Gevalstudie: Emulgatoren met een hoge scheersnelheid bij de optimalisatie van industriële emulgatieprocessen
Bij industriële productie waarbij materiaal in meerdere fasen wordt verwerkt, is emulgatie een belangrijke procedure die rechtstreeks van invloed is op de prestaties van het product, de opslagstabiliteit en de verwerkingskosten.Voor fabrikanten die zich bezighouden met de productie van lakken op waterbasis, lijmstoffen en polymeremulsies, waardoor onmisbare olie- en waterfasen grondig worden verspreid,Het vermijden van materiële sedimentatie in ketels met een groot volume en het waarborgen van de consistentie van de producten van batch tot batch zijn al lang de belangrijkste uitdagingen die de productieontwikkeling beperken.Deze casestudy toont hoe een fabrikant deze procesknelpunten met succes heeft opgelost door een emulgator met een hoge scheerkracht te introduceren.en de specifieke toepassingseffecten en procesverbeteringen feitelijk presenteert.
1Productie Achtergrond en bestaande uitdagingen
De fabrikant produceert op water gebaseerde functionele emulsies, die veel worden gebruikt in architecturale coatings, houtlijmen en andere gebieden.Voordat de emulgator met hoge scheerkracht wordt gebruiktIn het kader van de verwerking van de emulgaties heeft de onderneming gebruik gemaakt van traditionele bovengebouwde roerverwarmers.De 5000L en 8000L grote reactie ketels werden geleidelijk de belangrijkste productie apparatuurIn de eerste plaats heeft de Commissie in haar advies van 15 juni 1979 over de toepassing van de richtlijnen van de Raad betreffende de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten betreffende de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen der Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten inzake de onderlinge aanpassing van de wetgevingen van de Lid-Staten.
De belangrijkste uitdagingen in het productieproces zijn de volgende:
- Onvoldoende emulgatie-effect en slechte productstabiliteit: De scheerkracht van de traditionele op de bovenkant gemonteerde roerroer is relatief zwak en kan slechts eenvoudig materiaal mengen.maar kan de oliedruppels en vaste deeltjes in het emulsie-systeem niet effectief brekenDe voorbereide emulsie heeft een grote gemiddelde deeltjesgrootte (ongeveer 45-60 μm) en de deeltjesgrootteverdeling is ongelijkmatig.die van invloed is op de kwaliteit van het product en de gebruikerservaringHet productkwalificatiepercentage blijft gedurende lange tijd ongeveer 87% liggen.
- Ernstige materiële sedimentatie en roeren van dode zones: Vanwege het grote volume van de productieketel en het beperkte roerbereik van de boven gemonteerde roermachine is het moeilijk om de onder- en randgebieden van de ketel te roeren.Een grote hoeveelheid vaste poederadditieven en hoogviscositeitsmaterialen kunnen gemakkelijk op de bodem van de ketel worden afgezetDeze sedimentatieve materialen kunnen niet volledig worden vermengd met het hoofdsysteem, wat niet alleen tot afval van grondstoffen leidt,maar leidt ook tot een inconsistent bestanddelengehalte van het eindproduct, wat resulteert in grote prestatieverschillen tussen partijen.
- Lange productiecyclus en lage productie-efficiëntie: Om het emulgatie-effect zoveel mogelijk te verbeteren, moest de fabrikant de roertijd verlengen tot 9-11 uur per partij.slechts 2 partijen producten per dag kunnen worden geproduceerdDe productie en de productie van de producten zijn in de eerste plaats afhankelijk van de productie van de produkten.
- Hoog energieverbruik en onderhoudskosten: De traditionele op de bovenkant gemonteerde roermachine moet lange tijd een hoog vermogen behouden om het mengeffect te waarborgen, wat leidt tot een hoog energieverbruik.Het energieverbruik per partij bedraagt 380 kWhBovendien zijn de schacht en de bladen van de roermachine gemakkelijk aan materialen te kleven en duurt het schoonmaakwerk na elke partij 2,5 tot 3 uur.De slijtage van lagers en afdichtingen is ernstig tijdens het gebruik, waarbij elke 1,5 tot 2 maanden onderhoud moet worden verricht, wat de productiekosten nog verder verhoogt.
2Selectie van de apparatuur en technische kenmerken
Na diepgaand onderzoek naar het productieproces, analyse van de materiële eigenschappen en procesvereisten en meerdere tests en technische demonstraties ter plaatse,De fabrikant besloot uiteindelijk om de emulgator met hoge scheerkracht te gebruiken om de traditionele bovengebouwde roerroer te vervangen.De apparatuur is speciaal ontworpen voor reactieketels met een groot volume, met de werkkop aan de bodem van de ketel.die rechtstreeks op de materialen aan de bodem van de ketel kan werkenDe belangrijkste technische kenmerken van de apparatuur zijn als volgt:
- Stroomconfiguratie: uitgerust met een 45 kW hoge-efficiëntie frequentiekonversie motor, die stapsloze snelheidsregeling in het bereik van 500-3000 tpm kan realiseren,geschikt voor de emulgatieverwerking van 4000-10000L partijmaterialen, volledig overeenkomend met de productieketels van 5000L en 8000L van de fabrikant.
- Rotor-statorstructuur: Een drielaagse tandvormige rotor-statorconstructie met een nauwkeurige pasruimte van 0,15-0,4 mm.De speciale tandvorm ontwerp kan een sterke scheerkracht en turbulente stroom te genereren wanneer de rotor draait bij hoge snelheid, waardoor de oliedruppels en vaste deeltjes in het materiaalstelsel effectief in kleine deeltjes worden gebroken.
- Materiaalkeuze: Alle delen die met materialen in contact komen, zijn gemaakt van 316L roestvrij staal, dat uitstekende corrosiebestendigheid en slijtvastheid heeft.die voldoet aan de eisen van de industriële productie inzake de zuiverheid van materialen en materiaalverontreiniging voorkomt.
- Verzegelingssysteem: met een mechanische dubbele afdichting met koel- en spoelfuncties,die effectief materiaallekkages kunnen voorkomen en de stabiele werking van de apparatuur kunnen garanderen onder hogesnelheidsrotatie en hoge-temperatuurwerkomstandighedenDe levensduur van de zegel is aanzienlijk langer dan die van traditionele zegels.
- Controlesysteem: Uitgerust met een intelligent PLC-besturingssysteem, dat automatische besturing van het emulgatieproces kan realiseren.werktijd en materiaaltemperatuur volgens verschillende materiaalformules, en heeft de functies van storingalarm en gegevensopname, wat handig is voor productiemanagement en kwaliteitsopsporing.
Het werkingsprincipe van de emulgator met hoge scheerkracht is als volgt: wanneer de apparatuur draait, draait de rotor met hoge snelheid,een sterke negatieve druk vormen in de spatie tussen de rotor en de stator, die de materialen aan de onderkant en bovenkant van de ketel in de scheerzone zuigt.centrifuge extrusieHet gebruik van de nieuwe methode voor het verwerken van de olie in de vloeibare laag is een belangrijke stap in de ontwikkeling van de nieuwe methode.de hoge snelheid van de stroming van materialen stuwt de totale circulatie van materialen in de ketel, zodat alle materialen volledig kunnen worden gemengd en emulgeerd, en uiteindelijk een uniform en stabiel emulsie systeem wordt gevormd.
3- Toepassingseffecten en gegevensanalyse
Na de officiële inwerkingtreding van de emulgator met een hoge scheerkracht, heeft de fabrikant een vergelijkende proef van twee maanden uitgevoerd tussen de nieuwe apparatuur en de traditionele roermachine.Tijdens de testperiode, de materiaalformule en de productieprocesparameters werden consistent gehouden en de productkwaliteit, de productie-efficiëntie,Het energieverbruik en andere indicatoren werden uitgebreid gedetecteerd en geanalyseerd.Het toepassingsresultaat was aanzienlijk beter dan verwacht en de belangrijkste indicatoren sterk verbeterd.
3.1 De kwaliteit van het product wordt aanzienlijk verbeterd
De deeltjesgrootte van de door de nieuwe apparatuur geproduceerde emulsie werd gedetecteerd door een laserdeeltjesgrootte-analysator.De resultaten toonden aan dat de gemiddelde deeltjesgrootte van de emulsie werd verminderd van 52 μm (traditionele roermachine) tot 1 μm.De stabiliteitstest van de emulsie toonde aan dat na 8 maanden statische opslag bij kamertemperatuur,er was geen fase-scheidingDe kwaliteitsgraad van het product is gestegen van 87% tot 98,8%.en het aantal defecte producten als gevolg van emulgatieproblemen met 95% is afgenomen.
Bovendien is de consistentie van de productprestaties tussen partijen aanzienlijk verbeterd.De concentraties van vaste stoffen en de adhesie tonen aan dat de variatiecoëfficiënt (CV) van elke indicator is verlaagd van 90,5% tot 1,2%, waardoor de kwaliteit van het product effectief gelijk is en aan de strenge eisen van de afnemende afnemers aan de productprestaties wordt voldaan.
3.2 De productie-efficiëntie wordt sterk verbeterd
Door de hoge scheerdoeltreffendheid van de emulgator met hoge scheerdoeltreffendheid wordt de emulgatietijd per partij verkort van 9-11 uur tot 3,5 tot 4,5 uur, een vermindering van gemiddeld 60%.De dagelijkse productiecapaciteit wordt verhoogd van 2 partijen naar 5-6 partijenDe productie wordt met 160% verhoogd zonder dat de productielocatie en het personeelsbestand worden uitgebreid.5-3 uur tot 30-45 minuten, waardoor de niet-productietijd aanzienlijk wordt verkort en de continue productiecapaciteit van de apparatuur wordt verbeterd.
3.3 Energieverbruik en onderhoudskosten worden verlaagd
Hoewel het vermogen van de emulgator met een hoge scheerkracht 45 kW bedraagt, wat hoger is dan dat van de traditionele agitator (32 kW),de aanzienlijke verkorting van de werktijd zorgt ervoor dat het energieverbruik per partij wordt verlaagd van 380 kWh tot 171 kWhOp basis van de jaarlijkse productie van 300 partijen kan de jaarlijkse energiekosten met meer dan 200.000 yuan worden bespaard.
In het onderhoud wordt de slijtage van de onderdelen van de apparatuur verminderd door de dubbele mechanische afdichtingsstructuur en de kwalitatief hoogwaardige materiaalkeuze.5-2 maanden tot eenmaal in de 8-10 maanden, en de jaarlijkse onderhoudskosten worden met 70% verlaagd. Tijdens de testperiode van twee maanden werkte de apparatuur stabiel zonder enige storing.de continuïteit en stabiliteit van het productieproces te waarborgen.
3.4 Het materiaalgebruik wordt verbeterd
De onderkant van de emulgator met een hoge scheerkracht kan de materialen aan de bodem van de ketel volledig roeren, waardoor de roerende dode zone volledig wordt geëlimineerd.Het probleem van de sedimentatie van vaste poederadditieven en hoogviscositeitsmaterialen is opgelostHet gebruik van de grondstoffen is verhoogd van 91% tot 99,5%, waardoor het jaarlijkse afval van grondstoffen met meer dan 10 ton wordt verminderd.die de productiekosten van de onderneming verder verlaagt.
4Conclusies
De toepassing van de hoge scheer-bottom-entry emulgator heeft de langdurige problemen van de fabrikant in het emulgatieproductieproces, zoals ongelijke emulgatie, effectief opgelost,Het heeft de kwaliteit van het product en de productie-efficiëntie aanzienlijk verbeterd, maar ook de productiekosten aanzienlijk verlaagd.verbetering van het concurrentievermogen van de onderneming op de markt.
Dit geval toont volledig aan dat voor industriële fabrikanten met grote volume, hoge viscositeit en meerfasige materiaal emulgatie behoeften,de emulgator met hoge scheerkracht heeft duidelijke voordelen ten opzichte van traditionele mengapparatuurHet unieke ontwerp, de sterke scheercapaciteit en het intelligente besturingssysteem kunnen het emulgatieproces effectief optimaliseren, de productie-efficiëntie en de productkwaliteit verbeteren.en de onderneming aanzienlijke economische voordelen opleveren.
Momenteel heeft de fabrikant de emulgator met een hoge scheerkracht op alle productielijnen gepopulariseerd en heeft hij goede toepassingsresultaten behaald.Deze succesvolle toepassingservaring kan een waardevolle referentie zijn voor andere vergelijkbare fabrikanten in de industrie om het emulgatieproductieproces te optimaliseren en de industriële modernisering te realiseren..
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!