केस स्टडीः औद्योगिक एमुल्सिफिकेशन प्रक्रिया अनुकूलन में उच्च कतरनी नीचे प्रवेश एमुल्सिफायर
बहु-चरण सामग्री प्रसंस्करण से संबंधित औद्योगिक उत्पादन में, पायसीकरण एक प्रमुख प्रक्रिया है जो सीधे उत्पाद के प्रदर्शन, भंडारण स्थिरता और प्रसंस्करण लागत को प्रभावित करती है।पानी आधारित कोटिंग्स के उत्पादन में लगे निर्माताओं के लिए, चिपकने वाले और पॉलिमर इमल्शंस, अमिश्र तेल और पानी के चरणों के गहन फैलाव को प्राप्त करते हैं,बड़ी मात्रा में केटल में सामग्री के तलछट से बचना और बैच-टू-बैच उत्पाद स्थिरता सुनिश्चित करना लंबे समय से उत्पादन विकास को प्रतिबंधित करने वाली मुख्य चुनौतियां रही हैंइस केस स्टडी में बताया गया है कि कैसे एक निर्माता ने उच्च कतरनी वाले निचले प्रवेश एमुल्सिफायर को पेश करके इन प्रक्रिया की बाधाओं को सफलतापूर्वक हल किया।और विशिष्ट अनुप्रयोग प्रभावों और प्रक्रिया सुधारों को तथ्यात्मक तरीके से प्रस्तुत करता है.
1उत्पादन पृष्ठभूमि और मौजूदा चुनौतियां
निर्माता पानी आधारित कार्यात्मक पायसों के उत्पादन में लगे हुए हैं, जिनका व्यापक रूप से वास्तुशिल्प कोटिंग्स, लकड़ी के चिपकने वाले और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।उच्च कटौती के साथ नीचे प्रवेश एमुल्सिफायर को अपनाने से पहले, उद्यम ने एमुल्सिफिकेशन ऑपरेशन के लिए पारंपरिक टॉप-माउंटेड पैडल एग्रिगेटर का इस्तेमाल किया।5000L और 8000L बड़ी मात्रा में प्रतिक्रिया केटल्स धीरे-धीरे मुख्य उत्पादन उपकरण बन गए, और पारंपरिक हलचल करने वालों की सीमाएं तेजी से स्पष्ट हो गईं, जिससे उत्पादन प्रक्रिया में कई समस्याएं आईं।
उत्पादन प्रक्रिया में मुख्य चुनौतियां निम्नलिखित हैंः
- अपर्याप्त एमुल्सिफिकेशन प्रभाव और खराब उत्पाद स्थिरता: पारंपरिक शीर्ष-माउंटेड पैडल एग्रिगेटर द्वारा उत्पन्न कतरनी बल अपेक्षाकृत कमजोर है और यह केवल सामग्री के सरल मिश्रण को प्राप्त कर सकता है,लेकिन तेल की बूंदों और ठोस कणों को प्रभावी ढंग से तोड़ नहीं सकतातैयार इमल्शन में एक बड़ा औसत कण आकार (लगभग 45-60μm) होता है, और कण आकार वितरण असमान होता है। भंडारण प्रक्रिया के दौरान, चरण पृथक्करण और स्तरीकरण अक्सर होता है,जो उत्पाद की गुणवत्ता और उपयोगकर्ता अनुभव को प्रभावित करता हैउत्पाद की योग्यता दर लंबे समय तक लगभग 87% पर बनी रहती है।
- गंभीर सामग्री तलछट और हलचल मृत क्षेत्र: उत्पादन केटल की बड़ी मात्रा और शीर्ष पर लगाए गए हलचलकर्ता की सीमित हलचल रेंज के कारण हलचल प्रभाव केटल के नीचे और किनारे के क्षेत्रों को कवर करना मुश्किल है।बड़ी मात्रा में ठोस पाउडर योजक और उच्च चिपचिपाहट वाली सामग्री को केतली के नीचे जमा करना आसान हैइन अवशेषों को मुख्य प्रणाली के साथ पूरी तरह से मिश्रित नहीं किया जा सकता है, जिससे न केवल कच्चे माल की बर्बादी होती है,लेकिन यह भी अंतिम उत्पाद के असंगत घटक सामग्री की ओर जाता है, जिसके परिणामस्वरूप बैचों के बीच प्रदर्शन में बड़े अंतर होते हैं।
- लंबे उत्पादन चक्र और कम उत्पादन क्षमता: इमुल्सिफिकेशन प्रभाव को यथासंभव बेहतर बनाने के लिए निर्माता को हलचल का समय 9-11 घंटे प्रति बैच तक बढ़ाना पड़ा।प्रतिदिन केवल 2 बैच उत्पाद का उत्पादन किया जा सकता हैएक ही समय में, लंबे समय तक हलचल ऑपरेशन भी उद्यम के श्रम लागत और प्रबंधन लागत को बढ़ाता है।
- उच्च ऊर्जा खपत और रखरखाव लागत: मिश्रण प्रभाव सुनिश्चित करने के लिए पारंपरिक शीर्ष-माउंटेड हलचलकर्ता को लंबे समय तक उच्च शक्ति आउटपुट बनाए रखने की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च ऊर्जा की खपत होती है।प्रति बैच बिजली की खपत 380 kWh तक पहुंचती हैइसके अलावा, हलचलकर्ता शाफ्ट और ब्लेड सामग्री से चिपके रहना आसान है, और प्रत्येक बैच के बाद सफाई का काम 2.5-3 घंटे लेता है।ऑपरेशन के दौरान असर और सील का पहनना गंभीर है, जिसे हर 1.5-2 महीने में रखरखाव की आवश्यकता होती है, जिससे उत्पादन लागत में और वृद्धि होती है।
2उपकरण का चयन और तकनीकी विशेषताएं
उत्पादन प्रक्रिया पर गहन शोध करने के बाद, सामग्री गुणों और प्रक्रिया आवश्यकताओं का विश्लेषण करने और कई साइट पर परीक्षण और तकनीकी प्रदर्शन करने के बाद,निर्माता ने अंततः पारंपरिक शीर्ष पर घुड़सवार पैडल एग्रिगेटर को बदलने के लिए उच्च कतरनी के नीचे प्रवेश एमुल्सिफायर को अपनाने का फैसला कियाउपकरण विशेष रूप से बड़ी मात्रा में प्रतिक्रिया केतली के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसमें काम करने वाले सिर को केतली के नीचे स्थापित किया गया है,जो कि सीधे ही केतली के नीचे की सामग्री पर कार्य कर सकता हैउपकरण की मुख्य तकनीकी विशेषताएं निम्नलिखित हैं:
- शक्ति विन्यास: 45 किलोवाट की उच्च दक्षता वाली आवृत्ति रूपांतरण मोटर से लैस है, जो 500-3000rpm की सीमा में गति विनियमन का एहसास कर सकता है,4000-10000L बैच सामग्री के पायसीकरण प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त, निर्माता के 5000L और 8000L उत्पादन केटल के साथ पूरी तरह से मेल खाता है।
- रोटर-स्टेटर संरचना: 0.15-0.4 मिमी के सटीक फिट अंतराल के साथ तीन-परत दांत वाले रोटर-स्टेटर असेंबली को अपनाना।विशेष दांत आकार डिजाइन जब रोटर उच्च गति पर घूमता है मजबूत कतरनी बल और अशांत प्रवाह उत्पन्न कर सकते हैं, प्रभावी रूप से तेल की बूंदों और ठोस कणों को छोटे कणों में तोड़ता है।
- सामग्री का चयन: सामग्री के संपर्क में आने वाले सभी भाग 316L स्टेनलेस स्टील से बने होते हैं, जिसमें उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और पहनने के प्रतिरोध होता है। भागों की सतह Ra≤0.3μm तक पॉलिश की जाती है,जो औद्योगिक उत्पादन की आवश्यकताओं को पूरा करता है सामग्री की स्वच्छता के लिए और सामग्री के संदूषण से बचता है.
- सीलिंग प्रणाली: शीतलन और फ्लशिंग कार्यों के साथ एक डबल-एंड यांत्रिक सील संरचना को अपनाना,जो प्रभावी ढंग से सामग्री रिसाव को रोक सकता है और उच्च गति घूर्णन और उच्च तापमान कार्य परिस्थितियों में उपकरण के स्थिर संचालन को सुनिश्चित कर सकता हैसील का सेवा जीवन पारंपरिक सील की तुलना में काफी लंबा है।
- नियंत्रण प्रणाली: एक बुद्धिमान पीएलसी नियंत्रण प्रणाली से लैस है, जो एमुल्सिफिकेशन प्रक्रिया के स्वचालित नियंत्रण को महसूस कर सकता है। यह घूर्णन गति जैसे मापदंडों को सेट और समायोजित कर सकता है,विभिन्न सामग्री सूत्रों के अनुसार कार्य समय और सामग्री तापमान, और इसमें दोष अलार्म और डेटा रिकॉर्डिंग के कार्य हैं, जो उत्पादन प्रबंधन और गुणवत्ता ट्रैकिंग के लिए सुविधाजनक है।
उच्च कटाव के नीचे प्रवेश एमुल्सिफायर का कार्य सिद्धांत इस प्रकार हैः जब उपकरण चल रहा है, रोटर उच्च गति से घूमता है,रोटर और स्टेटर के बीच के अंतराल में एक मजबूत नकारात्मक दबाव का गठन, जो किटर के निचले और ऊपरी भाग में सामग्री को कतरने वाले क्षेत्र में सोख लेता है। कतरने वाले क्षेत्र में, सामग्री व्यापक प्रभावों जैसे कि मजबूत कतरने के अधीन होती है,केन्द्रापसारक निष्कर्षण, तरल परत घर्षण और प्रभाव, ताकि बड़े तेल बूंदों और ठोस कणों जल्दी टूट जाते हैं और परिष्कृत कर रहे हैं।सामग्री के उच्च गति प्रवाह केतली में सामग्री के समग्र परिसंचरण को चलाता है, ताकि सभी सामग्रियों को पूरी तरह से मिलाया जा सके और इमल्सीफाई किया जा सके, और अंत में एक समान और स्थिर इमल्शन प्रणाली बन जाती है।
3अनुप्रयोग प्रभाव और डेटा विश्लेषण
उच्च कटाव वाले निचले प्रवेश एमुल्सिफायर के उत्पादन में आधिकारिक तौर पर आने के बाद, निर्माता ने नए उपकरण और पारंपरिक हलचलकर्ता के बीच दो महीने का तुलनात्मक परीक्षण किया।परीक्षण अवधि के दौरान, सामग्री सूत्र और उत्पादन प्रक्रिया मापदंडों को स्थिर रखा गया और उत्पाद की गुणवत्ता, उत्पादन दक्षता,ऊर्जा खपत और अन्य संकेतकों का व्यापक रूप से पता लगाया और विश्लेषण किया गयाआवेदन प्रभाव अपेक्षा से काफी बेहतर रहा और मुख्य संकेतकों में काफी सुधार हुआ।
3.1 उत्पाद की गुणवत्ता में काफी सुधार हुआ है
नए उपकरण द्वारा उत्पादित इमल्शन के कण आकार का पता लेजर कण आकार विश्लेषक द्वारा लगाया गया।परिणामों से पता चला कि इमल्शन का औसत कण आकार 52μm (पारंपरिक हलचलकर्ता) से घटाकर 1μm कर दिया गया।.8-4.5μm, और कण आकार वितरण सीमा 75% तक संकुचित हो गई। इमल्शन की स्थिरता परीक्षण से पता चला कि कमरे के तापमान पर 8 महीने के स्थिर भंडारण के बाद,कोई चरण पृथक्करण नहीं थाउत्पाद की योग्यता दर 87% से बढ़कर 98.8% हो गई।और एमुल्सिफिकेशन समस्याओं के कारण दोषपूर्ण उत्पादों की संख्या में 95% की कमी आई.
इसके अतिरिक्त, बैचों के बीच उत्पाद प्रदर्शन की स्थिरता में काफी सुधार हुआ है।ठोस सामग्री और आसंजन से पता चलता है कि प्रत्येक संकेतक का भिन्नता गुणांक (सीवी) 9 से कम हो जाता है।.5% से 1.2%, जो प्रभावी रूप से उत्पाद की गुणवत्ता की एकरूपता सुनिश्चित करता है और उत्पाद प्रदर्शन के लिए डाउनस्ट्रीम ग्राहकों की सख्त आवश्यकताओं को पूरा करता है।
3.2 उत्पादन दक्षता में काफी सुधार हुआ है
उच्च कतरनी वाले निचले प्रवेश एमुल्सिफायर की उच्च कतरनी दक्षता के कारण, प्रति बैच एमुल्सिफिकेशन समय 9-11 घंटे से 3.5 से 4.5 घंटे तक कम हो जाता है, औसत 60% की कमी।दैनिक उत्पादन क्षमता 2 बैच से बढ़ाकर 5-6 बैच कर दी गई है, और उत्पादन स्थल और परिचालन कर्मियों को बढ़ाए बिना मासिक उत्पादन में 160% की वृद्धि होती है। साथ ही, प्रत्येक बैच के बाद सफाई का समय 2 से कम हो जाता है।5-3 घंटे से 30-45 मिनट तक, जो गैर-उत्पादन समय को काफी कम करता है और उपकरण की निरंतर उत्पादन क्षमता में सुधार करता है।
3.3 ऊर्जा की खपत और रखरखाव की लागत कम हो जाती है
यद्यपि उच्च-कटाई वाले निचले-प्रवेश एमुल्सिफायर की शक्ति 45kW है, जो पारंपरिक शीर्ष-माउंटेड हलचलकर्ता (32kW) की तुलना में अधिक है,काम के समय में महत्वपूर्ण कमी के कारण प्रति बैच बिजली की खपत 380 kWh से घटाकर 171 kWh कर दी गई है।300 बैचों के वार्षिक उत्पादन के आधार पर, वार्षिक ऊर्जा लागत में 200,000 युआन से अधिक की बचत की जा सकती है।
रखरखाव के मामले में, दोहरे अंत की यांत्रिक सील संरचना और उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री चयन उपकरण घटकों के पहनने को कम करता है। रखरखाव चक्र 1 में एक बार से बढ़ाया जाता है।5-2 महीने से लेकर हर 8-10 महीने में एक बार, और वार्षिक रखरखाव लागत 70% कम हो जाती है। दो महीने की परीक्षण अवधि के दौरान, उपकरण किसी भी विफलता बंद के बिना स्थिर रूप से चला,उत्पादन प्रक्रिया की निरंतरता और स्थिरता सुनिश्चित करना.
3.4 सामग्री उपयोग दर में सुधार हुआ है
उच्च कतरनी नीचे प्रवेश एमुल्सिफायर के नीचे घुड़सवार काम कर रहे सिर पूरी तरह से केटर के नीचे सामग्री हिला सकते हैं, पूरी तरह से हिला मृत क्षेत्र को खत्म.ठोस पाउडर योजक और उच्च चिपचिपाहट वाली सामग्रियों के तलछट की समस्या हल हो जाती हैकच्चे माल का उपयोग दर 91% से बढ़कर 99.5% हो जाती है, जिससे कच्चे माल का वार्षिक अपशिष्ट 10 टन से अधिक कम हो जाता है।जो उद्यम की उत्पादन लागत को और कम करता है.
4निष्कर्ष
उच्च कटाव तल प्रवेश एमुल्सिफायर के आवेदन ने प्रभावी रूप से एमुल्सिफिकेशन उत्पादन प्रक्रिया में निर्माता की लंबे समय से चली आ रही समस्याओं को हल किया है, जैसे असमान एमुल्सिफिकेशन,सामग्री के अवसादन, लंबे उत्पादन चक्र और उच्च ऊर्जा खपत के कारण उत्पाद की गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता में काफी सुधार हुआ है, साथ ही उत्पादन लागत में भी काफी कमी आई है।उद्यम की बाजार प्रतिस्पर्धात्मकता में वृद्धि.
यह मामला पूरी तरह से दर्शाता है कि बड़ी मात्रा, उच्च चिपचिपाहट और बहु-चरण सामग्री एमुल्सिफिकेशन आवश्यकताओं वाले औद्योगिक निर्माताओं के लिए,उच्च कटौती के साथ नीचे प्रवेश एमुल्सिफायर पारंपरिक मिश्रण उपकरण की तुलना में स्पष्ट फायदे हैंइसकी अनूठी तल-माउंटेड डिजाइन, मजबूत कतरनी क्षमता और बुद्धिमान नियंत्रण प्रणाली प्रभावी रूप से इमल्सिफिकेशन प्रक्रिया को अनुकूलित कर सकती है, उत्पादन दक्षता और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार कर सकती है,और उद्यम के लिए महत्वपूर्ण आर्थिक लाभ लाता है.
वर्तमान में, निर्माता ने अपनी सभी उत्पादन लाइनों में उच्च-कतरनी वाले नीचे-प्रवेश एमुल्सिफायर को लोकप्रिय बनाया है, और अच्छे अनुप्रयोग परिणाम प्राप्त किए हैं।यह सफल अनुप्रयोग अनुभव उद्योग में अन्य समान निर्माताओं के लिए इमुल्सिफिकेशन उत्पादन प्रक्रिया को अनुकूलित करने और औद्योगिक उन्नयन को महसूस करने के लिए मूल्यवान संदर्भ प्रदान कर सकता है।.
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