايا المؤهلة للخروج بعد كل دورة للسكين. وتعود الكتلة المحتجزة إلى الدوار. وبالتالي، يتطلب الأمر إجراء المزيد من عمليات القطع لكل كيلوغرام. وتحتوي الحجرة على مخزون تشغيل أكبر، وتمتص المادة مزيداً من الطاقة الميكانيكية قبل التفريغ. تنصح شركة «كوناير» بموازنة حجم الشبكة مع معدل الإنتاج، لأن الشبكات الأصغر حجمًا قد تقلل من الإنتاج.^[3] وتظهر هذه العلاقة أيضًا في ملاحظات الشركة المصنعة بشأن السعة: فالرقم المنشور بالكيلوغرام في الساعة يتوقف عادةً على شكل المادة وسماكتها وخصائصها وحجم الحبيبات المطلوب. وفي تقريرنا المنفصل دليل سعة كسارات البلاستيك تستند إلى منهجية «كيلوغرام/ساعة» الأوسع نطاقاً؛ والنقطة المهمة هنا هي أن الشاشة تغير حجم العمل لكل كيلوغرام. في بعض الأحيان، يكون للمحرك قوة مركبة كافية، ومع ذلك تنخفض السعة. تكون الشاشة مليئة بالمواد التي تم تقطيعها جزئيًا، ويستمر الدوار في إعادة تقطيعها، ولا يستطيع مسار التفريغ توفير مساحة خالية كافية أسفل الحجرة. ولا تؤدي زيادة قوة المحرك إلى حل هذه المشكلة تلقائيًا. بل قد تؤدي إلى زيادة الحرارة والتآكل إذا كان العائق الحقيقي هو مساحة الشاشة، أو شكل الثقوب، أو انسداد الخرطوم، أو امتلاء صندوق التجميع بشكل زائد. والمثير للدهشة أن العكس قد يحدث أيضًا: فالشاشة الأكبر حجمًا تنتج رقائقًا أكثر خشونة وأخف وزنًا لا تسقط أو تنتقل كما هو متوقع. تصف شركة Conair قوالب PET الأولية وزجاجات PET بأنهما نفس البوليمر ولكنهما يختلفان اختلافًا كبيرًا في مهام التغذية والتفريغ؛ فقد تحتاج إعادة طحن الزجاجات خفيفة الوزن إلى منفاخ حتى عندما تسقط إعادة طحن القوالب الأولية الكثيفة بسهولة.^[5]

القطر هو متغير واحد فقط في الشاشة

مساحة مفتوحة

المساحة المفتوحة هي إجمالي المساحة المثقبة المتاحة للتفريغ. فكلما زاد عدد الثقوب أو زادت المساحة الفعالة للغربال، زادت سرعة خروج المواد المؤهلة. وتربط شركة «كونير» بين زيادة مساحة الغربال وارتفاع معدل الإنتاج، وتقليل كمية الجسيمات الدقيقة، وتقليل توليد الحرارة في تصميمات آلات التحبيب الخاصة بها.^[10] وبالتالي، فإن الشاشة الصغيرة ذات المساحة المحدودة قد تشكل عائقًا حتى لو بدا قطر الفتحة فيها مناسبًا.

سمك الشاشة

تتميز الشبكة السميكة بمتانة ميكانيكية عالية، لكن مسار مرور المواد عبر كل فتحة يكون أطول. فقد تلتصق الشظايا اللزجة أو اللينة أو غير المنتظمة بجدران الفتحات. تصف شركة «كمبرلاند» الشبكات المثقبة أو ذات الظهر المُشطَّب، والتي تتميز بمنطقة عمل أرق، بأنها مناسبة للمواد التي تسد الفتحات، مما يتيح للدوار دفع المواد عبرها بشكل أكثر فعالية.^[2]

شكل الفتحة واتجاهها

تُعد الثقوب الدائرية شائعة، لكنها ليست الخيار الوحيد. فقد تؤدي الثقوب المائلة إلى عرقلة مرور الجسيمات الطويلة الرفيعة. ويمكن أن تكون الأشكال الهندسية للفتحات أو الثقوب الخاصة مفيدة في تطبيقات محددة، على الرغم من أنها تغير المساحة المفتوحة وشكل الجسيمات وقوتها. وينبغي التعامل مع الشبكة الخاصة باعتبارها مكونًا هندسيًّا، وليس مجرد لوح عام من الفولاذ المثقوب.

الحالة والمقاس

تتشكل حواف مستديرة على الغربال البالي. وقد يستقر الغربال المثني بشكل غير متساوٍ في الحامل. وتؤدي الشقوق أو الثقوب الممدودة إلى تسرب كميات زائدة من المواد. كما أن التركيب غير الصحيح قد يؤدي إلى تكوين جيوب محلية تتراكم فيها المواد. ولذلك، يجب أن يشمل فحص الغربال حواف الثقوب، والانحناء، ونقاط التثبيت، ونقط التلامس مع الحامل، والمسافة الفاصلة — وليس فقط الانسداد المرئي.

تتصرف الشاشة نفسها بشكل مختلف باختلاف نوع البلاستيك

البلاستيك الصلب الهش

قد تتكسر أنواع البوليستير الصلب (PS) أو الأكريليك أو بعض أنواع مادة ABS بسرعة. وقد تعمل هذه المواد على تنقية الشبكة بشكل جيد، لكنها تنتج كمية من الغبار الأصغر حجمًا تفوق توقعات المشتري. وقد لا يؤدي الانتقال إلى شبكة ذات فتحات أصغر إلى تحسين جودة المنتج النهائي؛ بل قد يؤدي ببساطة إلى زيادة نسبة الجسيمات الدقيقة.

البولي إيثيلين (PE) والبولي بروبيلين (PP) المتينان والمرنان

غالبًا ما ينحني البولي إيثيلين والبولي بروبيلين ويتمددان قبل أن يتعرضا للقص. عند استخدام سكاكين حادة، يمكن أن يكون القطع نظيفًا. أما في حالة استخدام حواف غير حادة أو فجوة غير مناسبة، فإن المادة تحتك وتسخن وتشكل شظايا لينة تتلطخ على الشاشة. وقد تبدو المشكلة وكأنها انسداد بسبب الرطوبة حتى عندما تكون المادة الواردة جافة.

الأغشية والأقمشة المنسوجة

تتميز الورقة الرقيقة بكتلة منخفضة لكل وحدة حجم. وقد تتذبذب أو تنثني أو تلتف أو تشكل طبقة ناعمة فوق الثقوب. ولا تُحل مشكلة سوء التغذية باستخدام شاشة أصغر حجمًا. وفي بعض الحالات، يكون للقياس المستقر، أو مغذي اللفائف، أو التغذية القسرية، أو جهاز الضغط، أو جهاز التقطيع المسبق أهمية أكبر من قطر الثقب.

عمليات التطهير الساخنة والمركبات المرنة

تحتاج المواد الساخنة أو اللزجة إلى وقت لتبرد قبل عملية التحبيب. وقد سجلت شركة «كوناير» تجربة أظهرت أن دفعتين من مواد التنظيف المصنوعة من البولي بروبيلين (PP) والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، اللتين كانتا متشابهتين في المظهر، قد أظهرتا سلوكًا مختلفًا تمامًا؛ وذلك لأن مستويات الحشو والمواد المُزيدة لللزوجة أدت إلى تغيير مستويات الاحتكاك والحرارة. فقد تمت معالجة إحدى الدفعتين بشكل سلس، بينما لانت الدفعة الأخرى وتراكمت على غربال الدوار إلى أن تم تبريدها وإجراء تعديلات على المعدات.^[5] هذا تذكير مفيد: قد يكون التوافق الكيميائي هو العامل الحاسم في اتخاذ قرار بشأن الظهور على الشاشة.

البلاستيك المُعزز والمُكشط

تؤدي الألياف الزجاجية والمواد المالئة المعدنية والرمل والشوائب الصلبة إلى تسريع تآكل الشفرات وحواف الغرابيل. وقد تستمر الكسارة في العمل، لكن توزيع الجسيمات ومعدل الإنتاج قد يتغيران مع تدهور حالة أسطح القطع. وينبغي مناقشة مواصفات الغرابيل وهامش التآكل جنبًا إلى جنب مع المواد المالئة والشوائب الفعلية — وليس بعد انتهاء فترة الاستبدال الأولى.

ستة مشاكل مختلفة يطلق عليها المشغلون اسم “انسداد الشاشة”

تسلسل لإصلاح الأعطال يتجنب التغييرات العشوائية في الشاشة

عندما ينخفض الإنتاج، يكون الانتقال إلى شاشة أكبر أمراً مغرياً لأن النتيجة تكون فورية. وأحياناً يكون هذا هو الحل الصحيح. وأحياناً أخرى، فإنه يخفي مشكلة السكاكين غير الحادة، أو التغذية غير المستقرة، أو انسداد خرطوم التفريغ. ونحن نفضل اتباع تسلسل ثابت.

كيفية تفسير البيانات الحالية لشاشة YUXI YX-G

الجمهور صفحة منتج آلة تقطيع/تكسير البلاستيك من YUXI تضم القائمة ستة طرازات من سلسلة YX-G. وتبلغ سرعة الدوار في جميعها 560 دورة في الدقيقة. ويستخدم الطرازان الأصغر حجمًا غربالًا بقطر 10 ملم؛ بينما تستخدم الطرازات الأربعة الأكبر حجمًا غربالًا بقطر 12 ملم. وتتراوح الطاقة بين 7.5 و37 كيلوواط، وأحجام غرف التقطيع من 270 × 400 مم إلى 480 × 1,000 مم، والإنتاج المرجعي من 300 إلى 1,600 كجم/ساعة.^[1]

من الناحية الفنية، فإن هذا الجهاز أقرب إلى فئة الكسارات أو آلات التحبيب عالية السرعة منه إلى آلة التقطيع الأولية التقليدية ذات السرعة المنخفضة والعزم العالي. وهذا التمييز مهم. فعند سرعة دوران تبلغ 560 دورة في الدقيقة، يمكن أن تؤدي الشبكة الأصغر حجمًا إلى زيادة عمليات القطع المتكررة وارتفاع درجة الحرارة بسرعة أكبر مما يتوقعه المشترون من مصطلح “آلة التقطيع”. تشير التكوينات المنشورة بمقاسات 10 مم و12 مم إلى توازن عام بين إعادة الطحن المتحكم فيه والسعة العملية. وهي لا تحدد مقاسًا مفضلًا عالميًا. يجب على المشتري الذي يحتاج إلى ناتج أنعم أن يقدم المادة الفعلية، والتوزيع المستهدف، والكمية الصافية بالكيلوغرام في الساعة، والعملية اللاحقة. قد يحتاج المشتري الذي يعالج براميل كاملة، أو منصات نقالة، أو أنابيب طويلة، أو مخلفات كثيفة، أو أغشية مجمعة في بالات، إلى تغذية محكومة أو آلة تقطيع للمرحلة الأولى قبل أن يطلب من آلة YX-G إجراء عملية إعادة الطحن النهائية.

حدود الاختيار: لا تطلب شاشة أصغر حجمًا بناءً على العبارة التسويقية “إنتاج دقيق” وحدها. تأكد من أن الخط بأكمله قادر على الحفاظ على استقرار التغذية، والقطع النظيف، والتفريغ، ودرجة الحرارة عند السعة الصافية المطلوبة.

كيف يمكننا مقارنة حجمي شاشتين من خلال اختبار مفيد

لا يكفي عرض مقطع فيديو مدته دقيقتان يُغذي يدويًّا. يجب أن يقارن الاختبار الشاشات في ظل نفس المواد وظروف التشغيل. ويُعد التغذية التمثيلية أكثر أهمية من التغذية المثالية. يجب تضمين الأشكال الصعبة، ومستوى الرطوبة العادي، والملصقات، ومستوى التلوث الواقعي. قم بتشغيل الغربال الأكبر حجمًا أولاً عندما تكون المادة غير مألوفة. فهذا يوفر خط أساس مستقرًا ويساعد في الكشف عن مشاكل التغذية أو التفريغ قبل زيادة وقت الاحتجاز. ثم اختبر الغربال الأصغر حجمًا باستخدام نفس دفعة التغذية وطريقة القياس. هذا الترتيب ليس إلزاميًا، لكنه عادةً ما يجعل التشخيص أكثر وضوحًا. للحصول على توصية بشأن الآلة، أرسل إلى YUXI معلومات عن الراتينج وشكل المنتج، والصور، والأبعاد القصوى، وسماكة الجدار أو الكثافة الظاهرية، والرطوبة، والتلوث، والهدف من إعادة الطحن، والكمية الصافية المطلوبة بالكيلوغرام في الساعة، وساعات التشغيل، وطريقة التغذية، والعملية اللاحقة. يتم تناول الأسئلة الأوسع نطاقًا المتعلقة باختيار الآلة في دليل اختيار آلات تقطيع البلاستيك.

يُعد الوصول إلى الشاشة وإزالة الانسدادات من المهام التي تنطوي على مخاطر متعلقة بالطاقة

تحتوي آلة تكسير البلاستيك على كتلة دوارة وحواف قطع. وقد يستمر الدوار في الدوران بعد قطع التيار الكهربائي، وقد تنفصل المواد العالقة عند فتح حامل الغربال. وتشمل معايير «القفل/الوسم» الصادرة عن إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) عمليات التنظيف وإزالة الانسداد التي قد يتعرض فيها العمال لخطر التشغيل المفاجئ أو الطاقة المخزنة.^[6] قبل فتح الشاشة أو إزالتها أو تنظيفها أو إعادة تركيبها، يجب اتباع إجراءات التحكم في الطاقة التي حددتها الشركة المصنعة، وعزل جميع مصادر الطاقة ذات الصلة، وتقييد الطاقة المخزنة، والتحقق من العزل، والانتظار حتى يتوقف الدوار تمامًا. ولا تعتبر أجهزة القفل المترابط وأزرار الإيقاف بديلاً عن إجراءات عزل الطاقة أثناء الصيانة. كما يمكن أن يشكل الغبار البلاستيكي الدقيق خطرًا لاندلاع حريق أو انفجار. وتدرج إدارة السلامة والصحة المهنية (OSHA) عمليات معالجة البلاستيك وإعادة التدوير ضمن إرشاداتها المتعلقة بالغبار القابل للاشتعال.^[7] قد يؤدي استخدام غربال أصغر حجمًا إلى زيادة الغبار المتطاير من بعض المواد، لذا يجب مراعاة عمليات جمع الغبار، والنظافة العامة، ومراقبة الاشتعال، والامتثال للمعايير المحلية عند تغيير حجم الغربال.

الأسئلة الشائعة حول حجم شبكات غربال كسارة البلاستيك

المراجع والملاحظات المتعلقة بالمصادر

1. آلة تقطيع البلاستيك YUXI: جدول طراز YX-G الحالي، سرعة الدوار 560 دورة في الدقيقة، شبكات غربلة مقاس 10 مم و12 مم، أحجام الحجرات ونطاقات السعة المرجعية. المصدر
2. كمبرلاند — شبكات غربال آلة التقطيع: قطر الفتحة وحجم الحبيبات، والاعتبارات المتعلقة بسرعة الدوار، والغرابيل ذات السطح الخلفي المُطحون، وخيارات الفتحات الطويلة والزاوية. المصدر
3. كوناير — سبعة عوامل أساسية لحلول تقليص الحجم: يجب أن يكون حجم الشاشة متوازناً مع معدل الإنتاج؛ كما تؤثر المواد وأبعاد التغذية وأبعاد القطع على الأداء. المصدر
4. آلة التحبيب السريعة — آلات التحبيب ذات التصميم المفتوح: أنشطة القطع بالقرب من الشبكة، والحاجة إلى استبدال الشبكات التي أصبحت حواف ثقوبها مستديرة بسبب التآكل. المصدر
5. Conair — الأسئلة الشائعة حول تقطيع البلاستيك إلى قطع أصغر: الإنتاجية التي تعتمد على المواد، وسلوك تفريغ قوالب PET مقارنةً بالزجاجات، وكيمياء عملية التنظيف، وتشخيصات صيانة السكاكين. المصدر
6. OSHA 29 CFR 1910.147: التحكم في الطاقة الخطرة أثناء الصيانة، بما في ذلك عمليات التنظيف وإزالة الانحشار، حيث يمكن أن يتسبب التشغيل غير المتوقع أو الطاقة المخزنة في وقوع إصابات. المصدر
7. OSHA — نظرة عامة على الغبار القابل للاشتعال: قد تتأثر عمليات تصنيع البلاستيك وإعادة التدوير بمخاطر الغبار القابل للاشتعال. المصدر
8. سلسلة Rapid 150: نُشر أن قطر فتحات الغربال يبلغ 5 ملم في آلات التحبيب الصغيرة المثبتة بجانب المكبس. المصدر
9. سلسلة Herbold HB: مناقشة عملية التحبيب النهائي بحجم 4–8 ملم وحدود الإنتاجية عند محاولة تصنيع حبيبات صغيرة في خطوة أولية واحدة. المصدر
10. كوناير 12 سلسلة فايبر: ترتبط المساحة الأكبر للشاشة بزيادة الإنتاجية، وانخفاض كمية الجسيمات الدقيقة، وانخفاض توليد الحرارة. المصدر