Μελέτη περιπτώσεων: Εξατμιστήρας χαμηλής εισόδου υψηλής κοπής βελτιώνει την αποδοτικότητα της παραγωγής και την ποιότητα του προϊόντος στη λεπτή χημική επεξεργασία
Στον τομέα της παραγωγής λεπτών χημικών προϊόντων, η διαδικασία γαλακτωματοποίησης αποτελεί βασικό κρίκο που καθορίζει άμεσα την ποιότητα, τη σταθερότητα και την αποδοτικότητα της παραγωγής.Για επιχειρήσεις που δραστηριοποιούνται στην παραγωγή εμιλσών πολυμερών και σύνθετων υλικών, η επίτευξη ομοιόμορφης διασποράς των αδιάλυτων φάσεων, η εξάλειψη της ιζηματοποίησης του υλικού και η μείωση των ποσοστών ελαττωμάτων των προϊόντων ήταν πάντα βασικές προκλήσεις στη διαδικασία παραγωγής.Αυτή η μελέτη περιπτώσεων παρουσιάζει τον τρόπο με τον οποίο μια επιχείρηση καλής χημικής επιλύει με επιτυχία τα μακροχρόνια προβλήματα παραγωγής με την εφαρμογή ενός γαλακτωματοποιητή υψηλής κοπής, και επιτεύχθηκε σημαντική βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων και της αποδοτικότητας της παραγωγής.
1Πλαίσιο και προκλήσεις παραγωγής
Η επιχείρηση ασχολείται κυρίως με την Ε&Α και την παραγωγή γαλακτωμάτων πολυμερών με βάση το νερό, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στις επικαλύψεις, τις συγκολλητικές ύλες και άλλους τομείς.Πριν από την εισαγωγή του γαλακτωματοποιητή εισόδου κάτω από την επιφάνεια με υψηλή κοπή, η επιχείρηση υιοθέτησε έναν παραδοσιακό αναμειγνυτό που τοποθετείται στην κορυφή για τις εργασίες γαλακτοποίησης και ανάμειξης.Με την επέκταση της κλίμακας παραγωγής και τη βελτίωση των απαιτήσεων της αγοράς για την ποιότητα των προϊόντων, οι παραδοσιακοί εξοπλισμοί παρουσίασαν σταδιακά προφανείς περιορισμούς, οι οποίοι επηρέασαν σοβαρά την πρόοδο της παραγωγής και την ανταγωνιστικότητα των προϊόντων.
Οι κύριες προκλήσεις παραγωγής είναι οι ακόλουθες:
- Ανισόμετρη γαλακτοποίηση και κακή σταθερότητα του προϊόντος: Ο παραδοσιακός ταραχοποιός που τοποθετείται στην κορυφή έχει περιορισμένη δύναμη κοπής και είναι δύσκολο να διασκορπιστούν πλήρως η φάση του ελαίου, η φάση του νερού και τα λειτουργικά πρόσθετα στο σύστημα υλικού.Το παρασκευασμένο γαλακτώσιμο έχει μεγάλο μέγεθος σωματιδίων, ευρύ φάσμα διανομής και εύκολο διαχωρισμό φάσεων και στρωματοποίηση κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης.και τα ελαττωματικά προϊόντα που οφείλονται σε κακή σταθερότητα αντιπροσωπεύουν περισσότερο από το 90% των συνολικών ελαττωματικών προϊόντων.
- Σοβαρή ιζηματοποίηση υλικών και νεκρές ζώνες: Λόγω του μεγάλου όγκου του βραστήρα παραγωγής (5000L παρτίδα), η αναμειγνυτική επίδραση του αναμειγνυτή που τοποθετείται στην κορυφή είναι δύσκολο να καλύψει το κάτω μέρος του βραστήρα.Μεγάλη ποσότητα στερεών προσθέτων σκόνης και υλικών υψηλής ιξώδους είναι εύκολο να αποθηκευτούν στον πάτο του βραστήραΑυτό όχι μόνο προκαλεί σπατάλη πρώτων υλών, αλλά επηρεάζει επίσης τη συνοχή των συστατικών του προϊόντος,με αποτέλεσμα μεγάλες διαφορές στις επιδόσεις του προϊόντος μεταξύ των παρτίδων.
- Μεγάλος κύκλος παραγωγής και υψηλή κατανάλωση ενέργειας: Για να εξασφαλιστεί όσο το δυνατόν περισσότερο το αποτέλεσμα γαλακτοποίησης, η επιχείρηση πρέπει να επεκτείνει τον χρόνο ανάμιξης σε 8-10 ώρες ανά παρτίδα.που όχι μόνο μειώνει την παραγωγική ικανότητα (μόνο 2 παρτίδες μπορούν να παραχθούν την ημέρα)Η κατανάλωση ενέργειας του αναμειγνυτή ανά παρτίδα φτάνει τα 350 kWh, γεγονός που αυξάνει σημαντικά το κόστος παραγωγής.
- Δύσκολο καθάρισμα και υψηλό κόστος συντήρησηςΗ παραδοσιακή συσκευή ανάμειξης έχει μια πολύπλοκη δομή και ο άξονας ανάμειξης και οι λεπίδες είναι εύκολο να προσκολληθούν στα υλικά.η οποία απαιτεί χρόνο και εργασίαΤαυτόχρονα, λόγω του μεγάλου φορτίου του εξοπλισμού κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, η φθορά των ρουλεμάντων και των σφραγίδων είναι σοβαρή και η συχνότητα συντήρησης είναι τόσο υψηλή όσο μία φορά κάθε 2 μήνες,που επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της συνεχούς παραγωγής.
2Επιλογή εξοπλισμού και τεχνική διαμόρφωση
Μετά από διεξοδική έρευνα της διαδικασίας παραγωγής και επανειλημμένη τεχνική επαλήθευση,η επιχείρηση επέλεξε τελικά ένα γαλακτωματοποιητή χαμηλής αποκόλλησης υψηλής κοπής για να αντικαταστήσει τον παραδοσιακό ταραχοποιητή που τοποθετείται επάνω.Ο εξοπλισμός είναι σχεδιασμένος για την παραγωγή μεγάλου όγκου κατσαρόλας, με την κεφαλή εργασίας εγκατεστημένη στο κάτω μέρος της κατσαρόλας,που μπορεί να δράσει άμεσα στο υπόγειο υλικό και να λύσει το πρόβλημα της ιζηματοποίησης και των νεκρών ζωνών από την πηγήΟι βασικές τεχνικές διαμορφώσεις είναι οι ακόλουθες:
- Δύναμη και παραγωγική ικανότητα: Ο εξοπλισμός είναι εξοπλισμένος με έναν κινητήρα υψηλής απόδοσης 37 kW, ο οποίος είναι κατάλληλος για την επεξεργασία παρτίδων χωρητικότητας 3000-8000L, που ταιριάζει πλήρως με την κατσαρόλα παραγωγής 5000L της επιχείρησης.
- Δομή ρότορα-στατήρα: υιοθετώντας ένα πολύστρωμα οδοντωτό σύνολο rotor-stator με ένα κενό ρύθμισης ακριβείας 0,2-0,5 mm. Η ταχύτητα του rotor μπορεί να φθάσει τα 2940rpm, δημιουργώντας υψηλή γραμμική ταχύτητα και ισχυρή δύναμη κοπής,που μπορεί να σπάσει αποτελεσματικά τις σταγόνες υλικού και τα στερεά σωματίδια.
- Υλική ποιότητα: Τα μέρη επαφής με τα υλικά είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα 316L, με τραχύτητα επιφάνειας Ra≤0,4μm,που πληροί τις απαιτήσεις της τελικής χημικής παραγωγής για την καθαρότητα του υλικού και την αντοχή στη διάβρωση.
- Σύστημα ελέγχου: Εφοδιασμένο με σύστημα ελέγχου μετατροπής συχνότητας με ευφυή λειτουργία, το οποίο μπορεί να ρυθμίζει την ταχύτητα του περιστροφίου σύμφωνα με διαφορετικά συστήματα υλικών και απαιτήσεις διαδικασίας,και να συνειδητοποιήσει την παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των παραμέτρων λειτουργίας, όπως η θερμοκρασία και η κατάσταση λειτουργίας.
- Δομή σφράγισης: Υιοθέτηση διπλής μηχανικής σφραγίδας με λειτουργίες ψύξης και ξεπλύματος, η οποία αποτρέπει αποτελεσματικά τη διαρροή υλικού και εξασφαλίζει τη σταθερότητα της λειτουργίας του εξοπλισμού υπό περιστροφή υψηλής ταχύτητας.
Η βασική αρχή λειτουργίας του εξοπλισμού είναι: όταν ο περιστροφέας περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα, σχηματίζεται ισχυρή αρνητική πίεση στο κενό ακρίβειας μεταξύ του περιστροφέα και του στατορίου,που ρουφάει το κάτω υλικό και το πάνω υλικό μαζί στην περιοχή κοπήςΤο υλικό υποβάλλεται σε ολοκληρωμένες επιδράσεις, όπως ισχυρή κοπή, κεντροαστροφική εκτόξευση, τριβή υγρού στρώματος και αναταραχή στο κενό,έτσι ώστε τα μεγάλα σωματίδια να σπάσουν γρήγορα και να εξευγενιστούν, και οι αδιάμεικτες φάσεις διασκορπίζονται πλήρως και γαλακτοποιούνται, σχηματίζοντας τελικά ένα ομοιόμορφο και σταθερό σύστημα γαλακτωματοποίησης.η ροή υψηλής ταχύτητας που παράγεται από το κάτω μέρος της κεφαλής εργασίας οδηγεί τη συνολική κυκλοφορία των υλικών στο βραστήρα, αποφεύγοντας την ανακίνηση νεκρών ζωνών και την αποφυγή της ιζηματοποίησης του υλικού.
3. Εφέ εφαρμογής και σύγκριση δεδομένων
Μετά τη θέση σε λειτουργία του γαλακτωματοποιητή υψηλής κοπής, η επιχείρηση πραγματοποίησε μια μηνιαία συγκριτική δοκιμή μεταξύ του νέου εξοπλισμού και του παραδοσιακού αναμεικτήρα.Οι παράμετροι της διαδικασίας παραγωγής διατηρήθηκαν σταθεροί, και η ποιότητα του προϊόντος, η αποδοτικότητα της παραγωγής και η κατανάλωση ενέργειας αξιολογήθηκαν ολοκληρωτικά.και οι κύριοι δείκτες επιδόσεων βελτιώθηκαν σημαντικά.
3.1 Σημαντική βελτίωση της ποιότητας του προϊόντος
Το μέγεθος των σωματιδίων του γαλακτωματικού ελαστικού που παρασκευάστηκε με τον νέο εξοπλισμό δοκιμάστηκε με ανάλυση μεγέθους σωματιδίων με λέιζερ.Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το μέσο μέγεθος των σωματιδίων του προϊόντος μειώθηκε από 50μm (παραδοσιακό εξοπλισμό) σε 2-5μm, και το εύρος κατανομής μεγέθους σωματιδίων μειώθηκε κατά 70%.και η σταθερότητα του προϊόντος βελτιώθηκε σημαντικάΤο ποσοστό προσόντων του προϊόντος αυξήθηκε από 88% σε 98,5% και το ποσοστό ελαττωμάτων που προκαλούνται από προβλήματα γαλακτοποίησης μειώθηκε σε λιγότερο από 5%.
Επιπλέον, βελτιώθηκε σημαντικά η συνοχή των συστατικών του προϊόντος.Τα δεδομένα ανίχνευσης των λειτουργικών δεικτών, όπως η ιξώδεςτητα και η στερεή περιεκτικότητα των προϊόντων σε διαφορετικές παρτίδες, έδειξαν ότι ο συντελεστής διακύμανσης (CV) μειώθηκε από 80,2% έως 1,5%, πράγμα που εξασφάλισε αποτελεσματικά την ομοιομορφία των επιδόσεων του προϊόντος μεταξύ των παρτίδων.
3.2 Σημαντική βελτίωση της αποδοτικότητας της παραγωγής
Λόγω της υψηλής αποδοτικότητας του εξοπλισμού, ο χρόνος γαλακτωματοποίησης ανά παρτίδα μειώθηκε από 8-10 ώρες σε 3-4 ώρες, μείωση 62,5%.Η ημερήσια παραγωγική ικανότητα αυξήθηκε από 2 σε 5 παρτίδες, και η μηνιαία παραγωγή αυξήθηκε κατά 150% χωρίς επέκταση της μονάδας παραγωγής και αύξηση του αριθμού των χειριστών.ο χρόνος καθαρισμού μετά από κάθε παρτίδα μειώθηκε από 2-3 ώρες σε 40 λεπτά, η οποία βελτίωσε περαιτέρω τη συνεχή παραγωγική ικανότητα του εξοπλισμού.
3Σημαντική μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και του κόστους συντήρησης
Παρόλο που η ισχύς του γαλακτωματοποιητή χαμηλής εισόδου υψηλής κοπής είναι 37 kW, η οποία είναι ελαφρώς υψηλότερη από εκείνη του παραδοσιακού αναμειγνυτή (30 kW),Η σημαντική μείωση του χρόνου εργασίας έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας ανά παρτίδα από 350 kWh σε 148 kWhΤο ετήσιο κόστος ενέργειας μπορεί να εξοικονομηθεί κατά περισσότερα από 180.000 γιουάν.
Όσον αφορά τη συντήρηση, η διπλή μηχανική δομή σφράγισης και η υψηλής ποιότητας επιλογή υλικών μειώνουν την φθορά των εξαρτημάτων του εξοπλισμού.Η συχνότητα συντήρησης μειώνεται από μία φορά κάθε 2 μήνες σε μία φορά κάθε 8 μήνες.Ο εξοπλισμός λειτουργεί σταθερά για 6 μήνες μετά τη θέση σε λειτουργία, χωρίς αποτυχία διακοπής, εξασφαλίζοντας τη συνέχεια της παραγωγής.
3.4 Εξάλειψη της ιζηματοποίησης υλικών και μείωση των αποβλήτων
Η κατεστημένη στο κάτω μέρος εργασιακή κεφαλή του εξοπλισμού μπορεί να ανακατεύει πλήρως το υπόγειο υλικό, εξαλείφοντας πλήρως την νεκρή ζώνη ανακατεύσεως στο κάτω μέρος του βραστήρα.Το πρόβλημα της ιζηματοποίησης των στερεών πρόσθετων υλών και υλικών υψηλής ιξώδους έχει λυθείΗ ετήσια απόρριψη πρώτων υλών μειώνεται κατά περισσότερους από 8 τόνους, γεγονός που μειώνει περαιτέρω το κόστος παραγωγής.
4Σύνοψη και εμπειρία
Για την επιχείρηση των λεπτών χημικών, η εφαρμογή του γαλακτωματοποιητή με υψηλή κοπή, όχι μόνο έλυσε τα μακροχρόνια προβλήματα παραγωγής, όπως η άνιση γαλακτωματοποίηση, αλλά και τηναποσύνθεση υλικού και χαμηλή απόδοσηΗ επιτυχημένη εμπειρία δείχνει ότι για τις μεγάλες ποσότητες, ημε υψηλή ιξώδεςτητα και πολλαπλές φάσεις, το ελουργικό με υψηλή κοπή έχει προφανή πλεονεκτήματα που δεν μπορούν να αντιστοιχήσουν στα παραδοσιακά συστήματα ανάμειξης:
Πρώτον, η σχεδίαση που τοποθετείται στο κάτω μέρος μπορεί να ενεργεί απευθείας στο κάτω μέρος του υλικού, να εξαλείφει τις νεκρές ζώνες ανάμειξης και να αποφεύγει την ιζηματοποίηση του υλικού, εξασφαλίζοντας την ομοιομορφία ολόκληρου του υλικού συστήματος.ΔεύτερονΤο σχηματισμό του στροφέα-στατήρα υψηλής ταχύτητας παράγει ισχυρή δύναμη κοπής, η οποία μπορεί να βελτιώσει γρήγορα τα σωματίδια και να βελτιώσει τη σταθερότητα του γαλακτώματος.Η έξυπνη διαχείριση και ο βελτιστοποιημένος σχεδιασμός της δομής μειώνουν την κατανάλωση ενέργειας και το κόστος συντήρησης, και βελτίωση της αποτελεσματικότητας της παραγωγής.
Σήμερα, η επιχείρηση έχει προωθήσει το γαλακτωματοποιητικό υψηλής κοπής σε όλες τις γραμμές παραγωγής 5000L και 8000L και έχει επιτύχει καλά οικονομικά και κοινωνικά οφέλη.Παρέχει ένα πολύτιμο σημείο αναφοράς για παρόμοιες επιχειρήσεις στη βιομηχανία λεπτών χημικών προϊόντων για την επίλυση προβλημάτων της διαδικασίας γαλακτωματοποίησης και την υλοποίηση της βιομηχανικής αναβάθμισης..
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!