Μελέτη περιπτώσεων: Εμυελγείς υψηλής κούρεσης στην βιομηχανική διαδικασία βελτιστοποίησης
Στην βιομηχανική παραγωγή που περιλαμβάνει πολλαπλή φάση επεξεργασίας υλικών, η γαλακτοποίηση είναι μια βασική διαδικασία που επηρεάζει άμεσα τις επιδόσεις του προϊόντος, τη σταθερότητα αποθήκευσης και το κόστος επεξεργασίας.Για τους κατασκευαστές που ασχολούνται με την παραγωγή επιχρισμάτων με βάση το νερό, συγκολλητικά και γαλακτωματικά πολυμερή, που επιτυγχάνουν πλήρη διασπορά των αδιάμεσων φάσεων ελαίου και νερού,Η αποφυγή της ιζηματοποίησης των υλικών σε βραστήρες μεγάλου όγκου και η διασφάλιση της συνέπειας των προϊόντων από παρτίδα σε παρτίδα αποτελούν εδώ και καιρό βασικές προκλήσεις που περιορίζουν την ανάπτυξη της παραγωγής.Η παρούσα μελέτη περιγράφει με λεπτομέρειες πώς ένας κατασκευαστής έλυσε με επιτυχία αυτά τα προβλήματα με την εισαγωγή ενός γαλακτωματοποιητή με υψηλή κοπή.και παρουσιάζει με πραγματικό τρόπο τις ειδικές επιπτώσεις της εφαρμογής και τις βελτιώσεις διαδικασίας.
1- Το υπόβαθρο παραγωγής και οι υφιστάμενες προκλήσεις
Ο κατασκευαστής ασχολείται με την παραγωγή λειτουργικών γαλακτωμάτων με βάση το νερό, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως στις αρχιτεκτονικές επίστρωσεις, στις κόλλες ξύλου και σε άλλους τομείς.Πριν από την υιοθέτηση του γαλακτωματοποιητή εισόδου κάτω από την επιφάνεια με υψηλή κοπή, η επιχείρηση χρησιμοποίησε παραδοσιακούς αναμειγνυτές που τοποθετούνται στην κορυφή για τις εργασίες γαλακτοποίησης.Οι κελύφτες αντίδρασης μεγάλου όγκου 5000L και 8000L έγιναν σταδιακά το κύριο εξοπλισμό παραγωγήςΗ παραδοσιακή βιομηχανία καλλιέργειας καλλιεργητικών προϊόντων, η οποία είχε ως στόχο την παραγωγή καλλιεργητικών προϊόντων, είχε ήδη αρχίσει να αναπτύσσεται, και οι περιορισμοί των παραδοσιακών καλλιεργητών έγιναν ολοένα και πιο εμφανείς, γεγονός που έφερε μια σειρά προβλημάτων στη διαδικασία παραγωγής.
Οι κύριες προκλήσεις στη διαδικασία παραγωγής είναι οι ακόλουθες:
- Ανεπαρκής επίδραση γαλακτωματοποίησης και κακή σταθερότητα του προϊόντος: Η δύναμη κοπής που παράγεται από τον παραδοσιακό αναταραχτή με κουπί που τοποθετείται στην κορυφή είναι σχετικά αδύναμη και μπορεί να επιτύχει μόνο απλή ανάμειξη υλικών,αλλά δεν μπορεί να σπάσει αποτελεσματικά τις σταγόνες ελαίου και τα στερεά σωματίδια στο σύστημα γαλακτωματοποίησηςΚατά τη διάρκεια της διαδικασίας αποθήκευσης, συχνά παρατηρείται διαχωρισμός φάσεων και στρωματοποίηση.που επηρεάζει την ποιότητα του προϊόντος και την εμπειρία του χρήστηΤο ποσοστό προσόντων του προϊόντος διατηρείται για μεγάλο χρονικό διάστημα σε περίπου 87%.
- Σοβαρή ιζηματοποίηση υλικών και αναταραχή νεκρών ζωνών: Λόγω του μεγάλου όγκου της κατσαρόλας παραγωγής και της περιορισμένης εμβέλειας ανάμειξης του αναμιγνυτή που τοποθετείται στην κορυφή, η επίδραση ανάμειξης είναι δύσκολη για να καλύψει τις κάτω και τις άκρες της κατσαρόλας.Μεγάλη ποσότητα στερεών προσθέτων σκόνης και υλικών υψηλής ιξώδους είναι εύκολο να αποθηκευτούν στον πάτο του βραστήραΤα απομειωμένα αυτά υλικά δεν μπορούν να αναμειχθούν πλήρως με το κύριο σύστημα, γεγονός που όχι μόνο προκαλεί σπατάλη πρώτων υλών,αλλά οδηγεί επίσης σε ασυνεπή περιεκτικότητα των συστατικών του τελικού προϊόντος, με αποτέλεσμα μεγάλες διαφορές στις επιδόσεις μεταξύ των παρτίδων.
- Μεγάλος κύκλος παραγωγής και χαμηλή αποδοτικότητα παραγωγής: Για να βελτιωθεί όσο το δυνατόν περισσότερο το αποτέλεσμα της γαλακτωματοποίησης, ο κατασκευαστής έπρεπε να επεκτείνει τον χρόνο ανάμιξης σε 9-11 ώρες ανά παρτίδα.μόνο 2 παρτίδες προϊόντων μπορούν να παράγονται κάθε μέραΤαυτόχρονα, η μακροχρόνια λειτουργία ανάμειξης αυξάνει επίσης το κόστος εργασίας και το κόστος διαχείρισης της επιχείρησης.
- Υψηλή κατανάλωση ενέργειας και κόστος συντήρησης: Ο παραδοσιακός αναμειγνυτής που τοποθετείται στην κορυφή πρέπει να διατηρεί υψηλή ισχύ για μεγάλο χρονικό διάστημα για να εξασφαλίσει το αποτέλεσμα ανάμειξης, με αποτέλεσμα υψηλή κατανάλωση ενέργειας.Η κατανάλωση ενέργειας ανά παρτίδα φτάνει τα 380 kWhΕπιπλέον, ο άξονας και οι λεπίδες του ανασταλτή είναι εύκολο να προσκολληθούν στα υλικά και η καθαριστική εργασία μετά από κάθε παρτίδα διαρκεί 2,5-3 ώρες.Η φθορά των ρουλεμάντων και των σφραγίδων είναι σοβαρή κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, που απαιτεί συντήρηση κάθε 1,5-2 μήνες, γεγονός που αυξάνει περαιτέρω το κόστος παραγωγής.
2Επιλογή εξοπλισμού και τεχνικά χαρακτηριστικά
Μετά την διεξαγωγή διεξοδικών ερευνών σχετικά με τη διαδικασία παραγωγής, την ανάλυση των ιδιοτήτων των υλικών και των απαιτήσεων της διαδικασίας και την πραγματοποίηση πολλαπλών δοκιμών και τεχνικών επιδείξεων,ο κατασκευαστής αποφάσισε τελικά να υιοθετήσει τον γαλακτωματοποιητή χαμηλής εισόδου υψηλής κοπής για να αντικαταστήσει τον παραδοσιακό ταραχοποιητή που τοποθετείται πάνωΟ εξοπλισμός είναι ειδικά σχεδιασμένος για τις μεγάλης έκτασης κατσαρόλες αντίδρασης, με την κεφαλή εργασίας εγκατεστημένη στο κάτω μέρος της κατσαρόλας,που μπορεί να δράσει άμεσα στα υλικά στο κάτω μέρος του βραστήραΤα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά του εξοπλισμού είναι τα ακόλουθα:
- Διαμόρφωση ισχύος: Εξοπλισμένη με κινητήρα μετατροπής συχνότητας υψηλής απόδοσης 45 kW, ο οποίος μπορεί να πραγματοποιήσει ρυθμιστική ταχύτητα χωρίς βήματα στην περιοχή 500-3000 στροφές/δευτερόλεπτο,κατάλληλο για την επεξεργασία με γαλακτωματοποίηση των υλικών των παρτίδων 4000-10000L, που ταιριάζει πλήρως με τις κατσαρόλες παραγωγής 5000L και 8000L του κατασκευαστή.
- Δομή ρότορα-στατήρα: υιοθετώντας ένα τριεπίπεδο δοντιασμένο σύνολο rotor-stator με κενό ρύθμισης ακριβείας 0,15-0,4 mm.Η ειδική σχεδίαση σχήματος δοντιών μπορεί να παράγει ισχυρή δύναμη κοπής και αναταραγμένη ροή όταν ο ρότορας περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα, διασπώντας αποτελεσματικά τις σταγόνες πετρελαίου και τα στερεά σωματίδια στο σύστημα υλικού σε μικρά σωματίδια.
- Επιλογή υλικού: Όλα τα μέρη που έρχονται σε επαφή με υλικά είναι κατασκευασμένα από ανοξείδωτο χάλυβα 316L, το οποίο έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση και την αντοχή στην φθορά.που πληροί τις απαιτήσεις της βιομηχανικής παραγωγής για την καθαριότητα των υλικών και αποτρέπει τη μόλυνση των υλικών.
- Σύστημα σφράγισης: Χρησιμοποιώντας μηχανική δομή διπλής σφράγισης με λειτουργίες ψύξης και ξεπλύματος,που μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά τη διαρροή υλικών και να εξασφαλίσει τη σταθερή λειτουργία του εξοπλισμού υπό συνθήκες υψηλής ταχύτητας περιστροφής και υψηλής θερμοκρασίαςΗ διάρκεια ζωής της σφραγίδας είναι σημαντικά μεγαλύτερη από εκείνη των παραδοσιακών σφραγίδων.
- Σύστημα ελέγχου: Εξοπλισμένο με ένα έξυπνο σύστημα ελέγχου PLC, το οποίο μπορεί να πραγματοποιήσει αυτόματο έλεγχο της διαδικασίας γαλακτωματοποίησης.χρόνος εργασίας και θερμοκρασία υλικού σύμφωνα με διαφορετικούς τύπους υλικού, και έχει τις λειτουργίες συναγερμού λάθους και καταγραφής δεδομένων, η οποία είναι βολική για τη διαχείριση της παραγωγής και την ανίχνευση της ποιότητας.
Η αρχή λειτουργίας του γαλακτωματοποιητή εισόδου κάτω από την επιφάνεια με υψηλή κοπή είναι η ακόλουθη: όταν ο εξοπλισμός λειτουργεί, ο ρότορας περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα,που σχηματίζουν ισχυρή αρνητική πίεση στο κενό μεταξύ του περιστροφίου και του στατορίου, η οποία ρουφά τα υλικά στο κάτω και το πάνω μέρος του βραστήρα στη ζώνη κοπής.εκτόξευση με φυγοκεντρική μέθοδο, η τριβή του υγρού στρώματος και η πρόσκρουση, έτσι ώστε οι μεγάλες σταγόνες πετρελαίου και τα στερεά σωματίδια να σπάνε γρήγορα και να εξευγενίζονται.η υψηλής ταχύτητας ροή υλικών οδηγεί τη συνολική κυκλοφορία υλικών στο βραστήρα, έτσι ώστε όλα τα υλικά να μπορούν να αναμειχθούν πλήρως και να γαλακτωθούν, και τελικά να σχηματιστεί ένα ομοιόμορφο και σταθερό σύστημα γαλακτωματοποίησης.
3- Επιπτώσεις εφαρμογής και ανάλυση δεδομένων
Μετά την επίσημη έναρξη παραγωγής του ελουσιωτή υψηλής κοπής, ο κατασκευαστής πραγματοποίησε μια συγκριτική δοκιμή διάρκειας δύο μηνών μεταξύ του νέου εξοπλισμού και του παραδοσιακού ανασταλτή.Κατά την περίοδο δοκιμής, η φόρμουλα υλικών και οι παράμετροι της διαδικασίας παραγωγής διατηρήθηκαν συνεπείς και η ποιότητα του προϊόντος, η αποτελεσματικότητα της παραγωγής,Η κατανάλωση ενέργειας και άλλοι δείκτες εντοπίστηκαν και αναλύθηκαν ολοκληρωτικάΤο αποτέλεσμα της εφαρμογής ήταν σημαντικά καλύτερο από το αναμενόμενο και οι κύριοι δείκτες βελτιώθηκαν σημαντικά.
3.1 Η ποιότητα του προϊόντος βελτιώνεται σημαντικά
Το μέγεθος των σωματιδίων του γαλακτώματος που παράγεται από τον νέο εξοπλισμό ανιχνεύθηκε με ένα αναλυτή μεγέθους σωματιδίων λέιζερ.Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το μέσο μέγεθος των σωματιδίων του γαλακτωματοποιητικού μείωσε από 52μm (παραδοσιακός αναταραχτής) σε 1 μm.Η δοκιμή σταθερότητας του γαλακτώματος έδειξε ότι μετά από οκτώ μήνες στατικής αποθήκευσης σε θερμοκρασία δωματίουδεν υπήρξε διαχωρισμός φάσηςΤο ποσοστό εξειδίκευσης του προϊόντος αυξήθηκε από 87% σε 98,8%,και ο αριθμός των ελαττωματικών προϊόντων που οφείλονται σε προβλήματα γαλακτοποίησης μειώθηκε κατά 95%.
Επιπλέον, η συνέπεια των επιδόσεων των προϊόντων μεταξύ των παρτίδων βελτιώθηκε σημαντικά.Η περιεκτικότητα σε στερεά και η προσκόλληση δείχνουν ότι ο συντελεστής διακύμανσης (CV) κάθε δείκτη μειώνεται από 90,5% έως 1,2%, γεγονός που εξασφαλίζει αποτελεσματικά την ομοιομορφία της ποιότητας του προϊόντος και πληροί τις αυστηρές απαιτήσεις των πελατών της κατωτέρω σειράς για τις επιδόσεις του προϊόντος.
3.2 Η αποτελεσματικότητα της παραγωγής βελτιώνεται σημαντικά
Λόγω της υψηλής απόδοσης κοπής του γαλακτωματοποιητή υψηλής κοπής, ο χρόνος γαλακτωματοποίησης ανά παρτίδα μειώνεται από 9-11 ώρες σε 3,5 έως 4,5 ώρες, μειώνοντας κατά μέσο όρο το 60%.Η ημερήσια παραγωγική ικανότητα αυξάνεται από 2 παρτίδες σε 5-6 παρτίδεςΤο μέγεθος της παραγωγής αυξάνεται κατά 160% χωρίς αύξηση του εργοστασίου παραγωγής και του προσωπικού λειτουργίας.5-3 ώρες έως 30-45 λεπτά, η οποία μειώνει σημαντικά το χρόνο μη παραγωγής και βελτιώνει την συνεχής παραγωγική ικανότητα του εξοπλισμού.
3.3 Μειώνεται η κατανάλωση ενέργειας και το κόστος συντήρησης
Παρόλο που η ισχύς του γαλακτωματοποιητή χαμηλής εισόδου υψηλής κοπής είναι 45 kW, η οποία είναι υψηλότερη από εκείνη του παραδοσιακού αναταρακτηρίου που τοποθετείται στο πάνω μέρος (32 kW),Η σημαντική μείωση του χρόνου εργασίας έχει ως αποτέλεσμα τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας ανά παρτίδα από 380 kWh σε 171 kWhΜε βάση την ετήσια παραγωγή 300 παρτίδων, το ετήσιο κόστος ενέργειας μπορεί να εξοικονομηθεί κατά περισσότερα από 200.000 γιουάν.
Όσον αφορά τη συντήρηση, η διπλή μηχανική δομή σφράγισης και η υψηλής ποιότητας επιλογή υλικών μειώνουν την φθορά των εξαρτημάτων του εξοπλισμού.5-2 μήνες έως μία φορά κάθε 8-10 μήνεςΚατά τη διάρκεια της περιόδου δοκιμής των δύο μηνών, ο εξοπλισμός λειτούργησε σταθερά χωρίς καμία αποτυχία στο κλείσιμο.διασφάλιση της συνέχειας και της σταθερότητας της διαδικασίας παραγωγής.
3.4 Βελτιώνεται το ποσοστό χρησιμοποίησης υλικών
Η κατεστημένη στο κάτω μέρος εργασιακή κεφαλή του γαλακτωματοποιητή υψηλής κοπής μπορεί να ανακατεύει πλήρως τα υλικά στο κάτω μέρος του βραστήρα, εξαλείφοντας πλήρως τη νεκρή ζώνη ανακατεύματος.Το πρόβλημα της ιζηματοποίησης των πρόσθετων στερεών σκόνης και υλικών υψηλής ιξώδους έχει λυθείΤο ποσοστό αξιοποίησης των πρώτων υλών αυξάνεται από 91% σε 99,5%, μειώνοντας την ετήσια απόρριψη πρώτων υλών κατά περισσότερο από 10 τόνους,που μειώνει περαιτέρω το κόστος παραγωγής της επιχείρησης.
4Συμπεράσματα
Η εφαρμογή του γαλακτωματοποιητή υψηλής κοπής έχει επιλύσει αποτελεσματικά τα μακροχρόνια προβλήματα του κατασκευαστή στη διαδικασία παραγωγής γαλακτωματοποίησης, όπως η άνιση γαλακτωματοποίηση,Η βελτίωση της ποιότητας των προϊόντων και της αποδοτικότητας της παραγωγής έχει επίσης μειώσει σημαντικά το κόστος παραγωγής,ενίσχυση της ανταγωνιστικότητας της επιχείρησης στην αγορά.
Η περίπτωση αυτή δείχνει πλήρως ότι για τους βιομηχανικούς κατασκευαστές με μεγάλους όγκους, υψηλής ιξώδους και πολλαπλών φάσεων υλικών που χρειάζονται γαλακτωματοποίηση,ο γαλακτωματοποιητής υψηλής κοπής έχει προφανή πλεονεκτήματα σε σχέση με τον παραδοσιακό εξοπλισμό ανάμειξηςΟ μοναδικός σχεδιασμός που τοποθετείται στο κάτω μέρος, η ισχυρή ικανότητα κοπής και το έξυπνο σύστημα ελέγχου μπορούν να βελτιστοποιήσουν αποτελεσματικά τη διαδικασία γαλακτωματοποίησης, να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα της παραγωγής και την ποιότητα του προϊόντος,και να φέρουν σημαντικά οικονομικά οφέλη στην επιχείρηση.
Προς το παρόν, ο κατασκευαστής έχει δημοσιοποιήσει το γαλακτωματοποιητικό υψηλής κοπής σε όλες τις γραμμές παραγωγής του και έχει επιτύχει καλά αποτελέσματα εφαρμογής.Αυτή η επιτυχημένη εμπειρία εφαρμογής μπορεί να αποτελέσει πολύτιμο σημείο αναφοράς για άλλους παρόμοιους κατασκευαστές στον κλάδο για τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας παραγωγής γαλακτωματοποίησης και την υλοποίηση βιομηχανικής αναβάθμισης..
Το μήνυμά σας πρέπει να αποτελείται από 20-3.000 χαρακτήρες!