Фотосепаратор

Фотосепаратор - оптическое оборудование для сортировки сыпучих продуктов. Сортировка производится по цвету и интенсивности определенного оттенка или по размеру/форме. Фотосепаратор применяется во многих отраслях промышленности, включая пищевое производство, химическое производство, рециклинг отходов. В процессе переработки полимерных изделий фотосепаратор также используется для сортировки исходного сырья при рециклинге или готового гранулята.

Фотосепаратор,можно приобрести например у компании: ООО "Подольский завод оборудования".

При переработке пластика важно учитывать, что разные виды полимеров имеют различную температуру плавления. Если использовать смешанное сырье, например, ПВХ и ПЭТ, один вид полимера может перейти в стадию деструкции, пока второй достигает температуры плавления. В результате качество готовых изделий значительно ухудшится. Мусор в виде осколков стекла, фрагментов резины, кабеля, деревянной стружки также негативно влияет на готовую продукцию.

Фото заимствовано с сайта kupi-othodov.ru

Главная цель использования фотосепаратора - максимально качественный отбор сырья по определенному физическому свойству и выведение из общего потока некондиционного продукта. Уровень чистоты сортировки составляет 99%.

Сортировка сыпучей продукции производится по двум группам признаков:

- геометрическая группа (размер, форма, площадь, объем, наличие сколов);

- цветовая группа (цвет, интенсивность или яркость оттенка).

В основе работы оптического сепаратора лежит использования монохромных или цветных камер. При работе монохромной камеры речь идет о сортировке по цвету или интенсивности оттенка. При использовании современных высокочувствительных цветных камер, работающих за пределами видимого спектра, можно провести сортировку по всем перечисленным признакам продукта.

Устройство фотосепаратора

Посмотреть объявления о продаже фотосепаторов, вы можете на нашем сайте.

Главным рабочим органом фотосепаратора является камера (сенсор). В конструкцию также входит загрузочный бункер, распределительные патрубки, выходной патрубок, вибропитатель, лоток, форсунки.

Основные рабочие узлы фотосепаратора выполнены из легированной стали, что значительно продлевает срок их службы. Вибропитатель необходим для того, чтобы передавать вибрацию сортировочному лотку, на который поступает сырье. Главным оборудованием для сканирования выступают камеры или сенсоры. Оно могут быть одного вида или разных. От качества используемых камер зависит степень фильтрации продукта.

В процессе рециклинга чаще используют более простые и доступные модели сепараторов с сенсорами или CCD-камерами. Однако при повышении требований к сырью могут использоваться модели, работающие с невидимым спектром и выявляющие дефективные частицы не только по цвету, но также по форме, структуре, уровню влаги внутри.

В данном случае описана схема воздушного скатно-ленточного фотосепаратора, который наиболее часто используется при сортировке сыпучих продуктов. Каждая модель фотосепаратора будет отличаться конструкцией, но описанные узлы присутствуют во всех устройствах.

Принцип работы фотосепаратора

Работа сенсора фотосепаратора сводится к распознаванию в общем потоке продукта, не соответствующего заданному параметру, и его удалению. Отличие кондиционного и некондиционного фрагмента массы может быть минимальным, например, на один-два тона.

Фотосепаратор работает в цикличном режиме. После загрузки сырье полностью проходит по распределительным каналам, очищается от инородных примесей и далее попадает в зону выгрузки. В опустошенный бункер снова засыпается сырье для сортировки и пропускается через распределительные каналы.

Сырье для сортировки из загрузочного бункера посредством вибрации попадает на лоток и далее в распределительные каналы. Лоток необходим для того, чтобы сыпучий продукт распределился по нему равномерно. По каналам исследуемый материал попадает в освещенную зону, где высокочувствительные сенсоры или камеры сканируют его, получают отраженный свет от частиц продукта и подают электрический сигнал об открытии пневмоклапана, если это необходимо. Электрический сигнал отражается на дисплее сортировщика в виде волны. Полученный результат сравнивается с нормативным, после чего компьютер автоматически подает команду об открытии форсунок.

Пневмоклапан (эжектор) через форсунки выдувает из зоны сканирования материал, отличающийся по исследуемому признаку. Он удаляется через выходной патрубок. Продукт, соответствующий исследуемому критерию, проходит дальше по распределительному патрубку. Среднее количество форсунок для различных моделей может колебаться от 50 до 64.

Виды фотосепараторов

По типу конструкции различают скатно-лоточные и ленточные сепараторы. Скатно-лоточные фотосепараторы имеют в конструкции бункер загрузки и лоток, на котором сырье равномерно распределяется. Далее оно пересыпается в патрубки и сканируется камерами. Тип камеры или их комбинация зависит от модели устройства.

В ленточных сепараторах продукт попадает на бесконечную конвейерную ленту с рифленой поверхностью и далее передается в зону сканирования. Ширина ленты может составлять 3-9 м. Это наиболее простой тип конструкции. Принцип работы тот же, что и у скатно-ленточного устройства.

Типы камер фотосепараторов

К наиболее распространенным, простым и доступным видам фотосепараторов относятся модели, работающие на сенсорах и CCD-камерах. Они работают с цветами и оттенками продукта. Если требуется отсортировать отходы для вторичной переработки, гранулят, содержащий частицы стекла, камней, достаточно использовать камеры данного типа. Когда требуется безупречное качество сортировки сырья, используют более современные, точные и производительные камеры NIR, InGaAs и X-Ray.

Сенсорные фотосепараторы

Сенсорный элемент представляет собой кремниевую пластину, накапливающую заряд. Сенсоры работают со всей массой исследуемого материала, попадающего в видимую область. Как правило, сенсор осматривает материал в каждом отдельном канале.

Фотосепараторы с ССD камерами

ССD камеры - это кремниевая матрица, состоящая из отдельных светочувствительных элементов. Она, в отличие от кремниевых сенсоров, работает точечно с массой сыпучего материала. В зону видимости камеры попадает лоток по всей ширине, а не отдельные каналы.

Камеры могут быть монохромными или цветными, различающими RGB-линейку. Определение годности продукта основано на исследовании его цвета в видимом диапазоне. При цветном режиме сканирования происходит анализ интенсивности потока в разных спектрах с их последующим суммированием. Цветные матрицы камер могут иметь разрешение от 1024 до 5120 пикселей по горизонтали. По принципу работы камеру данного типа можно сравнить с человеческим глазом. Но сортировка, в отличие от ручного удаления брака, происходит в несколько раз быстрее.

К цветным сепараторам также относятся устройства, оснащенные бихроматическими и трихроматическими камерами. Бихроматические фотосепараторы различают исследуемые частицы по двум цветам, трихроматические - по трем цветам.

NTR-, X-ray и InGaAs -фотосепараторы

В отличие от камер, в рентген-сепараторах и ИК-устройствах калибровка частиц производится по структуре продукта. Становится возможным устранить фрагменты, имеющие сколы, трещины, неправильную форму, недостаточный объем. В данном случае речь идет о камерах типа с X-ray и InGaAs.

Благодаря точечному осмотру массы появляется возможность выделять из потока отдельные гранулы, не соответствующие заданному параметру цвета, оттенка, формы, имеющие трещины или дефекты.

InGaAs-камеры

Самыми точными и современными считаются InGaAs камеры, работающие с инфракрасным излучением. Матрица InGaAs-камеры выполнена из современного сплава - арсенид индия и галлия. Она улавливает дефекты за пределами видимого спектра. Благодаря особо чувствительным оптическим компонентам камера способна распознавать волны в диапазоне от 550 нм и до 2.5 мкм. В то время как видимый спектр находится в диапазоне 300-700 нм.

Фотосепараторы InGaAs могут определить не только однородность продукта, но и наличие в нем пустот, пузырьков воздуха, заключенной во внутренней полости влаги. Такие гранулы полимера могут негативно сказаться на качестве готового изделия. Но при нарушении технического процесса производства вторичного гранулированного сырья описанные дефекты могут присутствовать. Использование сепараторов с камерами InGaAs позволит максимально удалить некондиционные гранулы из общей массы сырья.

При работе фотосепаратора данного вида можно удалить как некондиционные частицы, так и различные примеси, схожие с исходным продуктом по цвету, но отличающиеся по внутренней структуре.

NTR-камеры

В основе работы NTR камеры лежит принцип сканирования инфракрасным излучением. При этом можно выделить частицы одного цвета, формы, размера, но различной структуры.

Фотосепараторы с камерами данного типа работают в ближнем инфракрасном излучении с длиной волны 800-1000 нм. При помощи фильтров отсекается излучение, видимое человеческому глазу. В невидимом спектре различие между годным и негодным продуктом становится очевидным.

X-ray-камеры

Работа X-ray-камер строится на использовании рентгеновского излучения. Камеры данного типа также чувствительны к волнам невидимого спектра.

В отличие от всех выше описанных типов камер, X-ray-устройства способны сканировать продукт даже через упаковку. Этой важной особенностью можно пользоваться при получении массовой поставки сырья от новых производителей. Оценка поможет избежать ухудшения качества готовых изделий до момента запуска производственного цикла. При этом уровень влияния рентгеновского излечения на здоровье персонала и на исследуемый продукт минимален, полностью безопасен для здоровья.