دراسة حالة تطبيق معدات المستنقعات للرفع الهوائي
في مجال إنتاج الكيماويات الدقيقة ، تحدد استقرار وتوحيد الأنظمة المحلاة أداء المنتج وكفاءة الإنتاج وتكاليف التشغيل الإجمالية مباشرة.صانع يعمل في إنتاج الطلاءات الصناعية والمواد الوسطى الكيميائية واجه في وقت سابق تحديات مستمرة في عملية التحلية، والتي حدت من تحسين خط الإنتاج الخاص بها.تحقيق تحسين شامل في جودة الإنتاج وكفاءته.
الخلفية: معضلات العملية في إنتاج التخفيف
وتشمل المنتجات الأساسية للشركة الطلاء الصناعي على أساس الماء والمواد الوسطى الكيميائية المختلطة بين النفط والماء.مرحلة التحلية التي تعتمد على معدات التحريك الثابتة التقليدية، مما أدى إلى عدة اختناقات تقنية. أولاً، كانت قوة القطع التي توفرها المعدات التقليدية غير كافية، مما أدى إلى تشتيت جزيئات المواد بشكل غير كامل.كان حجم الجسيمات من النظام المستنقعات غير متساوية، مع بقاء قيمة D90 أعلى من 15μm. هذا أدى مباشرة إلى مشاكل مثل ضعف استقرار المنتج النهائي ، والتهشيم السهل أثناء التخزين ،ومؤشرات أداء غير متسقة بين المجموعات.
ثانياً، جعل الهيكل الثابت للمعدات التقليدية من الصعب ضبط ارتفاع التحريك وفقًا لمستويات المواد،مما يؤدي إلى خلط غير كاف للمواد في الطبقات السفلية والعلياوعلاوة على ذلك، أدخلت عملية التحريك من النوع المفتوح كمية كبيرة من الهواء إلى المادة، مما شكل العديد من الفقاعات الدقيقة.هذه الفقاقيع تسبب عيوب السطح مثل ثقوب الدبابيس وقشرة البرتقال بعد تشكيل الفيلم، مما يقلل من معدلات تأهيل المنتجات. بالنسبة للمنتجات الوسيطة الكيميائية ، تؤثر مخلفات الفقاعات على دقة عمليات التفاعل اللاحقة ، مما يزيد من صعوبة التحكم في العملية.تستغرق عملية التحلية التقليدية وقتًا طويلًا في التحريك، كل دفعة من المواد تستغرق 2.5 إلى 3 ساعات لاستكمال المحلبة، واستخدمت إجراءات ما بعد المعالجة مثل إزالة الرغوة الوقائية، مما أدى إلى انخفاض كفاءة الإنتاج وارتفاع استهلاك الطاقة.
وعلاوة على ذلك، كانت المواد الخام المستخدمة في عملية الإنتاج تحتوي على كميات ضئيلة من مواد السطح النشطة والجسيمات الصلبة.وضع التحريك الثابت للمعدات التقليدية تسبب بسهولة تراكم الجسيمات الصلبة في القاع، مما يؤدي إلى تشوهات في التحلّل. تشكيل طبقات مستقرّة من التحلّل لم يزيد فقط من فقدان المواد، بل تطلب أيضاً مزيداً من المزيلات الكيميائية.والتي زادت من تكاليف الإنتاج وأدت إلى مخاطر محتملة على نقاء المنتجوفي الوقت نفسه، كان التنظيف بعد الإنتاج مرهقًا بسبب الهيكل الثابت، مما أدى إلى إطالة الفترة بين المجموعات.
الحل: إدخال وتطبيق معدات المحلبات المرفوعة بالهواء
لحل المشكلات المذكورة أعلاه، اختار الشركة المصنعة معدات محلبة الرفع الهوائي من الدرجة الكيميائية مع معايير مخصصة. هذه المعدات تدمج ضبط الرفع الهوائي،التجانس العالي للقشر، و وظائف إثارة مغلقة ، مع جسم مصنوع من الصلب المقاوم للصدأ 304 لتلبية متطلبات مقاومة التآكل والنظافة في الإنتاج الكيميائي.ميزته الأساسية تكمن في نظام الرفع الهوائي، والذي يسمح بتعديل ارتفاع رأس التحريك بدون خطوات في نطاق 0-800mm ،التكيف مع مواصفات برميل المواد المختلفة والتغيرات في مستوى المواد أثناء عملية التحلية.
يتم تجهيز المعدات بتركيب الستاتور-الدوار ذو القطع العالي مع فجوة قابلة للتعديل تبلغ 0.15 مم.قادرة على توليد سرعة خطية تصل إلى 26 متر/ثانية لكسر جزيئات المواد إلى أحجام متساوية على مستوى الميكرونيستخدم نظام الرفع الهوائي تصميم محرك مزدوج الأسطوانات ، مما يضمن دقة الرفع المستقر وتحديد الموقع في غضون ± 1 ملم ، وتجنب الخلط غير المتكافئ الناجم عن انحراف الموقف.قبل التشغيل الرسمي، قام مورد المعدات بإجراء ثلاث جولات من اختبارات محاكاة العملية باستخدام المواد الخام الفعلية للمصنع ، وتحسين المعلمات الرئيسية مثل سرعة التحريك وتكرار الرفع ،و وقت التحريكأظهرت نتائج الاختبار أنه عندما تم ضبط سرعة التحريك إلى 7500rpm ، تم ضبط تردد الرفع مرة واحدة كل 5 دقائق ، وتم التحكم في درجة الحرارة عند 38 ± 2 °C ،كان تأثير التحلية مثالياًبناء على بيانات الاختبار هذه، تم وضع المعدات رسميا في الإنتاج بعد التثبيت في الموقع وتشغيل من قبل المهندسين المحترفين.
النتائج: تحسن شامل في أداء الإنتاج
بعد أن تم تشغيل معدات المحلبات الجديدة للرفع الهوائي ، حققت عملية الإنتاج الخاصة بالشركة تحسينات كبيرة في أبعاد متعددة ،مع بيانات قابلة للقياس للتحقق من تأثير التطبيق.
من حيث جودة المنتج ، فإن ارتفاع رأس التحريك القابل للتعديل يلغي تراكم المواد في القاع وعدم كفاية خلط مواد الطبقة العليا.تم تحسين توزيع حجم الجسيمات في النظام المحلب بشكل كبير، حيث انخفضت قيمة D90 للمنتج من أكثر من 15μm إلى أقل من 4.8μm ، وتحسن تكافؤ حجم الجسيمات بأكثر من 88٪.النظام المستقرة المنحلبة التي تشكلت عن طريق التجانس عالية القص بشكل فعال القضاء على المنتج delaminationأظهرت اختبارات استقرار التخزين أن المنتج يمكن تخزينه في درجة حرارة الغرفة لمدة 12 شهرًا دون تحلل واضح أو هطول ، مما يطيل جدًا عمر المنتج.تصميم التحريك المغلق للمعدات خفض دخول الهواء بنسبة 95٪ مقارنة مع المعدات التقليدية من النوع المفتوح، وبلغ معدل إزالة الفقاعات أكثر من 97٪. لم تعد منتجات الطلاء المنتجة تحتوي على عيوب سطحية ناتجة عن الفقاعات وارتفع معدل التأهيل من 82٪ إلى 97.5٪.
من حيث كفاءة الإنتاج ، قصر ضبط الارتفاع المرن لنظام الرفع الهوائي وقت التحريك لكل دفعة من المواد من 2.5-3 ساعات إلى 40 دقيقة ،انخفاض بنحو 78%وقد أدى التصميم التكيفي للمعدات لمواصفات البرميل المختلفة إلى القضاء على الحاجة إلى نقل المواد بين الأجهزة المختلفة، مما يوفر وقت النقل بنحو 20 دقيقة لكل دفعة.وظائف التخفيف المتكاملة والخلط أيضا القضاء على إجراءات ما بعد المعالجة المستقلة مثل إزالة الرغوة الوقائية- قدرة التشغيل المستمر للمعدات تدعم الإنتاج الضخم على نطاق واسع، ويزيد الإنتاج اليومي بنسبة 2.3 مرة مقارنة بالعملية التقليدية.نظام الرفع الهوائي يسهل تنظيف المعدات بعد الإنتاج، يمكن رفع رأس التحريك إلى ارتفاع ثابت للتنظيف المركزي، مما يقلل من وقت التنظيف بنسبة 40٪.
من حيث السيطرة على التكاليف، خفض وقت التحلية والتنظيف خفض استهلاك الطاقة للوحدة من المنتج بنسبة 35٪.تم تجنب فقدان المواد الناجمة عن تشوهات التبخير، مما يقلل من نفايات المواد الخام بنحو 16 ٪. قلل القضاء على المزيلات الكيميائية من تكاليف المواد المساعدة.و التصميم الوحدي يسهل الصيانة، مما يقلل من تكاليف الصيانة بنسبة 25٪ مقارنة بالمعدات الثابتة التقليدية. كما يقلل الهيكل المغلق من فقدان المواد الخام المتطايرة ، مما يزيد من تحسين تكاليف التشغيل العامة.
من حيث استقرار العملية ، تم تجهيز المعدات بنظام تحكم ذكي يراقب ويقوم بتعديل المعايير الرئيسية بدقة مثل سرعة التحريك ، وضع الرفع ،ودرجة الحرارة في الوقت الحقيقييتم التحكم في نطاق تقلبات المعلمات ضمن ± 2٪، مما يضمن جودة المنتج المتسقة بين المجموعات.جهاز التحريك المساعد للجدار المكشوف 360 درجة يتعاون مع وظيفة الرفع لتجنب بقايا المواد على الجدار الداخلي للبرميل، مما يضمن مزيدا من توحيد كل دفعة من المنتجات.
ملخص التشغيل على المدى الطويل والخبرة
اعتبارًا من الفترة الإحصائية الحالية ، كانت معدات المستحلبات الرفعية الهوائية ذات الجودة الكيميائية تعمل بشكل مستقر بشكل مستمر لأكثر من 8،000 ساعة ، مع معدل فشل أقل من 1٪.يستخدم النظام الهوائي مكونات مستوردة مع مقاومة قوية للتآكل ومقاومة للاستعمال، التكيف مع بيئة العمل القاسية لإنتاج المواد الكيميائية. تصميم المعدات وحدات يسهل الصيانة واستبدال أجزاء التآكل،وتضمن الدعم الفني عن بعد من المورد على مدار 24 ساعة وخدمة تسوية الأخطاء على الموقع لمدة 48 ساعة استمرارية الإنتاج.
أظهرت ممارسة التطبيق أن معدات المستحلبات المرفوعة النيوماتيكية ذات الجودة الكيميائية ، مع ضبط ارتفاعها المرن ، وتوحيد القطع العالي ، وقدرات التحريك المغلقة ،يمكن أن تحل بشكل فعال المشاكل الشائعة في عمليات التحلية الكيميائية التقليديةمن خلال تحسين توحيد خلط المواد والقضاء على مخلفات الفقاعات، فإنه يحسن من جودة المنتج واستقراره. في الوقت نفسه، فإنه يقلل من دورات الإنتاج،يقلل من استهلاك الطاقة وفقدان المواد، وتحقيق تحسن مزدوج في كفاءة الإنتاج والفوائد الاقتصادية.
بالنسبة لمصنعي المواد الكيميائية ، يجب أن يرتبط اختيار معدات المحلب بشكل وثيق مع خصائص المنتج وخصائص المواد الخام وحجم الإنتاج.وظيفة الرفع الهوائي مناسبة بشكل خاص لسيناريوهات الإنتاج مع مواصفات برميل متعددة ومستويات مواد متغيرةتصميم المعلمات المخصصة واختبارات قبل التشغيل الصارمة هي المفتاح لضمان التطابق بين المعدات وعمليات الإنتاج. The stable operation of this equipment not only provides a reliable guarantee for the manufacturer's product quality but also lays a solid foundation for its subsequent process upgrading and product expansion.