हाइड्रोलिक लिफ्टिंग एमुल्सिफायर उपकरण का आवेदन मामला
उच्च चिपचिपाहट वाले रासायनिक उत्पादों जैसे कि चिपकने वाले, सीलेंट और उच्च सांद्रता वाले कोटिंग्स के निर्माण क्षेत्र में, सामग्री के मिश्रण और पायसीकरण,उपकरण संचालन और रखरखाव की सुविधा के साथ, उत्पादन निरंतरता और उत्पाद की गुणवत्ता को प्रभावित करने वाले महत्वपूर्ण कारक हैं। पारंपरिक फिक्स्ड इमल्सिफायरों को अक्सर उच्च चिपचिपाहट और बड़े कण आकार वाली सामग्रियों को संभालने में चुनौतियों का सामना करना पड़ता है,और उनकी बोझिल विघटन और सफाई प्रक्रियाएं लंबे समय तक डाउनटाइम का कारण बनती हैं, जो उद्यमों की समग्र उत्पादन दक्षता को सीमित करता है।इस मामले में उच्च चिपचिपाहट चिपकने वाला विनिर्माण में विशेषज्ञता एक उत्पादन लाइन में एक हाइड्रोलिक उठाने इमल्सिफायर के आवेदन की प्रक्रिया का दस्तावेजयह उपकरण की संरचनात्मक विशेषताओं, वास्तविक उत्पादन में अनुप्रयोग परिदृश्यों, परिचालन प्रदर्शन और उद्यम के लिए व्यावहारिक लाभों पर केंद्रित है।जिसका उद्देश्य उच्च चिपचिपाहट सामग्री प्रसंस्करण के क्षेत्र में हाइड्रोलिक लिफ्टिंग इमल्सिफायर उपकरण के तकनीकी लाभ और अनुप्रयोग मूल्य को प्रदर्शित करना है.
1उत्पादन मांग पृष्ठभूमि और पूर्व-उपकरण चुनौतियां
इस मामले में शामिल उत्पादन लाइन मुख्य रूप से उच्च चिपचिपाहट वाले पॉलीयूरेथेन चिपकने का उत्पादन करती है, जिनका व्यापक रूप से ऑटोमोबाइल विनिर्माण, फर्नीचर असेंबली और पैकेजिंग उद्योगों में उपयोग किया जाता है.मुख्य उत्पादन प्रक्रिया के लिए कच्चे माल जैसे कि पॉलीओल, आइसोसाइनेट और भराव (कैल्शियम कार्बोनेट, टल्कम पाउडर आदि) के समान मिश्रण और इमल्सिफिकेशन की आवश्यकता होती है।) यह सुनिश्चित करने के लिए कि चिपकने वाला स्थिर बांधने की ताकत हैहाइड्रोलिक लिफ्टिंग एमुल्सिफायर को पेश करने से पहले,उत्पादन लाइन में एक स्थिर ऊर्ध्वाधर एमुल्सिफायर का उपयोग किया गया था जिसमें एक हलचल शाफ्ट थी जिसे उठाया या नीचे नहीं किया जा सकता थालंबे समय तक चलने वाली उत्पादन प्रक्रिया में, इस स्थिर उपकरण ने धीरे-धीरे समस्याओं की एक श्रृंखला को उजागर किया जो हल करना मुश्किल था।
सबसे पहले, सामग्री मिश्रण चरण में, पॉलीयूरेथेन कच्चे माल की उच्च चिपचिपाहट (15,000 mPa · s तक) और 5-10 μm के औसत कण आकार के ठोस भराव की उपस्थिति के कारण,फिक्स्ड एमुल्सिफायर के हलचल ब्लेड केवल प्रतिक्रिया केतली के मध्य और निचले भागों तक पहुंच सकता हैसामग्री की ऊपरी परत को पूरी तरह से हिलाया नहीं जा सका, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री असमान मिश्रण हुई।प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चला कि एक ही बैच में चिपकने वाले पदार्थ की ठोस सामग्री का विचलन 3-5% तक पहुंच गया, और भराव विखंडन एकरूपता (लेजर विवर्तन विधि द्वारा मापा) केवल 65% था, उद्यम के आंतरिक मानक ≥ 85% विखंडन एकरूपता को पूरा करने में विफल रहा।इस असमान मिश्रण ने सीधे तैयार चिपकने वाले की असंगत बंधन शक्ति का कारण बना, विभिन्न नमूनों के बीच 15% तक की ताकत के अंतर के साथ, और उत्पाद अस्वीकृति दर में वृद्धि।
दूसरे, उपकरण की स्थिर संरचना ने सफाई और रखरखाव को अत्यंत कठिन बना दिया।और प्रतिक्रिया केतली की आंतरिक दीवार को पूरी तरह से साफ करने की आवश्यकता थी ताकि सामग्री के विभिन्न बैचों के बीच क्रॉस-दूषण को रोका जा सकेहालांकि, पारंपरिक एमुल्सिफायर की स्थिर हलचल शाफ्ट का मतलब था कि श्रमिकों को मैन्युअल सफाई के लिए प्रतिक्रिया केतली (3 घन मीटर की मात्रा के साथ) में प्रवेश करना पड़ा,जिसमें प्रति सफाई सत्र में 4-5 घंटे लगते थेइसने न केवल श्रमिकों की श्रम तीव्रता में वृद्धि की बल्कि सीमित अंतरिक्ष संचालन जैसे संभावित सुरक्षा जोखिम भी पैदा किए।जब हलचल ब्लेड या यांत्रिक सील को रखरखाव या प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है, पूरे उपकरण को अलग करना पड़ा, जिसके परिणामस्वरूप हर बार 2-3 दिनों का रखरखाव चक्र था।सफाई और रखरखाव के लंबे समय के कारण उत्पादन लाइन प्रति दिन 8-10 घंटे तक सेवा से बाहर रही, जिससे दैनिक उत्पादन में काफी कमी आई, जो केवल 8 टन था, जो बाजार की मांग से काफी नीचे था।
तीसरा, पारंपरिक फिक्स्ड इमल्सिफायर में विभिन्न सामग्री चिपचिपाहट के अनुकूलन क्षमता कम थी।स्थिर हलचल गति (1200 आरपीएम) सामग्री की विशेषताओं के अनुसार समायोजित नहीं किया जा सकाकम चिपचिपाहट वाली सामग्री के लिए, अत्यधिक हलचल की गति आसानी से सामग्री के छिड़काव और फोम सामग्री में वृद्धि (तैयार उत्पाद का 8% तक) का कारण बनती है, जो चिपकने वाले की कठोरता को प्रभावित करती है।उच्च चिपचिपाहट वाली सामग्री के लिए, अपर्याप्त हलचल बल के कारण लंबे समय तक इमल्सिफिकेशन समय (प्रति बैच 3 घंटे तक) और 220 kWh प्रति टन उत्पाद की बिजली की खपत के साथ ऊर्जा की खपत में वृद्धि हुई,उत्पादन लागत में काफी वृद्धि.
इन मुद्दों को दूर करने के लिए, उद्यम ने एक हाइड्रोलिक लिफ्टिंग एमुल्सिफायर पेश करने का फैसला किया, सामग्री मिश्रण एकरूपता में सुधार, सफाई और रखरखाव समय को छोटा करने की उम्मीद है,और उपकरण के उठाने के कार्य और अनुकूलित संरचनात्मक डिजाइन के माध्यम से विभिन्न सामग्रियों के लिए उपकरण अनुकूलन क्षमता में वृद्धि, जिससे उत्पादन दक्षता और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार होता है।
2हाइड्रोलिक लिफ्टिंग एमुल्सिफायर की संरचनात्मक विशेषताएं और संचालन सिद्धांत
हाल ही में पेश किए गए हाइड्रोलिक लिफ्टिंग इमल्सिफायर में 3 क्यूबिक मीटर की एक मिलान प्रतिक्रिया केतली मात्रा है, जो मूल उत्पादन लाइन के लेआउट के साथ पूरी तरह संगत है।इसकी मुख्य संरचनात्मक विशेषताओं में एक हाइड्रोलिक लिफ्टिंग सिस्टम शामिल है, एक परिवर्तनीय गति वाली हलचल प्रणाली, एक हटाने योग्य हलचल संयोजन और एक स्वचालित सफाई प्रणाली।ये संरचनाएं पारंपरिक फिक्स्ड एमुल्सिफायरों की सीमाओं को दूर करने और कुशल और लचीले उत्पादन संचालन को प्राप्त करने के लिए मिलकर काम करती हैं.
2.1 मुख्य संरचनात्मक विशेषताएं
हाइड्रोलिक लिफ्टिंग सिस्टम उपकरण का प्रमुख घटक है, जिसमें एक हाइड्रोलिक सिलेंडर, एक गाइड रेल और एक नियंत्रण वाल्व समूह शामिल है। हाइड्रोलिक सिलेंडर का लिफ्टिंग स्ट्रोक 1 है।8 मीटर, जो गाइड रेल के साथ स्वतंत्र रूप से ऊपर और नीचे जाने के लिए पूरे हलचल विधानसभा (हलचल शाफ्ट, ब्लेड और यांत्रिक सील सहित) को चला सकता है। उठाने की गति समायोज्य है (0.1-0.3 मी/मिनट)जब उठाने का प्रतिरोध सेट दबाव (15 एमपीए) से अधिक हो जाता है, तो सिस्टम स्वचालित रूप से उपकरण क्षति को रोकने के लिए बंद हो जाता है।इस उठाने समारोह ऑपरेशन के लिए प्रतिक्रिया केतली में प्रवेश करने के लिए श्रमिकों की जरूरत को समाप्त करता है और असेंबलिंग और अस्थिर संयोजन के रखरखाव को सुविधाजनक बनाता है.
परिवर्तनीय गति वाली हलचल प्रणाली एक आवृत्ति कनवर्टर और एक उच्च टोक़ मोटर (15 kW की शक्ति) से लैस है, जिसमें हलचल की गति 300-1800 आरपीएम की सीमा में समायोज्य है।प्रणाली स्वचालित रूप से सामग्री चिपचिपाहट और emulsification चरण के अनुसार हलचल की गति समायोजित कर सकते हैंउदाहरण के लिए, सामग्री मिश्रण के प्रारंभिक चरण (कम चिपचिपाहट के साथ) के दौरान, सामग्री के छिड़काव को रोकने के लिए कम गति (300-600 आरपीएम) का उपयोग किया जाता है;एमुल्सिफिकेशन चरण के दौरान (बड़ी चिपचिपाहट के साथ), एक मध्यम से उच्च गति (1200-1800 आरपीएम) को अपनाया जाता है ताकि कतरनी और मिश्रण प्रभावों को बढ़ाया जा सके। इसके अतिरिक्त, हलचल ब्लेड एक बहु-परत झुकाव वाले पैडल डिजाइन (3 परतों के ब्लेड) को अपनाता है,प्रत्येक ब्लेड के साथ 45° झुकाव कोण के साथ, जो रोटेशन के दौरान ऊपर और नीचे सामग्री परिसंचरण उत्पन्न कर सकता है, यह सुनिश्चित करता है कि प्रतिक्रिया केतली में सामग्री की ऊपरी, मध्य और निचली परतें पूरी तरह से मिश्रित हों।
हटाने योग्य घुमावदार संयोजन घुमावदार शाफ्ट और मोटर के बीच एक त्वरित-कनेक्शन फ्लैंज संरचना का उपयोग करता है। जब रखरखाव या प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है,फ्लैंज कनेक्शन 6 बोल्ट को हटाकर अलग किया जा सकता है, और पूरे हलचल संयोजन को हाइड्रोलिक लिफ्टिंग सिस्टम के माध्यम से प्रतिक्रिया केतली से बाहर उठाया जा सकता है, जिसमें केवल 30-40 मिनट लगते हैं, जिससे विघटन का समय काफी कम हो जाता है।हलचल ब्लेड 316L स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं, जो उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध है, भराव युक्त रासायनिक कच्चे माल के साथ दीर्घकालिक संपर्क के लिए उपयुक्त है।
स्वचालित सफाई प्रणाली में घुमावदार स्प्रे रिंग शामिल है जो घुमावदार संयोजन के नीचे स्थापित है और एक उच्च दबाव वाला पानी पंप (8 एमपीए का दबाव) है।एक बैच का उत्पादन पूरा होने के बाद, हलचल संयोजन 1 मीटर की ऊंचाई तक उठाया जाता है, और उच्च दबाव पानी पंप चालू किया जाता है।छिड़काव अंगूठी प्रतिक्रिया केतली की आंतरिक दीवार और हलचल ब्लेड की सतह पर 360 डिग्री पर उच्च दबाव वाला पानी छिड़काव करती है, स्वचालित सफाई का एहसास. सफाई समय 1 घंटे के भीतर नियंत्रित किया जाता है,और सफाई प्रभाव उद्यम के स्वच्छता मानक तक पहुंच सकता है (कोई अवशिष्ट सामग्री कण नग्न आंखों से दिखाई नहीं देता है), मैन्युअल सफाई कार्यों को समाप्त करता है।
2.2 उत्पादन प्रक्रिया में परिचालन सिद्धांत
उच्च चिपचिपाहट वाले पॉलीयूरेथेन चिपकने की वास्तविक उत्पादन प्रक्रिया में, हाइड्रोलिक लिफ्टिंग इमल्सिफायर तीन मुख्य चरणों में काम करता हैः सामग्री खिला और मिश्रण, इमल्सिफिकेशन,और उत्पादन के बाद की सफाई.
सामग्री खिला और मिश्रण के चरण में, हाइड्रोलिक लिफ्टिंग सिस्टम पहले प्रतिक्रिया केतली में हलचल संयोजन को कम करता है,और हलचल शाफ्ट को केतली के नीचे से 10 सेमी ऊपर की स्थिति में डाला जाता हैफिर, कच्चे माल (पॉलीओल, आइसोसियनेट) को फ़ीडिंग पोर्ट के माध्यम से अनुपात में प्रतिक्रिया केतली में जोड़ा जाता है,और परिवर्तनीय गति वाले हलचल प्रणाली को प्रारंभिक मिश्रण के लिए कम गति (300 आरपीएम) पर सेट किया जाता है10 मिनट के बाद, हलचल करते समय ठोस भराव (कैल्शियम कार्बोनेट) जोड़ा जाता है, और हलचल की गति धीरे-धीरे 600 आरपीएम तक बढ़ जाती है।कई परतों वाले झुकाव वाले ब्लेड सामग्री को एक गोलाकार प्रवाह बनाने के लिए चलाते हैं, यह सुनिश्चित करता है कि भरने वाले द्रव चरण में समान रूप से फैलाए जाते हैं।
इमल्सिफिकेशन चरण में, सामग्री चिपचिपाहट बढ़ने के साथ (8,000-10,000 mPa·s तक पहुँचने के साथ), हलचल की गति को 1500 rpm तक समायोजित किया जाता है।उच्च गति घूर्णन ब्लेड मजबूत कतरनी बल उत्पन्नइस चरण के दौरान, पोलीओल्स और आइसोसियनेट के बीच पूर्ण प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने के लिए, भराव के छोटे एग्लोमेरेट को अलग-अलग कणों (कणों का आकार 2-3 μm तक कम) में तोड़ दिया जाता है।हाइड्रोलिक उठाने प्रणाली हर 30 मिनट में हलचल विधानसभा की ऊंचाई (ऊपर और नीचे 20 सेमी) को थोड़ा समायोजित कर सकते हैं यह सुनिश्चित करने के लिए कि केतली के ऊपरी हिस्से में सामग्री, जो स्थिर संचय के लिए प्रवण हैं, इमल्सिफिकेशन प्रक्रिया में पूरी तरह से शामिल हैं।जो पारंपरिक उपकरणों के एमुल्सिफिकेशन समय से 50% कम है.
उत्पादन के बाद की सफाई के चरण में, तैयार चिपकने वाले को प्रतिक्रिया केटल से बाहर निकालने के बाद, हाइड्रोलिक लिफ्टिंग सिस्टम हलचल संयोजन को 1 मीटर की ऊंचाई तक उठाता है।स्वचालित सफाई प्रणाली सक्रिय है, और उच्च दबाव छिड़काव अंगूठी पानी के अंदर की दीवार को साफ करने के लिए पानी छिड़काव के लिए केतली और हलचल ब्लेड. सफाई की प्रक्रिया के दौरान,हलचल प्रणाली कम गति (300 आरपीएम) पर काम करती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि पानी का प्रवाह ब्लेड की सभी सतहों को कवर कर सके।एक घंटे की सफाई के बाद, पानी को बाहर निकाला जाता है, और अगले उत्पादन बैच के लिए तैयार करने के लिए हलचल संयोजन को केतली के नीचे उतार दिया जाता है।
3व्यावहारिक उत्पादन में हाइड्रोलिक लिफ्टिंग एमुल्सिफायर का परिचालन प्रदर्शन
हाइड्रोलिक लिफ्टिंग एमुल्सिफायर की स्थापना और डिबगिंग के बाद, उद्यम ने दो महीने का परीक्षण उत्पादन किया। इस अवधि के दौरान,उपकरण के परिचालन प्रदर्शन का उत्पाद की गुणवत्ता के पहलुओं से व्यापक परीक्षण किया गया था, उत्पादन दक्षता, उपकरण रखरखाव और ऊर्जा की खपत, और परीक्षण के परिणामों की तुलना पारंपरिक फिक्स्ड एमुल्सिफायर के डेटा के साथ की गई।
3.1 उत्पाद की गुणवत्ता में महत्वपूर्ण सुधार
हाइड्रोलिक लिफ्टिंग एमुल्सिफायर का उपयोग करने का सबसे स्पष्ट प्रभाव सामग्री मिश्रण और एमुल्सिफिकेशन की एकरूपता में महत्वपूर्ण सुधार है।प्रयोगशाला परीक्षण के आंकड़ों से पता चलता है कि पॉलीयूरेथेन चिपकने वाले के एक ही बैच की ठोस सामग्री का विचलन 3-5% (पारंपरिक उपकरण) से घटाकर 0 हो जाता है.8-1.2%, और भरने वाले विसारक की एकरूपता 65% से बढ़कर 92% हो जाती है, जो उद्यम के आंतरिक गुणवत्ता मानकों को पूरी तरह से पूरा करती है।तैयार उत्पाद के बंधन शक्ति परीक्षण से पता चलता है कि विभिन्न नमूनों के बीच शक्ति अंतर 5% से कम हो जाता है, और उत्पाद योग्यता दर 88% (पारंपरिक उपकरण) से बढ़कर 99.2% हो जाती है, जिससे अस्वीकृति दर और सामग्री अपशिष्ट में काफी कमी आती है।
इसके अतिरिक्त, उत्पाद में फोम सामग्री के नियंत्रण को भी अनुकूलित किया जाता है। सामग्री चिपचिपाहट के अनुसार हलचल की गति को समायोजित करके,तैयार चिपकने वाले में फोम की मात्रा 8% (पारंपरिक उपकरण) से घटाकर 2.5%, जो प्रभावी रूप से उपचार प्रक्रिया के दौरान चिपकने वाले पदार्थ में फोम के कारण कम होने वाली बंधन शक्ति की समस्या से बचता है। The storage stability test shows that the adhesive produced by the hydraulic lifting emulsifier has no delamination or sedimentation after 12 months of storage (the traditional equipment's product had delamination after 8 months), उत्पाद की बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता में सुधार।
3.2 उत्पादन दक्षता में पर्याप्त वृद्धि
उत्पादन दक्षता में सुधार मुख्य रूप से उत्पादन चक्र के संक्षिप्त होने और डाउनटाइम में कमी में परिलक्षित होता है।प्रति बैच इमल्सिफिकेशन का समय 3 घंटे (पारंपरिक उपकरण) से घटाकर 1 घंटे किया जाता है।.5 घंटे, और सफाई का समय 4-5 घंटे से घटाकर 1 घंटे कर दिया गया है। उत्पादन के एक बैच के लिए कुल समय (खाद्य, मिश्रण, पायसीकरण, डिस्चार्ज,और सफाई) को 8 घंटे से घटाकर 4 घंटे कर दिया गया है।दैनिक उत्पादन बैचों को 2 बैचों (पारंपरिक उपकरण) से बढ़ाकर 4 बैचों तक किया जाता है और दैनिक उत्पादन 8 टन से बढ़ाकर 16 टन किया जाता है, जो 100% की वृद्धि है।जो पूरी तरह से उद्यम के बाजार आदेश की मांग को पूरा करता है.
डाउनटाइम को कम करने के मामले में, हटाने योग्य हलचल संयोजन और हाइड्रोलिक लिफ्टिंग फ़ंक्शन रखरखाव प्रक्रिया को काफी सरल बनाते हैं।जब उपकरण की यांत्रिक सील को बदलने की आवश्यकता होती है, असेंबलिंग और असेंबलिंग का समय 2-3 दिनों (पारंपरिक उपकरण) से घटाकर 2-3 घंटे कर दिया गया है, और रखरखाव की आवृत्ति हर 15 दिनों में एक बार से घटाकर 60 दिनों में एक बार कर दी गई है।वार्षिक रखरखाव का समय 720 घंटे (पारंपरिक उपकरण) से घटाकर 72 घंटे कर दिया गया है, और उत्पादन लाइन का प्रभावी उत्पादन समय 15% बढ़ जाता है, जिससे समग्र उत्पादन दक्षता में और सुधार होता है।
3.3 ऊर्जा खपत और श्रम लागत में कमी
हाइड्रोलिक लिफ्टिंग एमुल्सिफायर की परिवर्तनीय गति वाले हलचल प्रणाली प्रभावी रूप से ऊर्जा की खपत को कम करती है। सामग्री चिपचिपाहट के अनुसार हलचल की गति को समायोजित करके,उत्पाद के टन प्रति बिजली की खपत 220 kWh (पारंपरिक उपकरण) से घटाकर 140 kWh कर दी जाती है, 36,4% की कमी। 4,800 टन के वार्षिक उत्पादन के आधार पर (प्रति दिन 16 टन और प्रति वर्ष 300 कार्य दिवसों पर गणना की जाती है), वार्षिक ऊर्जा बचत 4,800 टन × (220-140) kWh/टन = 384 है।000 किलोवाटऔद्योगिक बिजली की कीमत 0.7 युआन/किलोवाट से गणना की गई, वार्षिक ऊर्जा लागत बचत 384,000 किलोवाट × 0.7 युआन/किलोवाट = 268,800 युआन है।
श्रम लागत के संदर्भ में, स्वचालित सफाई प्रणाली प्रतिक्रिया केतली में मैन्युअल सफाई कार्यों की आवश्यकता को समाप्त करती है,प्रति उत्पादन लाइन ऑपरेटरों की संख्या को 4 (उत्पादन संचालन के लिए 2 और सफाई के लिए 2) से घटाकर 2 (केवल उत्पादन संचालन और निगरानी के लिए) करने के लिएप्रति श्रमिक 6,000 युआन के मासिक वेतन के आधार पर, वार्षिक श्रम लागत बचत (4-2) × 6,000 युआन / माह × 12 महीने = 144,000 युआन है। इसके अतिरिक्त,मैन्युअल सफाई में कमी से सीमित स्थानों में संचालन के जोखिम में भी कमी आती है, उत्पादन स्थल की सुरक्षा में सुधार और उद्यम की सुरक्षा प्रबंधन लागत को कम करना।
4दीर्घकालिक अनुप्रयोग लाभ और मूल्य अभिव्यक्ति
हाइड्रोलिक लिफ्टिंग एमुल्सिफायर के 8 महीने के आधिकारिक संचालन के बाद, उद्यम ने महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ और परिचालन में सुधार हासिल किया,और उपकरण के दीर्घकालिक अनुप्रयोग मूल्य को और अधिक प्रदर्शित किया गया था.
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