Fallstudie: Anwendung von mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren in der Herstellung von Emulsionsprodukten
Diese Fallstudie dokumentiert den Anwendungsprozess von mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren in einer Produktionsstätte, die sich auf Emulsionsprodukte spezialisiert hat. Sie konzentriert sich auf die Herausforderungen vor der Anwendung, die Überlegungen zur Geräteauswahl, die Inbetriebnahme und Parameteroptimierung, die langfristigen Betriebseffekte und die Wartungspraktiken. Alle Inhalte basieren auf tatsächlichen Produktionsszenarien und technischen Daten und sollen anderen Praktikern in derselben Branche, die mit ähnlichen Produktionsanforderungen konfrontiert sind, als praktische Referenz dienen.
1. Hintergrund des Produktionsszenarios
Die in dieser Fallstudie involvierte Produktionsstätte stellt hauptsächlich drei Kategorien von Emulsionsprodukten her: niedrigviskose Hydratationsgele (Viskosität: 6000-12000 mPa·s), mittelviskose Gesichtslotionen (Viskosität: 15000-25000 mPa·s) und hochviskose Anti-Aging-Cremes (Viskosität: 30000-40000 mPa·s). Vor der Einführung von mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren verwendete die Anlage traditionelle Langsamläufermischer (Drehzahl: 200-300 U/min) und einstufige Hochscherhomogenisatoren für die Produktion. Mit der Ausweitung der Produktionsskala und der Verbesserung der Anforderungen an die Produktqualität zeigten die ursprünglichen Geräte allmählich eine Reihe von Problemen, die sich auf die Produktionseffizienz und die Produktstabilität auswirkten.
Aus Sicht der Produktqualität wiesen die mit den ursprünglichen Geräten hergestellten Emulsionsprodukte offensichtliche Mängel auf: Die Partikelgröße des niedrigviskosen Hydratationsgels war ungleichmäßig (durchschnittliche Partikelgröße: 8-12 μm), was zu schlechter Transparenz und leichter Körnigkeit bei der Anwendung führte; die mittelviskose Gesichtslotion neigte nach 2-3 Monaten Lagerung zur Schichtung, wobei Öltropfen auf der Oberfläche schwammen; die hochviskose Anti-Aging-Creme hatte eine ungleichmäßige Textur mit lokaler Agglomeration von funktionellen Inhaltsstoffen (wie Pflanzenextrakten und Vitaminen), was die Wirksamkeit des Produkts und das Benutzererlebnis verringerte.
In Bezug auf die Produktionseffizienz erforderte der ursprüngliche Produktionsprozess mehrere Misch- und Homogenisierungsschritte: Zuerst wurde der Langsamläufermischer zum Vormischen der Rohstoffe verwendet (dauerte 40-60 Minuten), dann wurde der einstufige Hochscherhomogenisator zur Nachbearbeitung verwendet (dauerte 20-30 Minuten), und schließlich war manuelles Rühren erforderlich, um die Textur anzupassen (dauerte 10-15 Minuten). Die Gesamtbearbeitungszeit für eine einzelne Charge (100 l) betrug 70-105 Minuten, und die Tagesleistung betrug nur 300-400 kg, was die steigende Marktnachfrage nicht befriedigen konnte. Darüber hinaus verfügten die ursprünglichen Geräte über keine automatische Wandabstreiffunktion, und nach jeder Produktionscharge haftete eine große Menge Material an der Tankwand, was zu Materialverschwendung (Ausschussrate: 3-5 %) und einem erhöhten manuellen Reinigungsaufwand (Reinigungszeit pro Charge: 20-30 Minuten) führte.
In Bezug auf die Wartung und den Betrieb der Geräte neigte der einstufige Hochscherhomogenisator zum Verstopfen, wenn hochviskose Materialien oder Materialien mit festen Partikeln verarbeitet wurden, was häufiges Zerlegen und Reinigen erforderte (2-3 Mal pro Woche), was nicht nur die Arbeitsintensität der Bediener erhöhte, sondern auch die Kontinuität der Produktion beeinträchtigte. Gleichzeitig hatte der Langsamläufermischer eine schlechte Temperaturregelgenauigkeit (Temperaturschwankung: ±2-3℃), was zur Inaktivierung von wärmeempfindlichen Inhaltsstoffen (wie Vitaminen) im Produktionsprozess führte und die Produktqualität weiter reduzierte.
2. Überlegungen zur Geräteauswahl
Um die oben genannten Probleme zu lösen, beschloss die Produktionsstätte, die ursprünglichen Geräte durch professionelle Emulgiergeräte zu ersetzen. Nach eingehender Marktforschung und technischer Kommunikation mit Gerätetechnikern wählte die Anlage schließlich zwei mittel-schnelle Hochscher-Emulgatoren (Modell: 100 l und 200 l) als Kernproduktionsausrüstung aus. Der Auswahlprozess berücksichtigte hauptsächlich die folgenden Faktoren, die alle eng mit den tatsächlichen Produktionsanforderungen und Produkteigenschaften der Anlage verbunden waren:
Erstens die Anpassungsfähigkeit an die Viskositäts- und Partikelgrößenanforderungen des Produkts. Die Produkte der Anlage decken niedrige, mittlere und hohe Viskositätsbereiche ab, und das niedrigviskose Hydratationsgel hat hohe Anforderungen an die Transparenz (durchschnittliche Partikelgröße ≤ 1 μm). Die ausgewählten mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren verfügen über eine einstellbare Homogenisierungsgeschwindigkeit (3000-15000 U/min) und einen Scherabstand (0,02-0,06 mm), die den Partikelgrößenanforderungen verschiedener Produkte gerecht werden können: hohe Geschwindigkeit (12000-15000 U/min) und kleiner Scherabstand (0,02-0,04 mm) für niedrigviskose Produkte, mittlere Geschwindigkeit (9000-12000 U/min) und moderater Scherabstand (0,04-0,05 mm) für mittelviskose Produkte und mittlere bis niedrige Geschwindigkeit (8000-10000 U/min) und etwas größerer Scherabstand (0,05-0,06 mm) für hochviskose Produkte. Gleichzeitig ist das Gerät mit einem rahmenförmigen Mischpaddel (Geschwindigkeit: 10-80 U/min) und einem Wandabstreifer (Geschwindigkeit: 5-40 U/min) ausgestattet, wodurch eine gleichmäßige Vermischung von Materialien unterschiedlicher Viskositäten gewährleistet und lokale Agglomeration und Materialanhaftung vermieden werden können.
Zweitens die Produktionseffizienz und der Automatisierungsgrad. Die ausgewählten mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren integrieren mehrere Funktionen wie Mischen, Homogenisieren, Vakuumentgasung, Temperaturregelung und automatisches Wandabstreifen, wodurch der gesamte Produktionsprozess (von der Rohstoffzufuhr bis zur Fertigproduktausgabe) in einem Tank abgeschlossen werden kann, wodurch mehrere Transfers und Nachbearbeitungen entfallen. Das Gerät ist mit einem SPS-Steuerungssystem ausgestattet, das mehrere Sätze von Formelparametern speichern und einen Ein-Knopf-Start realisieren kann, wodurch manuelle Bedienschritte reduziert und die Produktionseffizienz verbessert werden. Darüber hinaus kann das CIP-Reinigungssystem (Clean-in-Place) des Geräts die automatische Reinigung des Tankkörpers und der Komponenten realisieren, wodurch die manuelle Reinigungszeit und die Arbeitsintensität erheblich reduziert werden.
Drittens die Temperaturregelgenauigkeit und der Schutz der funktionellen Inhaltsstoffe. Die Produkte der Anlage enthalten eine Vielzahl von wärmeempfindlichen Inhaltsstoffen (wie Vitamine, Pflanzenextrakte und Peptide), die eine strenge Kontrolle der Emulgierungstemperatur und der Abkühlrate erfordern, um eine Inaktivierung zu vermeiden. Die ausgewählten mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren verwenden eine mantelgekühlte Temperaturregelstruktur mit einem Temperaturregelbereich von 20-90℃ und einer Temperaturregelgenauigkeit von ±0,5℃, wodurch die Emulgierungstemperatur genau geregelt werden kann (65-75℃ für mittel- und hochviskose Produkte, 45-55℃ für niedrigviskose Produkte). Gleichzeitig verfügt das Kühlsystem des Geräts über eine einstellbare Abkühlrate (3-12℃/h), wodurch eine schnelle Abkühlung von wärmeempfindlichen Inhaltsstoffen nach der Emulgierung realisiert werden kann, wodurch die Aktivität der funktionellen Inhaltsstoffe und die Stabilität der Produktqualität gewährleistet werden.
Viertens die Gerätebeständigkeit und die Wartungsfreundlichkeit. Die Schlüsselkomponenten der ausgewählten mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren (wie Homogenisierungskopf, Rahmenpaddel und Wandabstreifer) bestehen aus Edelstahl 316L, der eine gute Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit aufweist und sich an die Herstellung von Produkten mit sauren oder alkalischen Inhaltsstoffen anpassen kann. Das Dichtungssystem des Geräts verwendet importierte Perfluoroelastomer-Dichtungsringe, die eine gute Dichtungsleistung und eine lange Lebensdauer aufweisen, wodurch die Häufigkeit des Austauschs von Dichtungsringen reduziert wird. Darüber hinaus ist die Struktur des Geräts so konzipiert, dass es leicht zerlegt und montiert werden kann, was die tägliche Wartung und den Austausch von Teilen erleichtert und die durch die Wartung des Geräts verursachten Ausfallzeiten reduziert.
Fünftens die Einhaltung von Industriestandards. Die Produkte der Anlage werden sowohl auf dem inländischen als auch auf dem internationalen Markt verkauft, daher müssen die Produktionsanlagen die relevanten Konformitätsstandards (wie GMP, FDA und CE) erfüllen. Die ausgewählten mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren haben die GMP-Zertifizierung, die FDA-Zertifizierung für Materialien, die mit Lebensmitteln in Kontakt kommen, und die CE-Zertifizierung bestanden. Die Materialien der Teile, die mit Materialien in Kontakt kommen, erfüllen die Sicherheits- und Hygieneanforderungen der Kosmetik- und Pharmaindustrie, wodurch sichergestellt wird, dass die Produkte die Marktzugangsstandards verschiedener Regionen erfüllen.
3. Inbetriebnahme und Parameteroptimierung der Geräte
Nachdem die mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren an die Produktionsstätte geliefert wurden, führten professionelle Techniker des Geräteherstellers und das Produktions- und technische Personal der Anlage gemeinsam die Inbetriebnahme und Parameteroptimierung durch. Der gesamte Prozess dauerte 3 Tage und umfasste Leerlauftests, Vakuumtests, Temperaturregelungstests, Homogenisierungs- und Mischtests, CIP-Reinigungstests und Produktsimulationstests. Die wichtigsten Schritte und Ergebnisse der Parameteroptimierung sind wie folgt:
Die erste Phase war der Leerlauftest der Geräte (1 Tag). Die Techniker starteten jeden Motor (Homogenisiermotor, Rahmenpaddelmotor, Wandabstreifermotor, Vakuumpumpenmotor) separat und ließen ihn 30 Minuten lang laufen. Während des Tests wurde der Betriebszustand der Geräte beobachtet, einschließlich Geräuschentwicklung (≤ 75 dB), Vibration (≤ 0,1 mm/s), Drehrichtung und Drehzahlstabilität (Drehzahlschwankung ≤ 5 U/min). Nach dem Test wurde bestätigt, dass alle Komponenten der Geräte normal funktionierten und keine ungewöhnlichen Geräusche oder Vibrationen auftraten.
Die zweite Phase war der Funktionstest (1 Tag), einschließlich Vakuumtest, Temperaturregelungstest und CIP-Reinigungstest. Beim Vakuumtest wurde der Tankdeckel fest verschlossen und die Vakuumpumpe gestartet. Die Testergebnisse zeigten, dass der Vakuumgrad der Geräte innerhalb von 5 Minuten -0,098 MPa erreichen konnte und der Druckabfall innerhalb von 10 Minuten ≤ 0,002 MPa betrug, was darauf hindeutet, dass die Geräte eine gute Dichtungsleistung aufwiesen und keine Luftlecks auftraten. Beim Temperaturregelungstest wurden 50 % des effektiven Volumens an sauberem Wasser in den Tank eingespritzt und die Heiztemperatur auf 80℃ eingestellt. Nach 30 Minuten Wärmeerhaltung betrug die Temperaturschwankung ≤ ±0,5℃, was die Anforderung an die Temperaturregelgenauigkeit erfüllte. Dann wurde die Abkühlrate auf 8℃/h eingestellt und die Wassertemperatur von 80℃ auf 25℃ abgekühlt. Die tatsächliche Abkühlrate stimmte mit dem eingestellten Wert überein (Fehler ≤ ±1℃/h). Beim CIP-Reinigungstest wurde die Vollprozessreinigung (Vorspülen für 5 Minuten, Reinigung mit Reinigungsmittel für 15 Minuten, Spülen für 10 Minuten, Heißlufttrocknung für 10 Minuten) durchgeführt. Nach der Reinigung betrug die Leitfähigkeit der Tankinnenwand ≤ 10 μS/cm, und es gab keine Reinigungs-Totwinkel oder Materialrückstände, was darauf hindeutet, dass das CIP-System normal funktionierte.
Die dritte Phase war der Produktsimulationstest und die Parameteroptimierung (1 Tag). Das technische Personal verwendete die tatsächlichen Rohstoffe und Formeln der Anlage, um eine Kleinserienproduktionssimulation (Chargenvolumen: 50 l für das 100-l-Modell, 100 l für das 200-l-Modell) für die drei Produktkategorien durchzuführen und die Geräteparameter entsprechend den Testergebnissen der Produktqualität zu optimieren. Der spezifische Parameteroptimierungsprozess und die endgültigen Parametereinstellungen sind wie folgt:
Für niedrigviskoses Hydratationsgel (Hauptbestandteile: Aloe-Vera-Extrakt, Hyaluronsäure, Glycerin usw.) waren die anfänglichen Parametereinstellungen: Homogenisierungsgeschwindigkeit 10000 U/min, Scherabstand 0,03 mm, Rahmenpaddelgeschwindigkeit 30 U/min, Temperatur 50℃, Vakuumgrad -0,095 MPa, Abkühlrate 8℃/h. Nach der Produktionssimulation wurde die Partikelgröße des Produkts getestet (durchschnittliche Partikelgröße: 2,5 μm), und die Transparenz war nicht zufriedenstellend. Das technische Personal passte die Parameter an: erhöhte die Homogenisierungsgeschwindigkeit auf 14000 U/min, reduzierte den Scherabstand auf 0,02 mm und erhöhte die Abkühlrate auf 10℃/h. Nach der erneuten Produktion wurde die Partikelgröße des Produkts auf 0,8 μm reduziert, die Transparenz deutlich verbessert, und es gab keine Körnigkeit bei der Anwendung. Die endgültigen Parameter wurden wie folgt festgelegt: Homogenisierungsgeschwindigkeit 14000 U/min, Scherabstand 0,02 mm, Rahmenpaddelgeschwindigkeit 30 U/min, Temperatur 50℃, Vakuumgrad -0,097 MPa, Abkühlrate 10℃/h.
Für mittelviskose Gesichtslotion (Hauptbestandteile: Squalan, Vitamin E, Glycerin, Emulgator usw.) waren die anfänglichen Parametereinstellungen: Homogenisierungsgeschwindigkeit 9000 U/min, Scherabstand 0,04 mm, Rahmenpaddelgeschwindigkeit 40 U/min, Temperatur 70℃, Vakuumgrad -0,09 MPa, Abkühlrate 6℃/h. Nach der Produktionssimulation wies das Produkt nach 1 Monat Lagerung eine leichte Schichtung auf, und die Textur war leicht ungleichmäßig. Das technische Personal passte die Parameter an: erhöhte die Homogenisierungsgeschwindigkeit auf 11000 U/min, passte die Rahmenpaddelgeschwindigkeit auf 50 U/min an und erhöhte den Vakuumgrad auf -0,093 MPa. Nach der erneuten Produktion wurde die Partikelgröße des Produkts getestet (durchschnittliche Partikelgröße: 1,5 μm), und nach 6 Monaten Lagerung trat keine Schichtung auf. Die endgültigen Parameter wurden wie folgt festgelegt: Homogenisierungsgeschwindigkeit 11000 U/min, Scherabstand 0,04 mm, Rahmenpaddelgeschwindigkeit 50 U/min, Temperatur 70℃, Vakuumgrad -0,093 MPa, Abkühlrate 6℃/h.
Für hochviskose Anti-Aging-Creme (Hauptbestandteile: Kollagen, Retinol, Sheabutter, Emulgator usw.) waren die anfänglichen Parametereinstellungen: Homogenisierungsgeschwindigkeit 8000 U/min, Scherabstand 0,05 mm, Rahmenpaddelgeschwindigkeit 50 U/min, Temperatur 75℃, Vakuumgrad -0,09 MPa, Abkühlrate 4℃/h. Nach der Produktionssimulation wies das Produkt lokale Agglomeration auf, und der Gehalt an funktionellen Inhaltsstoffen war ungleichmäßig. Das technische Personal passte die Parameter an: erhöhte die Homogenisierungsgeschwindigkeit auf 9500 U/min, passte die Rahmenpaddelgeschwindigkeit auf 60 U/min an und stellte den Wandabstreifer auf unabhängigen Betrieb ein (Geschwindigkeit 35 U/min). Nach der erneuten Produktion war die Produkttextur gleichmäßig, es trat keine Agglomeration auf, und der Gehalt an funktionellen Inhaltsstoffen war gleichmäßig verteilt. Die endgültigen Parameter wurden wie folgt festgelegt: Homogenisierungsgeschwindigkeit 9500 U/min, Scherabstand 0,05 mm, Rahmenpaddelgeschwindigkeit 60 U/min, Wandabstreifergeschwindigkeit 35 U/min, Temperatur 75℃, Vakuumgrad -0,092 MPa, Abkühlrate 4℃/h.
Nachdem die Parameteroptimierung abgeschlossen war, führte das technische Personal eine kontinuierliche Produktionssimulation für 3 Chargen jedes Produkts durch. Die Testergebnisse zeigten, dass die Produktqualität stabil war und alle Indikatoren (Partikelgröße, Transparenz, Textur, Stabilität, Aktivität der funktionellen Inhaltsstoffe) die Qualitätsstandards der Anlage erfüllten. Die Geräte wurden nach bestandener Inbetriebnahme offiziell in Betrieb genommen.
4. Langfristige Betriebseffekte und Vorteile
Die mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren sind seit 18 Monaten in der Produktionsstätte im stabilen Betrieb. Während dieser Zeit hat die Anlage ein komplettes Betriebs- und Wartungssystem für die Geräte eingerichtet und die täglichen, wöchentlichen, monatlichen, vierteljährlichen und jährlichen Wartungsarbeiten strikt durchgeführt. Die langfristigen Betriebseffekte und Vorteile der Geräte spiegeln sich in den folgenden Aspekten wider:
In Bezug auf die Verbesserung der Produktqualität hat die Anwendung von mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren die in dem ursprünglichen Produktionsprozess vorhandenen Qualitätsprobleme erheblich gelöst. Für niedrigviskoses Hydratationsgel wird die durchschnittliche Partikelgröße stabil bei 0,6-1,0 μm gehalten, die Transparenz wird deutlich verbessert, und das Produkt hat bei der Anwendung eine glatte und zarte Textur, die von den Benutzern hoch gelobt wurde. Für mittelviskose Gesichtslotion wird die Partikelgröße bei 1,2-1,8 μm gehalten, und nach 12 Monaten Lagerung (unter normalen Lagerbedingungen) tritt keine Schichtung auf, was die Haltbarkeit des Produkts erheblich verbessert. Für hochviskose Anti-Aging-Creme ist die Textur gleichmäßig und glatt, es tritt keine lokale Agglomeration auf, und die funktionellen Inhaltsstoffe (wie Retinol und Kollagen) sind gleichmäßig verteilt, was die Wirksamkeit des Produkts effektiv gewährleistet. Laut den Qualitätsprüfdaten der Anlage ist die Qualifikationsrate der Produkte von 92 % (vor dem Austausch der Geräte) auf 99,5 % (nach dem Austausch der Geräte) gestiegen, und die Kundenbeschwerderate in Bezug auf die Produktqualität ist von 5 % auf 0,3 % gesunken.
In Bezug auf die Verbesserung der Produktionseffizienz hat die Integration mehrerer Funktionen von mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren den Produktionszyklus erheblich verkürzt. Für eine einzelne Charge von 100 l Produkten wurde die Gesamtproduktionszeit (von der Rohstoffzufuhr bis zur Fertigproduktausgabe) von 70-105 Minuten (ursprüngliche Geräte) auf 35-45 Minuten (neue Geräte) reduziert, und die Produktionseffizienz wurde um etwa 60 % gesteigert. Gleichzeitig haben der automatische Betrieb der Geräte und das CIP-Reinigungssystem die manuelle Betriebszeit und die Reinigungszeit reduziert. Die Tagesleistung der Anlage ist von 300-400 kg (vor dem Austausch der Geräte) auf 800-1000 kg (nach dem Austausch der Geräte) gestiegen, was die Marktnachfrage voll und ganz befriedigen kann. Darüber hinaus hat die Wandabstreiffunktion der Geräte die Materialanhaftung effektiv reduziert, und die Materialausschussrate ist von 3-5 % (ursprüngliche Geräte) auf 0,8-1,2 % (neue Geräte) gesunken, was der Anlage eine Menge Rohstoffkosten erspart hat.
In Bezug auf die Kontrolle der Betriebs- und Wartungskosten weisen die mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren eine gute Stabilität und Zuverlässigkeit auf, und die Geräteausfallrate ist während des Langzeitbetriebs sehr gering. Laut den Wartungsaufzeichnungen der Anlage haben die Geräte in 18 Monaten nur 2 kleinere Fehler (Vakuumleitungsleckage und Instabilität des Kühlwasserflusses) erlebt, und die Fehlerbehebungszeit liegt innerhalb von 2 Stunden, was nur geringe Auswirkungen auf die Produktion hat. Die tägliche Wartung der Geräte ist einfach und bequem, und die Wartungskosten (einschließlich Schmieröl, Dichtungsringe und anderer Verbrauchsmaterialien) betragen etwa 800-1000 Yuan pro Monat, was niedriger ist als die Wartungskosten der ursprünglichen Geräte (1500-2000 Yuan pro Monat). Darüber hinaus ist der Energieverbrauch der Geräte angemessener. Für dieselbe Produktcharge ist der Energieverbrauch der neuen Geräte 20-30 % niedriger als der der ursprünglichen Geräte, was die Produktionskosten der Anlage weiter gesenkt hat.
In Bezug auf die Reduzierung der Arbeitsintensität der Bediener sind die mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren mit einem SPS-Steuerungssystem ausgestattet, das die automatische Steuerung des Produktionsprozesses realisieren kann. Die Bediener müssen nur die Formelparameter einstellen, die Geräte starten und den Betriebszustand der Geräte während der Produktion überwachen, was die manuelle Arbeitsintensität erheblich reduziert. Das CIP-Reinigungssystem (Clean-in-Place) der Geräte macht die manuelle Reinigung des Tankkörpers und der Komponenten überflüssig, und die Reinigungszeit pro Charge wird von 20-30 Minuten (ursprüngliche Geräte) auf 10-15 Minuten (neue Geräte) reduziert, was die Arbeitsbelastung der Bediener erheblich reduziert hat. Laut der Umfrage unter den Bedienern der Anlage wurde die Arbeitsintensität nach dem Austausch der neuen Geräte um etwa 40 % reduziert, und die Arbeitseffizienz und die Arbeitszufriedenheit der Bediener wurden deutlich verbessert.
In Bezug auf die Einhaltung von Industriestandards haben die mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren die relevanten internationalen und nationalen Zertifizierungen bestanden, und der Produktionsprozess erfüllt die GMP-Anforderungen. Die Anlage hat nach der Verwendung der neuen Geräte viele Male die Vor-Ort-Inspektion der in- und ausländischen Aufsichtsbehörden erfolgreich bestanden, und die Produkte sind reibungslos in die europäischen und amerikanischen Märkte eingetreten. Der stabile Betrieb der Geräte und die zuverlässige Produktqualität haben ein solides Fundament für die Marktexpansion der Anlage geschaffen.
5. Wartungspraktiken und Zusammenfassung der Erfahrungen
Während des 18-monatigen Betriebs der mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren hat die Produktionsstätte eine reiche Erfahrung in der Wartung der Geräte gesammelt und ein Set aus wissenschaftlichen und standardisierten Wartungssystemen eingerichtet, das den stabilen Betrieb der Geräte effektiv sichergestellt und die Lebensdauer der Geräte verlängert hat. Die wichtigsten Wartungspraktiken und die Zusammenfassung der Erfahrungen sind wie folgt:
Erstens die strikte Durchführung der täglichen Wartungsarbeiten. Nach jeder Produktionscharge führen die Bediener der Anlage die tägliche Wartung gemäß dem Wartungshandbuch durch: Führen Sie die CIP-Vollprozessreinigung durch, um sicherzustellen, dass sich keine Materialrückstände an der Tankinnenwand, am Homogenisierungskopf, an den Paddeln, an der Zufuhröffnung und an der Auslassöffnung befinden; Überprüfen Sie den Ölstand jedes Motors (zwischen den oberen und unteren Skalen des Ölschauglases) und fügen Sie rechtzeitig Schmieröl hinzu, wenn der Ölstand unzureichend ist; Überprüfen Sie die Dichtungsringe des Tankdeckels, der Zufuhröffnung und der Auslassöffnung auf Verschleiß, Verformung oder Leckage und ersetzen Sie die Dichtungsringe rechtzeitig, wenn eine Anomalie festgestellt wird; Überprüfen Sie die Kühlwasserleitung, die Druckluftleitung und die Auslassleitung auf Leckage, und ziehen Sie den Leitungsverbinder fest oder ersetzen Sie die beschädigte Leitung rechtzeitig. Die tägliche Wartung ist die Grundlage für die Gewährleistung des stabilen Betriebs der Geräte und kann das Auftreten von Gerätefehlern effektiv verhindern.
Zweitens die Durchführung regelmäßiger Wartungsarbeiten. Die Anlage hat wöchentliche, monatliche, vierteljährliche und jährliche Wartungspläne formuliert und professionelles Wartungspersonal beauftragt, regelmäßige Wartungsarbeiten durchzuführen: Reinigen Sie jede Woche die Filter der Zufuhröffnung, der Vakuumleitung und der Kühlwasserleitung, um Verunreinigungen zu entfernen und Verstopfungen zu vermeiden; Überprüfen Sie den Verschleiß des rahmenförmigen Mischpaddels und des Wandabstreifers, und ziehen Sie die Befestigungsschraube fest oder ersetzen Sie die verschlissenen Teile rechtzeitig; Fügen Sie der Vakuumpumpe Schmieröl hinzu und kalibrieren Sie den SPS-Touchscreen. Kalibrieren Sie jeden Monat den PT100-Temperatursensor und das digitale Vakuummessgerät, um die Genauigkeit der Parametermessung sicherzustellen; Zerlegen Sie den Homogenisierungskopf, um den Stator-Rotor-Spalt zu überprüfen, und ersetzen Sie den Stator oder Rotor, wenn der Spalt den Standard überschreitet; Fügen Sie den Motorlagern Lithiumfett hinzu und reinigen Sie den Kühlwassermantel des Tankkörpers, um Ablagerungen zu entfernen. Zerlegen und reinigen Sie vierteljährlich den Homogenisierungskopf vollständig, ersetzen Sie die Dichtungsringe aller Teile, überprüfen Sie die Verkabelung des Steuerungssystems und warten Sie das CIP-System. Zerlegen und inspizieren Sie jährlich alle Komponenten der Geräte vollständig, ersetzen Sie verschlissene oder alternde Komponenten (wie Motoren, Frequenzumrichter und Leitungen), führen Sie einen vollständigen Leistungstest der Geräte durch und sortieren Sie die Wartungsaufzeichnungen des gesamten Jahres.
Drittens die Beachtung der Wartung von anfälligen Teilen. Zu den anfälligen Teilen der mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren gehören hauptsächlich Dichtungsringe, PTFE-Abstreifer, Stator-Rotor und Filter. Die Anlage hat im Voraus ausreichend anfällige Teile vorbereitet und diese gemäß dem Austauschzyklus ausgetauscht (Dichtungsringe werden vierteljährlich ausgetauscht, PTFE-Abstreifer werden alle 6 Monate ausgetauscht, Stator-Rotor werden alle 2 Jahre ausgetauscht und Filter werden monatlich ausgetauscht). Gleichzeitig hat die Anlage eine Aufzeichnung des Austauschs von anfälligen Teilen erstellt, in der die Austauschzeit, das Modell und die Menge jedes anfälligen Teils aufgezeichnet werden, was die Nachverfolgung und Verwaltung erleichtert.
Viertens die Stärkung der Schulung von Bedienern und Wartungspersonal. Vor der Inbetriebnahme der Geräte lädt die Anlage professionelle Techniker des Geräteherstellers ein, die Bediener und das Wartungspersonal zu schulen, einschließlich Geräteaufbau, Funktionsprinzip, Betriebsprozess, Parametereinstellung, Fehlerbehebung und Wartungsmethoden. Nach der Schulung müssen die Bediener und das Wartungspersonal die Bewertung bestehen, bevor sie ihre Aufgaben übernehmen können. Während des Betriebsprozesses organisiert die Anlage regelmäßig technische Austauschtreffen, um die Erfahrungen mit dem Betrieb und der Wartung der Geräte auszutauschen und das Fachwissen der Bediener und des Wartungspersonals kontinuierlich zu verbessern. Die fachliche Qualifikation der Bediener und des Wartungspersonals ist eine wichtige Garantie für den stabilen Betrieb der Geräte und die Verbesserung der Wartungseffizienz.
Fünftens die Aufzeichnung und Analyse der Betriebsdaten der Geräte. Die mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren sind mit einer Datenaufzeichnungsfunktion ausgestattet, die die Betriebsparameter (wie Homogenisierungsgeschwindigkeit, Temperatur, Vakuumgrad und Produktionszeit) jeder Produktcharge aufzeichnen kann. Das technische Personal der Anlage wird diese Daten regelmäßig sortieren und analysieren, die Betriebsregeln der Geräte zusammenfassen und die Produktionsparameter und Wartungspläne optimieren. Wenn die Geräte einen Fehler aufweisen, analysiert das technische Personal die Fehlerursache anhand der Betriebsdaten und ergreift gezielte Maßnahmen zur Fehlerbehebung, wodurch die Fehlerbehebungszeit effektiv verkürzt und das Wiederauftreten ähnlicher Fehler verhindert werden kann.
6. Fazit
Die Anwendung von mittel-schnellen Hochscher-Emulgatoren in der Produktionsstätte hat die Probleme der schlechten Produktqualität, der geringen Produktionseffizienz, der hohen Wartungskosten und der hohen Arbeitsintensität der Bediener, die im ursprünglichen Produktionsprozess bestanden, effektiv gelöst. Durch die wissenschaftliche Geräteauswahl, die strenge Inbetriebnahme und Parameteroptimierung sowie die standardisierten Wartungsarbeiten sind die Geräte seit langem im stabilen Betrieb und haben der Anlage erhebliche wirtschaftliche und soziale Vorteile gebracht: Die Produktqualität wurde deutlich verbessert, die Produktionseffizienz wurde stark gesteigert, die Produktions- und Wartungskosten wurden effektiv kontrolliert, die Arbeitsintensität der Bediener wurde reduziert und die Konformität des Produktionsprozesses wurde verbessert.
Dieser Fall zeigt, dass für Produktionsstätten, die sich auf Emulsionsprodukte spezialisiert haben, die Auswahl geeigneter Emulgiergeräte entscheidend ist, um die Produktqualität und die Produktionseffizienz zu verbessern. Mittel-schnelle Hochscher-Emulgatoren haben die Vorteile einer starken Anpassungsfähigkeit, eines hohen Automatisierungsgrades, einer hohen Temperaturregelgenauigkeit, einer guten Stabilität und einer bequemen Wartung und eignen sich sehr gut für die Herstellung von Emulsionsprodukten mit unterschiedlichen Viskositäten und Qualitätsanforderungen. Gleichzeitig sind die wissenschaftliche Wartung der Geräte und das standardisierte Betriebsmanagement wichtige Garantien, um die Leistung der Geräte voll auszuschöpfen und die Lebensdauer der Geräte zu verlängern.
Für andere Produktionsstätten in derselben Branche, die mit ähnlichen Produktionsproblemen konfrontiert sind, können sie aus den Erfahrungen dieses Falls lernen, ihre eigenen Produktionsanforderungen und Produkteigenschaften kombinieren, geeignete Emulgiergeräte auswählen, wissenschaftliche Wartungs- und Betriebsmanagementsysteme einrichten und die Produktqualität und die Produktionseffizienz kontinuierlich verbessern, um eine nachhaltige Entwicklung des Unternehmens zu erreichen.
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