Étude de cas : Application d'émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne dans la production de produits émulsionnés
Cette étude de cas relate le processus d'application d'émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne dans une usine de production spécialisée dans les produits à base d'émulsion, en se concentrant sur les défis de pré-application, les considérations de sélection de l'équipement, la mise en service et l'optimisation des paramètres, les effets de l'exploitation à long terme et les pratiques de maintenance. Tout le contenu est basé sur des scénarios de production réels et des données techniques, dans le but de fournir une référence pratique à d'autres praticiens du même secteur confrontés à des besoins de production similaires.
1. Contexte du scénario de production
L'usine de production concernée par cette étude de cas produit principalement trois catégories de produits émulsionnés : des gels hydratants à faible viscosité (viscosité : 6 000-12 000 mPa·s), des lotions pour le visage à viscosité moyenne (viscosité : 15 000-25 000 mPa·s) et des crèmes anti-âge à haute viscosité (viscosité : 30 000-40 000 mPa·s). Avant d'introduire des émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne, l'usine utilisait des mélangeurs traditionnels à basse vitesse (vitesse de rotation : 200-300 tr/min) et des homogénéisateurs à cisaillement élevé à un seul étage pour la production. Avec l'expansion de l'échelle de production et l'amélioration des exigences de qualité des produits, l'équipement d'origine a progressivement révélé une série de problèmes qui affectaient l'efficacité de la production et la stabilité des produits.
Du point de vue de la qualité des produits, les produits émulsionnés produits par l'équipement d'origine présentaient des défauts évidents : la taille des particules du gel hydratant à faible viscosité était inégale (taille moyenne des particules : 8-12 µm), ce qui entraînait une faible transparence et une légère granularité lors de l'application ; la lotion pour le visage à viscosité moyenne était sujette à la stratification après 2 à 3 mois de stockage, avec des gouttelettes d'huile flottant à la surface ; la crème anti-âge à haute viscosité avait une texture inégale, avec une agglomération locale d'ingrédients fonctionnels (tels que des extraits de plantes et des vitamines), ce qui réduisait l'efficacité du produit et l'expérience utilisateur.
En termes d'efficacité de la production, le processus de production d'origine nécessitait plusieurs étapes de mélange et d'homogénéisation : tout d'abord, le mélangeur à basse vitesse était utilisé pour le mélange préliminaire des matières premières (prenant 40 à 60 minutes), puis l'homogénéisateur à cisaillement élevé à un seul étage était utilisé pour le traitement secondaire (prenant 20 à 30 minutes), et enfin, un brassage manuel était nécessaire pour ajuster la texture (prenant 10 à 15 minutes). Le temps de traitement total pour un seul lot (100 L) était de 70 à 105 minutes, et la production quotidienne n'était que de 300 à 400 kg, ce qui ne pouvait pas répondre à la demande croissante du marché. De plus, l'équipement d'origine n'avait pas de fonction de raclage automatique des parois, et une grande quantité de matériau adhérait à la paroi de la cuve après chaque lot de production, ce qui entraînait un gaspillage de matériau (taux de déchets : 3 à 5 %) et une augmentation de la charge de travail de nettoyage manuel (temps de nettoyage par lot : 20 à 30 minutes).
En termes de maintenance et d'exploitation de l'équipement, l'homogénéisateur à cisaillement élevé à un seul étage était sujet au blocage lors du traitement de matériaux à haute viscosité ou de matériaux contenant des particules solides, ce qui nécessitait un démontage et un nettoyage fréquents (2 à 3 fois par semaine), ce qui non seulement augmentait l'intensité du travail des opérateurs, mais affectait également la continuité de la production. En même temps, le mélangeur à basse vitesse avait une faible précision de contrôle de la température (fluctuation de la température : ±2-3 °C), ce qui entraînait l'inactivation des ingrédients sensibles à la chaleur (tels que les vitamines) dans le processus de production, réduisant encore la qualité des produits.
2. Considérations relatives à la sélection de l'équipement
Pour résoudre les problèmes ci-dessus, l'usine de production a décidé de remplacer l'équipement d'origine par un équipement d'émulsification professionnel. Après une recherche approfondie sur le marché et une communication technique avec les techniciens de l'équipement, l'usine a finalement sélectionné deux émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne (modèle : 100 L et 200 L) comme équipement de production principal. Le processus de sélection a principalement pris en compte les facteurs suivants, qui étaient tous étroitement liés aux besoins de production réels et aux caractéristiques des produits de l'usine :
Premièrement, l'adaptabilité à la viscosité des produits et aux exigences de taille des particules. Les produits de l'usine couvrent des plages de viscosité faible, moyenne et élevée, et le gel hydratant à faible viscosité a des exigences élevées en matière de transparence (taille moyenne des particules ≤ 1 µm). Les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne sélectionnés ont une vitesse d'homogénéisation réglable (3 000-15 000 tr/min) et un espace de cisaillement réglable (0,02-0,06 mm), qui peuvent répondre aux exigences de taille des particules de différents produits : vitesse élevée (12 000-15 000 tr/min) et petit espace de cisaillement (0,02-0,04 mm) pour les produits à faible viscosité, vitesse moyenne (9 000-12 000 tr/min) et espace de cisaillement modéré (0,04-0,05 mm) pour les produits à viscosité moyenne, et vitesse moyenne-basse (8 000-10 000 tr/min) et espace de cisaillement légèrement plus grand (0,05-0,06 mm) pour les produits à haute viscosité. En même temps, l'équipement est équipé d'une pale de mélange de type cadre (vitesse : 10-80 tr/min) et d'une pale de raclage des parois (vitesse : 5-40 tr/min), ce qui peut assurer un mélange uniforme des matériaux de différentes viscosités et éviter l'agglomération locale et l'adhérence des matériaux.
Deuxièmement, l'efficacité de la production et le niveau d'automatisation. Les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne sélectionnés intègrent de multiples fonctions telles que le mélange, l'homogénéisation, le dégazage sous vide, le contrôle de la température et le raclage automatique des parois, ce qui permet de réaliser l'ensemble du processus de production (de l'alimentation des matières premières à la décharge des produits finis) dans une seule cuve, éliminant ainsi le besoin de multiples transferts et de traitements secondaires. L'équipement est équipé d'un système de contrôle PLC, qui peut stocker plusieurs ensembles de paramètres de formule et réaliser un démarrage en un clic, réduisant ainsi les étapes de fonctionnement manuel et améliorant l'efficacité de la production. De plus, le système de nettoyage en place (CIP) de l'équipement peut réaliser le nettoyage automatique du corps de la cuve et des composants, réduisant considérablement le temps de nettoyage manuel et l'intensité du travail.
Troisièmement, la précision du contrôle de la température et la protection des ingrédients fonctionnels. Les produits de l'usine contiennent une variété d'ingrédients sensibles à la chaleur (tels que les vitamines, les extraits de plantes et les peptides), qui nécessitent un contrôle strict de la température d'émulsification et de la vitesse de refroidissement pour éviter l'inactivation. Les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne sélectionnés adoptent une structure de contrôle de la température à enveloppe, avec une plage de contrôle de la température de 20 à 90 °C et une précision de contrôle de la température de ±0,5 °C, ce qui peut contrôler avec précision la température d'émulsification (65 à 75 °C pour les produits à viscosité moyenne et élevée, 45 à 55 °C pour les produits à faible viscosité). En même temps, le système de refroidissement de l'équipement a une vitesse de refroidissement réglable (3-12 °C/h), ce qui peut réaliser un refroidissement rapide des ingrédients sensibles à la chaleur après l'émulsification, assurant ainsi l'activité des ingrédients fonctionnels et la stabilité de la qualité des produits.
Quatrièmement, la stabilité de l'équipement et la commodité de la maintenance. Les composants clés des émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne sélectionnés (tels que la tête d'homogénéisation, la pale de cadre et la pale de raclage des parois) sont fabriqués en acier inoxydable 316L, qui présente une bonne résistance à la corrosion et à l'usure, et peut s'adapter à la production de produits contenant des ingrédients acides ou alcalins. Le système d'étanchéité de l'équipement adopte des joints d'étanchéité en perfluoroélastomère importés, qui ont de bonnes performances d'étanchéité et une longue durée de vie, réduisant ainsi la fréquence de remplacement des joints d'étanchéité. De plus, la structure de l'équipement est conçue pour être facile à démonter et à assembler, ce qui est pratique pour la maintenance quotidienne et le remplacement des pièces, réduisant ainsi les temps d'arrêt causés par la maintenance de l'équipement.
Cinquièmement, la conformité aux normes de l'industrie. Les produits de l'usine sont vendus sur les marchés nationaux et internationaux, de sorte que l'équipement de production doit répondre aux normes de conformité pertinentes (telles que GMP, FDA et CE). Les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne sélectionnés ont passé la certification GMP, la certification FDA pour les matériaux en contact avec les aliments et la certification CE. Les matériaux des pièces en contact avec les matériaux répondent aux exigences de sécurité et d'hygiène des industries cosmétiques et pharmaceutiques, garantissant ainsi que les produits répondent aux normes d'accès au marché de diverses régions.
3. Mise en service de l'équipement et optimisation des paramètres
Après la livraison des émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne à l'usine de production, des techniciens professionnels du fabricant de l'équipement et le personnel de production et technique de l'usine ont mené conjointement des travaux de mise en service et d'optimisation des paramètres. L'ensemble du processus a duré 3 jours, couvrant le test à vide, le test sous vide, le test de contrôle de la température, le test d'homogénéisation et de mélange, le test de nettoyage CIP et le test de simulation de produit. Les étapes clés et les résultats de l'optimisation des paramètres sont les suivants :
La première étape était le test à vide de l'équipement (1 jour). Les techniciens ont démarré chaque moteur (moteur d'homogénéisation, moteur de pale de cadre, moteur de raclage des parois, moteur de pompe à vide) séparément et l'ont fait fonctionner pendant 30 minutes. Pendant le test, l'état de fonctionnement de l'équipement a été observé, y compris le bruit (≤ 75 dB), les vibrations (≤ 0,1 mm/s), le sens de rotation et la stabilité de la vitesse (fluctuation de la vitesse ≤ 5 tr/min). Après le test, il a été confirmé que tous les composants de l'équipement fonctionnaient normalement et qu'aucun bruit ou vibration anormaux ne s'était produit.
La deuxième étape était le test fonctionnel (1 jour), comprenant le test sous vide, le test de contrôle de la température et le test de nettoyage CIP. Lors du test sous vide, le couvercle de la cuve a été fermé hermétiquement et la pompe à vide a été démarrée. Les résultats du test ont montré que le degré de vide de l'équipement pouvait atteindre -0,098 MPa en 5 minutes, et la chute de pression en 10 minutes était de ≤ 0,002 MPa, indiquant que l'équipement avait de bonnes performances d'étanchéité et aucune fuite d'air. Lors du test de contrôle de la température, 50 % du volume effectif d'eau propre a été injecté dans la cuve, et la température de chauffage a été réglée à 80 °C. Après 30 minutes de maintien de la chaleur, la fluctuation de la température était de ≤ ±0,5 °C, ce qui répondait à l'exigence de précision du contrôle de la température. Ensuite, la vitesse de refroidissement a été réglée à 8 °C/h, et la température de l'eau a été refroidie de 80 °C à 25 °C. La vitesse de refroidissement réelle était conforme à la valeur définie (erreur ≤ ±1 °C/h). Lors du test de nettoyage CIP, le nettoyage complet (prérinçage pendant 5 minutes, nettoyage au détergent pendant 15 minutes, rinçage pendant 10 minutes, séchage à l'air chaud pendant 10 minutes) a été effectué. Après le nettoyage, la conductivité de la paroi interne de la cuve était de ≤ 10 µS/cm, et il n'y avait pas de coin mort de nettoyage ni de résidu de matériau, indiquant que le système CIP fonctionnait normalement.
La troisième étape était le test de simulation de produit et l'optimisation des paramètres (1 jour). Le personnel technique a utilisé les matières premières et les formules réelles de l'usine pour effectuer une simulation de production à petite échelle (volume du lot : 50 L pour le modèle 100 L, 100 L pour le modèle 200 L) pour les trois catégories de produits, et a optimisé les paramètres de l'équipement en fonction des résultats des tests de qualité des produits. Le processus d'optimisation des paramètres spécifiques et les paramètres finaux sont les suivants :
Pour le gel hydratant à faible viscosité (ingrédients principaux : extrait d'aloe vera, acide hyaluronique, glycérine, etc.), les paramètres initiaux étaient les suivants : vitesse d'homogénéisation 10 000 tr/min, espace de cisaillement 0,03 mm, vitesse de la pale de cadre 30 tr/min, température 50 °C, degré de vide -0,095 MPa, vitesse de refroidissement 8 °C/h. Après la simulation de production, la taille des particules du produit a été testée (taille moyenne des particules : 2,5 µm), et la transparence n'était pas conforme à la norme. Le personnel technique a ajusté les paramètres : a augmenté la vitesse d'homogénéisation à 14 000 tr/min, a réduit l'espace de cisaillement à 0,02 mm et a augmenté la vitesse de refroidissement à 10 °C/h. Après une nouvelle production, la taille des particules du produit a été réduite à 0,8 µm, la transparence a été considérablement améliorée et il n'y avait pas de granularité lors de l'application. Les paramètres finaux ont été déterminés comme suit : vitesse d'homogénéisation 14 000 tr/min, espace de cisaillement 0,02 mm, vitesse de la pale de cadre 30 tr/min, température 50 °C, degré de vide -0,097 MPa, vitesse de refroidissement 10 °C/h.
Pour la lotion pour le visage à viscosité moyenne (ingrédients principaux : squalane, vitamine E, glycérine, émulsifiant, etc.), les paramètres initiaux étaient les suivants : vitesse d'homogénéisation 9 000 tr/min, espace de cisaillement 0,04 mm, vitesse de la pale de cadre 40 tr/min, température 70 °C, degré de vide -0,09 MPa, vitesse de refroidissement 6 °C/h. Après la simulation de production, le produit présentait une légère stratification après 1 mois de stockage, et la texture était légèrement inégale. Le personnel technique a ajusté les paramètres : a augmenté la vitesse d'homogénéisation à 11 000 tr/min, a ajusté la vitesse de la pale de cadre à 50 tr/min et a augmenté le degré de vide à -0,093 MPa. Après une nouvelle production, la taille des particules du produit a été testée (taille moyenne des particules : 1,5 µm), et aucune stratification ne s'est produite après 6 mois de stockage. Les paramètres finaux ont été déterminés comme suit : vitesse d'homogénéisation 11 000 tr/min, espace de cisaillement 0,04 mm, vitesse de la pale de cadre 50 tr/min, température 70 °C, degré de vide -0,093 MPa, vitesse de refroidissement 6 °C/h.
Pour la crème anti-âge à haute viscosité (ingrédients principaux : collagène, rétinol, beurre de karité, émulsifiant, etc.), les paramètres initiaux étaient les suivants : vitesse d'homogénéisation 8 000 tr/min, espace de cisaillement 0,05 mm, vitesse de la pale de cadre 50 tr/min, température 75 °C, degré de vide -0,09 MPa, vitesse de refroidissement 4 °C/h. Après la simulation de production, le produit présentait une agglomération locale, et la teneur en ingrédients fonctionnels était inégale. Le personnel technique a ajusté les paramètres : a augmenté la vitesse d'homogénéisation à 9 500 tr/min, a ajusté la vitesse de la pale de cadre à 60 tr/min et a réglé la pale de raclage des parois pour un fonctionnement indépendant (vitesse 35 tr/min). Après une nouvelle production, la texture du produit était uniforme, aucune agglomération ne s'est produite et la teneur en ingrédients fonctionnels était uniformément répartie. Les paramètres finaux ont été déterminés comme suit : vitesse d'homogénéisation 9 500 tr/min, espace de cisaillement 0,05 mm, vitesse de la pale de cadre 60 tr/min, vitesse de la pale de raclage des parois 35 tr/min, température 75 °C, degré de vide -0,092 MPa, vitesse de refroidissement 4 °C/h.
Une fois l'optimisation des paramètres terminée, le personnel technique a effectué une simulation de production continue pour 3 lots de chaque produit. Les résultats des tests ont montré que la qualité des produits était stable et que tous les indicateurs (taille des particules, transparence, texture, stabilité, activité des ingrédients fonctionnels) répondaient aux normes de qualité de l'usine. L'équipement a été officiellement mis en production après avoir réussi la mise en service.
4. Effets et avantages de l'exploitation à long terme
Les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne fonctionnent de manière stable dans l'usine de production depuis 18 mois. Au cours de cette période, l'usine a mis en place un système complet d'exploitation et de maintenance de l'équipement, et a strictement mis en œuvre les travaux de maintenance quotidiens, hebdomadaires, mensuels, trimestriels et annuels. Les effets et les avantages de l'exploitation à long terme de l'équipement se reflètent dans les aspects suivants :
En termes d'amélioration de la qualité des produits, l'application d'émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne a résolu de manière significative les problèmes de qualité existant dans le processus de production d'origine. Pour le gel hydratant à faible viscosité, la taille moyenne des particules est contrôlée de manière stable à 0,6-1,0 µm, la transparence est considérablement améliorée et le produit a une texture lisse et délicate lors de l'application, ce qui a été fortement reconnu par les utilisateurs. Pour la lotion pour le visage à viscosité moyenne, la taille des particules est contrôlée à 1,2-1,8 µm, et aucune stratification ne se produit après 12 mois de stockage (dans des conditions de stockage normales), ce qui améliore considérablement la durée de conservation du produit. Pour la crème anti-âge à haute viscosité, la texture est uniforme et lisse, aucune agglomération locale ne se produit et les ingrédients fonctionnels (tels que le rétinol et le collagène) sont uniformément répartis, ce qui assure efficacement l'efficacité du produit. Selon les données d'inspection de la qualité de l'usine, le taux de produits conformes est passé de 92 % (avant le remplacement de l'équipement) à 99,5 % (après le remplacement de l'équipement), et le taux de réclamations des clients liées à la qualité des produits est passé de 5 % à 0,3 %.
En termes d'amélioration de l'efficacité de la production, l'intégration de multiples fonctions des émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne a considérablement raccourci le cycle de production. Pour un seul lot de produits de 100 L, le temps de production total (de l'alimentation des matières premières à la décharge des produits finis) a été réduit de 70 à 105 minutes (équipement d'origine) à 35 à 45 minutes (nouvel équipement), et l'efficacité de la production a été augmentée d'environ 60 %. En même temps, le fonctionnement automatique de l'équipement et le système de nettoyage CIP ont réduit le temps de fonctionnement manuel et le temps de nettoyage. La production quotidienne de l'usine est passée de 300 à 400 kg (avant le remplacement de l'équipement) à 800 à 1 000 kg (après le remplacement de l'équipement), ce qui peut répondre pleinement à la demande du marché. De plus, la fonction de raclage des parois de l'équipement a efficacement réduit l'adhérence des matériaux, et le taux de gaspillage de matériaux est passé de 3 à 5 % (équipement d'origine) à 0,8 à 1,2 % (nouvel équipement), ce qui a permis à l'usine d'économiser beaucoup de coûts de matières premières.
En termes de contrôle des coûts d'exploitation et de maintenance, les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne ont une bonne stabilité et fiabilité, et le taux de défaillance de l'équipement est très faible pendant le fonctionnement à long terme. Selon les registres de maintenance de l'usine, l'équipement n'a connu que 2 pannes mineures (fuite de la tuyauterie sous vide et instabilité du débit d'eau de refroidissement) en 18 mois, et le temps de traitement des pannes est inférieur à 2 heures, ce qui a peu d'impact sur la production. La maintenance quotidienne de l'équipement est simple et pratique, et le coût de maintenance (y compris l'huile de lubrification, les joints d'étanchéité et autres consommables) est d'environ 800 à 1 000 yuans par mois, ce qui est inférieur au coût de maintenance de l'équipement d'origine (1 500 à 2 000 yuans par mois). De plus, la consommation d'énergie de l'équipement est plus raisonnable. Pour le même lot de produits, la consommation d'énergie du nouvel équipement est inférieure de 20 à 30 % à celle de l'équipement d'origine, ce qui a encore réduit le coût de production de l'usine.
En termes de réduction de l'intensité du travail des opérateurs, les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne sont équipés d'un système de contrôle PLC, qui peut réaliser le contrôle automatique du processus de production. Les opérateurs n'ont qu'à définir les paramètres de la formule, à démarrer l'équipement et à surveiller l'état de fonctionnement de l'équipement pendant la production, ce qui réduit considérablement l'intensité du travail manuel. Le système de nettoyage en place (CIP) de l'équipement élimine le besoin de nettoyage manuel du corps de la cuve et des composants, et le temps de nettoyage par lot est réduit de 20 à 30 minutes (équipement d'origine) à 10 à 15 minutes (nouvel équipement), ce qui a considérablement réduit la charge de travail des opérateurs. Selon l'enquête auprès des opérateurs de l'usine, l'intensité du travail a été réduite d'environ 40 % après le remplacement du nouvel équipement, et l'efficacité du travail et la satisfaction au travail des opérateurs ont été considérablement améliorées.
En termes de conformité aux normes de l'industrie, les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne ont passé les certifications internationales et nationales pertinentes, et le processus de production répond aux exigences GMP. L'usine a réussi à passer à plusieurs reprises l'inspection sur site des autorités de réglementation nationales et étrangères après avoir utilisé le nouvel équipement, et les produits sont entrés en douceur sur les marchés européens et américains. Le fonctionnement stable de l'équipement et la qualité fiable des produits ont jeté des bases solides pour l'expansion du marché de l'usine.
5. Pratiques de maintenance et résumé de l'expérience
Au cours des 18 mois de fonctionnement des émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne, l'usine de production a accumulé une riche expérience en matière de maintenance de l'équipement et a mis en place un ensemble de système de maintenance scientifique et normalisé, qui a efficacement assuré le fonctionnement stable de l'équipement et prolongé la durée de vie de l'équipement. Les principales pratiques de maintenance et le résumé de l'expérience sont les suivants :
Premièrement, mettre en œuvre strictement les travaux de maintenance quotidiens. Après chaque lot de production, les opérateurs de l'usine effectueront la maintenance quotidienne conformément au manuel de maintenance : exécuter le nettoyage complet CIP pour s'assurer qu'il n'y a pas de résidu de matériau sur la paroi interne de la cuve, la tête d'homogénéisation, les pales, l'orifice d'alimentation et l'orifice de décharge ; vérifier le niveau d'huile de chaque moteur (entre les échelles supérieure et inférieure de la jauge de niveau d'huile), et ajouter de l'huile de lubrification à temps si le niveau d'huile est insuffisant ; vérifier l'usure, la déformation ou les fuites des joints d'étanchéité du couvercle de la cuve, de l'orifice d'alimentation et de l'orifice de décharge, et remplacer les joints d'étanchéité à temps si une anomalie est constatée ; vérifier la tuyauterie d'eau de refroidissement, la tuyauterie d'air comprimé et la tuyauterie de décharge pour les fuites, et serrer le connecteur de la tuyauterie ou remplacer la tuyauterie endommagée à temps. La maintenance quotidienne est la base pour assurer le fonctionnement stable de l'équipement et peut efficacement empêcher l'apparition de pannes d'équipement.
Deuxièmement, bien faire les travaux de maintenance réguliers. L'usine a formulé des plans de maintenance hebdomadaires, mensuels, trimestriels et annuels, et a chargé le personnel de maintenance professionnel d'effectuer une maintenance régulière : chaque semaine, nettoyer les tamis filtrants de l'orifice d'alimentation, de la tuyauterie sous vide et de la tuyauterie d'eau de refroidissement pour éliminer les impuretés et éviter le blocage ; vérifier l'usure de la pale de mélange de type cadre et de la pale de raclage des parois, et serrer le boulon de fixation ou remplacer les pièces usées à temps ; ajouter de la graisse à base de lithium aux roulements du moteur et calibrer l'écran tactile PLC. Chaque mois, calibrer le capteur de température PT100 et la jauge de vide numérique pour assurer la précision de la mesure des paramètres ; démonter la tête d'homogénéisation pour vérifier l'espace stator-rotor, et remplacer le stator ou le rotor si l'espace dépasse la norme ; ajouter de la graisse à base de lithium aux roulements du moteur et nettoyer la chemise d'eau de refroidissement du corps de la cuve pour éliminer le tartre. Chaque trimestre, démonter et nettoyer complètement la tête d'homogénéisation, remplacer les joints d'étanchéité de toutes les pièces, vérifier le câblage du système de contrôle et entretenir le système CIP. Chaque année, démonter et inspecter complètement tous les composants de l'équipement, remplacer les composants usés ou vieillissants (tels que les moteurs, les variateurs de fréquence et les tuyauteries), effectuer un test de performance complet de l'équipement et trier les registres de maintenance de l'ensemble de l'année.
Troisièmement, accorder une attention particulière à la maintenance des pièces vulnérables. Les pièces vulnérables des émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne comprennent principalement les joints d'étanchéité, les racleurs en PTFE, le stator-rotor et les tamis filtrants. L'usine a préparé à l'avance des pièces vulnérables suffisantes et les a remplacées conformément au cycle de remplacement (les joints d'étanchéité sont remplacés tous les trimestres, les racleurs en PTFE sont remplacés tous les 6 mois, les stator-rotors sont remplacés tous les 2 ans et les tamis filtrants sont remplacés tous les mois). En même temps, l'usine a mis en place un registre de remplacement des pièces vulnérables, qui enregistre le moment du remplacement, le modèle et la quantité de chaque pièce vulnérable, ce qui est pratique pour le suivi et la gestion.
Quatrièmement, renforcer la formation des opérateurs et du personnel de maintenance. Avant la mise en service de l'équipement, l'usine invite des techniciens professionnels du fabricant de l'équipement à former les opérateurs et le personnel de maintenance, y compris la structure de l'équipement, le principe de fonctionnement, le processus de fonctionnement, le réglage des paramètres, le traitement des pannes et les méthodes de maintenance. Après la formation, les opérateurs et le personnel de maintenance doivent réussir l'évaluation avant de pouvoir occuper leurs postes. Pendant le processus de fonctionnement, l'usine organise régulièrement des réunions d'échange technique pour partager l'expérience de l'exploitation et de la maintenance de l'équipement, et améliore continuellement le niveau professionnel des opérateurs et du personnel de maintenance. La qualité professionnelle des opérateurs et du personnel de maintenance est une garantie importante pour le fonctionnement stable de l'équipement et l'amélioration de l'efficacité de la maintenance.
Cinquièmement, enregistrer et analyser les données de fonctionnement de l'équipement. Les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne sont équipés d'une fonction d'enregistrement des données, qui peut enregistrer les paramètres de fonctionnement (tels que la vitesse d'homogénéisation, la température, le degré de vide et le temps de production) de chaque lot de produits. Le personnel technique de l'usine triera et analysera ces données régulièrement, résumera les règles de fonctionnement de l'équipement et optimisera les paramètres de production et les plans de maintenance. En même temps, si l'équipement présente une panne, le personnel technique analysera la cause de la panne en fonction des données de fonctionnement et prendra des mesures ciblées pour traiter la panne, ce qui peut raccourcir efficacement le temps de traitement de la panne et empêcher la récurrence de pannes similaires.
6. Conclusion
L'application d'émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne dans l'usine de production a résolu efficacement les problèmes de mauvaise qualité des produits, de faible efficacité de la production, de coûts de maintenance élevés et d'intensité de travail élevée des opérateurs existant dans le processus de production d'origine. Grâce à une sélection scientifique de l'équipement, à une mise en service et à une optimisation des paramètres strictes, et à des travaux de maintenance normalisés, l'équipement a fonctionné de manière stable pendant une longue période et a apporté des avantages économiques et sociaux importants à l'usine : la qualité des produits a été considérablement améliorée, l'efficacité de la production a été considérablement augmentée, les coûts de production et de maintenance ont été efficacement contrôlés, l'intensité du travail des opérateurs a été réduite et la conformité du processus de production a été améliorée.
Cette étude de cas montre que pour les usines de production spécialisées dans les produits à base d'émulsion, le choix d'un équipement d'émulsification approprié est crucial pour améliorer la qualité des produits et l'efficacité de la production. Les émulsificateurs à cisaillement élevé et à vitesse moyenne présentent les avantages d'une forte adaptabilité, d'un niveau d'automatisation élevé, d'une grande précision de contrôle de la température, d'une bonne stabilité et d'une maintenance pratique, et conviennent parfaitement à la production de produits émulsionnés avec différentes viscosités et exigences de qualité. En même temps, une maintenance scientifique de l'équipement et une gestion normalisée de l'exploitation sont des garanties importantes pour exploiter pleinement les performances de l'équipement et prolonger la durée de vie de l'équipement.
Pour les autres usines de production du même secteur qui sont confrontées à des problèmes de production similaires, elles peuvent s'inspirer de l'expérience de cette étude de cas, combiner leurs propres besoins de production et les caractéristiques de leurs produits, sélectionner un équipement d'émulsification approprié, établir des systèmes de gestion de la maintenance et de l'exploitation scientifiques et améliorer continuellement la qualité des produits et l'efficacité de la production, afin de parvenir au développement durable de l'entreprise.
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