**適合的中央供料系統需通過科學設計實現**，其設計需綜合考慮生產需求、車間布局、原料特性及未來擴展性。以下是系統設計的核心步驟與關鍵要點：

### **一、設計流程**

#### **1. 需求分析**

- **生產規模**：  

 - 注塑機/擠出機數量、單機臺小時耗料量（kg/h）、是否24小時連續生產。  

- **原料特性**：  

 - 種類（顆粒/粉末/再生料）、吸濕性（如PA、PET需深度干燥）、流動性（如玻纖需防架橋設計）。  

- **工藝要求**：  

 - 配比精度（色母±0.1%）、潔凈度（食品級/醫療級）、防爆需求（易燃粉塵）。  

#### **2. 系統模塊選型**

| **模塊**           | **設計要點**                                                                 |

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| **原料儲存**       | 儲倉容量=日耗量×1.2（**余量），材質選擇（不銹鋼/碳鋼/食品級涂層）。        |

| **干燥系統**       | 根據原料吸濕性選擇除濕機類型（轉輪/分子篩），露點要求（如PET需≤-40℃）。      |

| **輸送系統**       | 真空輸送（短距離/多品種）或正壓輸送（長距離/大容量），管道材質耐磨/防靜電。   |

| **混合配比**       | 失重式計量秤（高精度）或體積混料器（低成本），支持多組分同步添加。            |

| **控制系統**       | PLC品牌（西門子/三菱）、傳感器布局（壓力/溫度/料位）、是否對接MES/ERP。      |

#### **3. 車間布局設計**

- **原料區與生產區隔離**：減少熱源干擾，確保干燥系統效率。  

- **管道走向優化**：  

 - 主管道沿天花板或地溝鋪設，減少彎頭（壓損降低20%-30%）。  

 - 支管垂直接入機臺，預留檢修空間（≥0.5m）。  

- **能源管線規劃**：電力、壓縮空氣、冷卻水管道與供料系統分離，避免干擾。  

#### **4. 智能化控制設計**

- **實時監控**：含水率（NIR傳感器）、溫度（熱電偶）、壓力（壓差傳感器）。  

- **故障自愈**：堵料自動切換備用管路，缺料觸發預警并補料。  

- **數據集成**：通過OPC UA協議對接MES系統，實現生產批次追溯。  

#### **5. 節能與環保設計**

- **余熱回收**：干燥廢氣預熱新風，節能率≥15%。  

- **粉塵處理**：旋風分離+布袋除塵（過濾效率≥99%），符合GB 16297-1996排放標準。  

- **噪音控制**：風機加裝消音器，系統噪音≤75 dB(A)。  

### **二、設計關鍵參數示例**

| **參數**          | **典型值**                              | **說明**                                |

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| 輸送能力          | 200-2000 kg/h（依機臺數量）            | 需匹配峰值產能                         |

| 干燥露點          | -40℃（PET）、-30℃（ABS）               | 由原料吸濕性決定                       |

| 管道風速          | 15-25 m/s（真空）、20-30 m/s（正壓）   | 過低易堵料，過高增加磨損               |

| 系統壓力          | 真空：-0.5~-0.6 bar；正壓：0.3-0.8 bar | 依輸送距離和物料密度調整               |

### **三、設計注意事項**

1. **防錯設計**：  

  - 管道標識（顏色/標簽）區分原料類型，防止誤接。  

  - 分路閥機械互鎖，避免同時開啟多路導致壓力不足。  

2. **擴展性預留**：  

  - 管道容量預留20%余量，電源/氣源接口預留備用端口。  

  - 控制系統支持模塊化升級（如新增AI能耗優化模塊）。  

3. **人機工程**：  

  - 操作界面（HMI）中文化，關鍵參數一目了然。  

  - 檢修口位置便于維護（如過濾器更換高度≤1.5m）。  

### **四、分階段實施建議**

| **階段**       | **目標**                                | **實施內容**                          |

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| **一期（核心）** | 覆蓋主生產線（70%產能）                | 安裝儲倉、干燥機、主輸送管道、基礎PLC控制 |

| **二期（擴展）** | 增加再生料處理模塊                    | 集成結晶機、色選機、余熱回收裝置        |

| **三期（智能）** | 全系統數字化升級                      | 部署SCADA、AI預測性維護、對接MES       |

### **五、設計案例（以年產5000噸注塑車間為例）**

#### **1. 需求背景**

- 30臺注塑機（耗料量：1000 kg/h），原料包括ABS、PP、色母、再生PET。  

- 要求：24小時生產，色差ΔE<1.0，含水率≤0.005%。  

#### **2. 設計方案**

- **原料儲存**：5噸儲倉×4（ABS/PP/再生PET/色母），不銹鋼材質。  

- **干燥系統**：三機一體除濕干燥機（露點-40℃），處理量300 kg/h。  

- **輸送系統**：正壓輸送（主管DN150，支管DN50），變頻風機（22 kW）。  

- **混合配比**：失重式計量秤（精度±0.1%），支持ABS+色母+再生PET共混。  

- **控制系統**：西門子S7-1500 PLC + WinCC HMI，集成堵料自診斷功能。  

#### **3. 效果預估**

- **效率提升**：換模時間從30分鐘縮短至10分鐘，年增產15%。  

- **成本節約**：原料損耗降低2.5%（年省125噸），電費節省20萬元/年。  

### **六、總結**

適合的中央供料系統必須通過**定制化設計**實現，需緊密圍繞生產需求、原料特性及車間條件，重點解決以下問題：  

1. **精準匹配**：輸送能力、干燥效率與工藝要求無縫對接；  

2. **靈活擴展**：預留升級空間，適應未來產能提升或工藝變更；  

3. **可靠性與經濟性平衡**：在初期投資與長期運維成本間找到*優解。  

建議委托具備**行業經驗的設計團隊**或與設備供應商深度合作，借助3D建模與流體仿真（如ANSYS）優化設計，確保系統高效、穩定、可持續。