مورد استفاده از تجهیزات امولسیفرهای هیدرولیک
در بخش تولید محصولات شیمیایی با لزگی بالا مانند چسب ها، مهر و موم ها و پوشش های با غلظت بالا، مخلوط کردن و امولسیفیکیشن مواد،همراه با راحتی عملیات و نگهداری تجهیزات، عوامل مهمی هستند که بر تداوم تولید و کیفیت محصول تاثیر می گذارند. امولفایزر های ثابت سنتی اغلب در دستکاری مواد با لزگی بالا و اندازه ذرات بزرگ با چالش هایی روبرو می شوند.و فرآیند های سنگین جداسازی و تمیز کردن آنها منجر به زمان توقف طولانی می شود، که کارایی تولید کلی شرکت ها را محدود می کند.این مورد فرآیند استفاده از یک امولسیفاتور هیدرولیک را در یک خط تولید تخصصی در تولید چسب های چسب دار مستند می کند.- بر ویژگی های ساختاری تجهیزات، سناریوهای کاربرد در تولید واقعی، عملکرد عملیاتی و مزایای عملی که برای شرکت به ارمغان می آورد، تمرکز دارد.با هدف نشان دادن مزایای فنی و ارزش کاربرد تجهیزات امولفایزر هیدرولیک در زمینه پردازش مواد با لزگی بالا.
1پیش زمینه تقاضا برای تولید و چالش های پیش از تجهیزات
خط تولید مورد بحث در این مورد عمدتاً چسب های پلی اورتان با ویسکوزیتی بالا را تولید می کند که به طور گسترده ای در صنایع تولید خودرو، مونتاژ مبلمان و بسته بندی استفاده می شود.فرآیند تولید کلیدی نیاز به مخلوط و امولسیفیکیشن یکنواخت مواد اولیه مانند پلیول ها، ایزوسیانات ها و مواد پرکننده (کاربونات کلسیم، پودر تالک و غیره) دارد.) برای اطمینان از چسب دارای قدرت چسبندگی پایدار استقبل از وارد کردن امولفایر هیدرولیک،خط تولید از یک امولفایزر عمودی ثابت با یک شاخه مخلوط کننده استفاده می کرد که نمی توان آن را بالا یا پایین آورددر فرآیند تولید طولانی مدت، این تجهیزات ثابت به تدریج یک سری مشکلات را که حل کردن آنها دشوار بود، نشان داد.
اول، در مرحله مخلوط مواد، به دلیل لزگی بالای مواد اولیه پلی اورتان (تا 15،000 mPa · s) و وجود پرکننده های جامد با متوسط اندازه ذرات 5-10 μm،تیغه مخلوط کننده ثابت فقط می تواند به قسمت های وسط و پایین آبگرمکن واکنش برسد.لایه بالای مواد نمی تواند به طور کامل مخلوط شود، که منجر به مخلوط مواد نامناسب می شود.آزمایشات آزمایشگاهی نشان داد که انحراف محتوای جامد چسب در همان دسته به 3-5% رسیده است، و یکسانی پراکندگی پرکننده (که با روش تکثیر لیزر اندازه گیری می شود) تنها 65٪ بود، که نمی تواند استاندارد داخلی شرکت را از یکسانی پراکندگی ≥ 85٪ برآورده کند.این مخلوط نابرابر به طور مستقیم منجر به عدم ثبات قدرت چسب از چسب نهایی شد، با تفاوت قدرت تا 15٪ بین نمونه های مختلف و افزایش نرخ رد محصول.
دوم، ساختار ثابت تجهیزات، تمیز کردن و نگهداری آن را بسیار دشوار می کند.و دیواره داخلی کتری واکنش نیاز به تمیز کردن کامل برای جلوگیری از آلودگی متقابل بین دسته های مختلف موادبا این حال، شاخه ثابت مخلوط کننده امولفایرهای سنتی به این معنی است که کارگران باید برای تمیز کردن دستی به کتری واکنش (با حجم 3 متر مکعب) وارد شوند.که هر جلسه تمیز کردن ۴ تا ۵ ساعت طول کشید.این امر نه تنها شدت کار کارگران را افزایش می دهد بلکه خطرات امنیتی بالقوه مانند عملیات فضای محدود را نیز ایجاد می کند.زمانی که تیغه مخلوط کننده یا مهر مکانیکی نیاز به نگهداری یا تعویض دارد، کل تجهیزات باید از هم جدا شوند، که منجر به چرخه نگهداری 2-3 روز در هر بار می شود.زمان طولانی تمیز کردن و نگهداری باعث می شود که خط تولید تا 8-10 ساعت در روز از کار خارج شود، تولید روزانه را به طور قابل توجهی محدود می کند، که تنها 8 تن بود، بسیار پایین تر از تقاضای بازار.
سوم، ایمولفایرهای ثابت سنتی قابلیت سازگاری ضعیف با ویسکوزیتهای مختلف مواد را داشتند.سرعت ثابت مخلوط کردن (1200 rpm) نمی تواند با توجه به ویژگی های مواد تنظیم شوددر مورد مواد با لزگی پایین، سرعت بیش از حد مخلوط کردن به راحتی باعث پاشیدن مواد و افزایش محتوای فوم (تا 8٪ از محصول نهایی) می شود و بر عملکرد سفت شدن چسب تاثیر می گذارد.برای مواد با واسکوسیت بالا، عدم قدرت کافی برای مخلوط کردن منجر به افزایش زمان امولسیفیکیشن (تا 3 ساعت در هر دسته) و افزایش مصرف انرژی با مصرف انرژی 220 کیلو وات در هر تن محصول شد.افزایش قابل توجهی هزینه های تولید.
برای حل این مشکلات، شرکت تصمیم به معرفی یک امولفایزر هیدرولیک بلند، انتظار بهبود یکپارچگی مخلوط مواد، کوتاه کردن زمان تمیز کردن و نگهداری،و بهبود سازگاری تجهیزات با مواد مختلف از طریق عملکرد بلند کردن تجهیزات و طراحی ساختاری بهینه شده، در نتیجه بهبود بهره وری تولید و کیفیت محصول.
2ویژگی های ساختاری و اصل عملیاتی امولسیفرهای هیدرولیک
امولفایرهای هیدرولیک تازه معرفی شده دارای حجم کتری واکنش مشابه 3 متر مکعب است که کاملاً با طرح خط تولید اصلی سازگار است.ویژگی های ساختاری اصلی آن شامل یک سیستم بلند کردن هیدرولیک، یک سیستم مخلوط کننده با سرعت متغیر، یک مجموعه مخلوط کننده قابل جدا شدن و یک سیستم تمیز کردن خودکار.این ساختارها با هم کار می کنند تا محدودیت های امولفایزر های ثابت سنتی را برطرف کنند و عملیات تولید کارآمد و انعطاف پذیر را به دست آورند.
2.1 ویژگی های ساختاری اصلی
سیستم بلند کردن هیدرولیک جزء کلیدی تجهیزات است که شامل یک سیلندر هیدرولیک، یک ریل راهنما و یک گروه شیر کنترل می شود. سیلندر هیدرولیک دارای یک ضربه بلند 1.8 متر، که می تواند کل مجموعه مخلوط کننده (از جمله میله مخلوط کننده ، تیغه ها و مهر مکانیکی) را برای حرکت آزادانه بالا و پایین در امتداد ریل راهنما هدایت کند. سرعت بلند کردن تنظیم پذیر است (0.1-0.3 متر/ دقیقه)، و این سیستم دارای یک عملکرد حفاظت از فشار است. هنگامی که مقاومت بلند کردن از فشار تنظیم شده (15 MPa) فراتر رود، سیستم به طور خودکار متوقف می شود تا از آسیب تجهیزات جلوگیری شود.این عملکرد بلند کردن نیاز کارگران به ورود به کتری واکنش برای عملیات را از بین می برد و جداسازی و نگهداری مجموعه مخلوط را تسهیل می کند.
سیستم مخلوط کننده با سرعت متغیر مجهز به یک کنورتر فرکانس و یک موتور دارای گشتاور بالا (قدرت 15 کیلو وات) با سرعت مخلوط کردن تنظیم شده در محدوده 300-1800 rpm است.این سیستم می تواند به طور خودکار تنظیم سرعت مخلوط کردن با توجه به لزگی مواد و مرحله امولسیفیکیشنبه عنوان مثال، در مرحله اولیه مخلوط مواد (با لزگی پایین) ، سرعت پایین (300-600 rpm) برای جلوگیری از پرش مواد استفاده می شود.در طول مرحله امولسیفیکیشن (با افزایش واسکوسیت)، یک سرعت متوسط تا بالا (1200-1800 rpm) برای افزایش اثر برش و مخلوط استفاده می شود. علاوه بر این، تیغه مخلوط کننده یک طراحی چند لایه ای را به صورت شیب دار (3 لایه تیغه) اتخاذ می کند.با هر تیغه با زاویه 45° شیب، که می تواند دوران گردش مواد را به سمت بالا و پایین ایجاد کند، اطمینان حاصل شود که لایه های بالای، متوسط و پایین مواد در کتری واکنش کاملا مخلوط شده اند.
در صورت نیاز به تعمیر و نگهداری یا تعویض، در صورت نیاز به تعمیر و نگهداری یا تعویض،اتصال فلنج را می توان با برداشتن 6 بولت جدا کرد، و کل مجموعه مخلوط کننده را می توان از طریق سیستم بلند کردن هیدرولیک از گلدان واکنش خارج کرد، که تنها 30-40 دقیقه طول می کشد، که به طور قابل توجهی زمان جداسازی را کوتاه می کند.تیغه های مخلوط کننده از فولاد ضد زنگ 316L ساخته شده اند، که دارای مقاومت بسیار عالی در برابر خوردگی و مقاومت در برابر فرسایش است، مناسب برای تماس طولانی مدت با مواد خام شیمیایی حاوی پرکننده است.
سیستم تمیز کردن اتوماتیک شامل یک حلقه اسپری چرخش نصب شده در پایین مجموعه مخلوط و یک پمپ آب با فشار بالا (ضغط 8 MPa) است.بعد از اینکه تولید یک دسته به پایان رسید، مجموعه مخلوط کننده به ارتفاع 1 متر بلند می شود و پمپ آب با فشار بالا روشن می شود.حلقه اسپری آب با فشار بالا را به دیواره داخلی کتری واکنش و سطح تیغه های مخلوط کننده در 360 درجه اسپری می کندزمان تمیز کردن در عرض 1 ساعت کنترل می شود،و اثر تمیز کردن می تواند به استاندارد بهداشت شرکت برسد (هیچ ذرات مواد باقیمانده قابل مشاهده با چشم غیر مسلح وجود ندارد)، حذف عملیات تمیز کردن دستی.
2.2 اصول عملیاتی در فرآیند تولید
در فرآیند تولید واقعی چسب های پلی اورتان با ویسکوزیتی بالا، امولسیفرهای هیدرولیک بلند کننده در سه مرحله اصلی کار می کنند: تغذیه مواد و مخلوط کردن، امولسیفکیشن،و تمیز کردن پس از تولید.
در مرحله تغذیه مواد و مخلوط کردن، سیستم بالا بردن هیدرولیک ابتدا مجموعه مخلوط کننده را به کتری واکنش پایین می آورد.و میله مخلوط کننده به یک موقعیت 10 سانتی متر بالاتر از کف کتری وارد می شود.سپس مواد خام (پولیول، ایزوسیانات) به نسبت از طریق پورت تغذیه به کتری واکنش اضافه می شوند.و سیستم مخلوط کننده با سرعت متغیر برای مخلوط کردن اولیه به سرعت پایین (300 rpm) تنظیم شده است.پس از 10 دقیقه، مواد پرکننده جامد (کاربونات کلسیم) در حالی که مخلوط می شوند اضافه می شوند و سرعت مخلوط به تدریج به 600 rpm افزایش می یابد.تیغه های چند لایه ای شیب دار مواد را به صورت یک جریان دایره ای در کتری هدایت می کنند، اطمینان حاصل شود که پرکننده ها به طور مساوی در فاز مایع بدون تجمع پراکنده می شوند.
در مرحله امولسیفیکیشن، با افزایش لزگی مواد (تا 8،000 تا 10،000 mPa · s) ، سرعت مخلوط شدن به 1500 rpm تنظیم می شود.تیغه های چرخش با سرعت بالا نیروی برش قوی تولید می کنند، شکستن تجمعات کوچک مواد پرکننده به ذرات جداگانه (حجم ذرات به 2-3 μm کاهش یافته است) و ترویج واکنش کامل بین پلیول ها و ایزوسیانات ها.سیستم بالا بردن هیدرولیک می تواند کمی ارتفاع مجموعه مخلوط (بالا و پایین 20 سانتی متر) را هر 30 دقیقه تنظیم کند تا اطمینان حاصل شود که مواد در قسمت بالایی آبگرمکن، که مستعد تجمع استاتیک هستند، به طور کامل در فرآیند امولسیفیکیشن شرکت می کنند. کل مرحله امولسیفیکیشن به مدت 1.5 ساعت طول می کشد،که 50 درصد کوتاه تر از زمان امولسیفیکیشن تجهیزات سنتی است..
در مرحله تمیز کردن پس از تولید، پس از اینکه چسب نهایی از کتری واکنش تخلیه می شود، سیستم بلند کردن هیدرولیک مجموعه مخلوط کننده را به ارتفاع 1 متر بالا می برد.سیستم تمیز کردن اتوماتیک فعال شده، و حلقه اسپری با فشار بالا آب را برای تمیز کردن دیواره داخلی کتری و تیغه های مخلوط می پاشد.سیستم مخلوط کردن با سرعت پایین (300 rpm) کار می کند تا اطمینان حاصل شود که جریان آب می تواند تمام سطوح تیغه ها را پوشش دهد.پس از 1 ساعت تمیز کردن، آب تخلیه می شود و مجموعه مخلوط کننده به پایین کتری کاهش می یابد تا برای دسته بعدی تولید آماده شود.
3عملکرد عملی امولفایزر هیدرولیک در تولید عملی
پس از نصب و عیب یابی امولفایزر هیدرولیک، شرکت یک تولید آزمایشی دو ماهه انجام داد.عملکرد عملیاتی تجهیزات از نظر کیفیت محصول به طور جامع آزمایش شده است.، بهره وری تولید، نگهداری تجهیزات و مصرف انرژی، و نتایج آزمایش با داده های امولفایزر ثابت سنتی مقایسه شد.
3.1 بهبود قابل توجهی در کیفیت محصول
واضح ترین اثر استفاده از امولفایر هیدرولیک بلند کردن بهبود قابل توجهی در یکنواخت مخلوط کردن مواد و امولفاسیون است.داده های آزمایش آزمایشگاهی نشان می دهد که انحراف محتوای جامد از همان دسته از چسب های پلی اورتان از 3-5% (تجهیزات سنتی) به 0 کاهش می یابد..8-1.2٪ و یکسانی پراکندگی پرکننده از 65٪ به 92٪ افزایش می یابد که به طور کامل با استانداردهای کیفیت داخلی شرکت مطابقت دارد.آزمایش قدرت چسبندگی محصول نهایی نشان می دهد که تفاوت قدرت بین نمونه های مختلف به کمتر از 5٪ کاهش یافته است، و نرخ صلاحیت محصول از 88٪ (اتصالات سنتی) به 99.2٪ افزایش می یابد، که به طور قابل توجهی نرخ رد و اتلاف مواد را کاهش می دهد.
علاوه بر این، کنترل محتوای فوم در محصول نیز بهینه شده است. با تنظیم سرعت مخلوط کردن با توجه به لزگی مواد،محتوای کف در چسب نهایی از 8٪ (تجهیزات سنتی) به 2٪ کاهش می یابد..5٪، که به طور موثر از مشکل کاهش قدرت چسبندگی ناشی از کف در چسب در طول فرآیند خشک کردن جلوگیری می کند. 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)، بهبود رقابت در بازار محصول.
3.2 افزایش قابل توجهی در کارایی تولید
بهبود بهره وری تولید عمدتا در کوتاه شدن چرخه تولید و کاهش زمان توقف منعکس می شود.زمان امولسیفیکیشن در هر دسته از 3 ساعت (از تجهیزات سنتی) به 1 ساعت کاهش می یابد..5 ساعت، و زمان تمیز کردن از 4-5 ساعت به 1 ساعت کاهش می یابد.و تمیز کردن) از 8 ساعت به 4 ساعت کاهش می یابد..5 ساعت. دسته های تولید روزانه از 2 دسته (تجهیزات سنتی) به 4 دسته افزایش می یابد و تولید روزانه از 8 تن به 16 تن افزایش می یابد، افزایش 100٪،که به طور کامل تقاضای سفارش بازار شرکت را برآورده می کند.
از نظر کاهش زمان خرابی، مونتاژ آمیزش قابل جدا شدن و عملکرد بلند کردن هیدرولیک روند نگهداری را به طور قابل توجهی ساده می کند.هنگامی که مهر مکانیکی تجهیزات نیاز به تعویض دارد، زمان جداسازی و مونتاژ از ۲-۳ روز (تجهیزات سنتی) به ۲-۳ ساعت کاهش می یابد و فرکانس نگهداری از هر ۱۵ روز به هر ۶۰ روز کاهش می یابد.زمان توقف نگهداری سالانه از 720 ساعت (برنامه های سنتی) به 72 ساعت کاهش می یابد، و زمان تولید واقعی خط تولید 15٪ افزایش می یابد و باعث افزایش کارایی تولید کلی می شود.
3.3 کاهش مصرف انرژی و هزینه های نیروی کار
سیستم حرکتی با سرعت متغیر امولسیفرهای هیدرولیک به طور موثر مصرف انرژی را کاهش می دهد.مصرف برق در هر تن از محصول از 220 کیلو وات ساعت (تجهیزات سنتی) به 140 کیلو وات ساعت کاهش می یابد.، کاهش 36.4٪. بر اساس تولید سالانه 4800 تن (برآورد شده در 16 تن در روز و 300 روز کاری در سال) ، صرفه جویی انرژی سالانه 4800 تن × (220-140) kWh / تن = 384 است.000 کیلووات ساعتمحاسبه شده با قیمت برق صنعتی 0.7 یوآن/کیلو وات، صرفه جویی در هزینه های انرژی سالانه 384،000 کیلو وات × 0.7 یوآن/کیلو وات = 268،800 یوآن است.
از نظر هزینه های نیروی کار، سیستم تمیز کردن خودکار نیاز به عملیات تمیز کردن دستی در کتری واکنش را از بین می برد.کاهش تعداد اپراتورها در هر خط تولید از 4 نفر (2 نفر برای عملیات تولید و 2 نفر برای تمیز کردن) به 2 نفر (فقط برای عملیات تولید و نظارت)بر اساس دستمزد ماهانه ۶۰۰۰ یوآن برای هر کارگر، صرفه جویی در هزینه های کار سالانه ۴-۲) × ۶۰۰۰ یوآن/ماه × ۱۲ ماه = ۱۴۴۰۰۰ یوآن است.کاهش تمیز کردن دستی همچنین خطر عملیات فضای محدود را کاهش می دهد، بهبود ایمنی محل تولید و کاهش هزینه های مدیریت ایمنی شرکت.
4مزایای کاربردی بلند مدت و نشان دادن ارزش
بعد از اینکه امولفایر هیدرولیک بلند کننده برای 8 ماه به طور رسمی به کار گرفته شد، شرکت مزایای اقتصادی قابل توجهی و بهبود عملیاتی را به دست آورد،و ارزش کاربرد دراز مدت تجهیزات بیشتر نشان داده شد.
از نظر مزایای اقتصادی، افزایش ظرفیت تولید و میزان کیفیت محصول به طور مستقیم باعث رشد درآمد فروش شد.حجم فروش ماهانه شرکت از 240 تن (قبل از تعویض تجهیزات) به 480 تن افزایش یافت، و قیمت محصول در 18،000 یوآن / تن ثابت ماند. درآمد فروش ماهانه از 4.32 میلیون یوآن به 8.64 میلیون یوآن افزایش یافت، افزایش 100٪.کاهش مصرف انرژی، هزینه های نیروی کار و زباله مواد (به دلیل کاهش نرخ رد) هزینه تولید جامع در هر تن از محصول را از 15،000 یوآن به 13،800 یوآن کاهش داد، کاهش 8٪.سود ماهانه از 960 درصد افزایش یافت.،000 یوآن (240 تن × (18,000-15,000) یوآن/تن) به 2،016،000 یوآن (480 تن × (18,000-13,800) یوآن / تن) ، افزایش 110٪، به طور قابل توجهی بهبود سودآوری شرکت.
از نظر مدیریت عملیاتی،سیستم کنترل هوشمند امولفایرهای هیدرولیک (با رابط کار صفحه لمسی مجهز) ضبط و ذخیره سازی خودکار پارامترهای تولید (سرعت مخلوط) را تحقق می بخشد.شرکت می تواند روند تولید هر دسته از محصولات را از طریق این سیستم ردیابی کند که برای کنترل کیفیت و برنامه ریزی تولید مناسب است..علاوه بر این، فرکانس نگهداری کم تجهیزات و عملکرد ساده، الزامات سطح فنی اپراتورها را کاهش می دهد.کاهش هزینه آموزش کارکنان جدید و بهبود ثبات تیم تولید.
از نظر گسترش بازار،کیفیت محصول پایدار و ظرفیت تولید کافی این شرکت را قادر می سازد تا سفارشات بزرگ را از تولید کنندگان خودرو و شرکت های مبلمان انجام دهد.به عنوان مثال، شرکت با موفقیت یک قرارداد عرضه سالانه 1200 تن با یک تولید کننده داخلی خودرو،که با ظرفیت تولید تجهیزات سنتی غیرممکن بود.این نه تنها سهم بازار شرکت را گسترش می دهد بلکه همچنین نفوذ نام تجاری آن را در صنعت چسب های با واسکتیوی بالا افزایش می دهد.
از نظر حفاظت از محیط زیست و ایمنی، سیستم تمیز کردن خودکار مصرف آب تمیز کننده را کاهش می دهد (از 5 متر مکعب در هر دسته به 2 متر مکعب در هر دسته)و آب فاضلاب می تواند پس از درمان ساده بازیافت شودکاهش آلودگی محیط زیست: حذف عملیات دستی در فضاهای محدود، وقوع حوادث ایمنی را کاهش می دهد.و شرکت از زمان استفاده از تجهیزات به صفر حوادث ایمنی مربوط به عملیات و نگهداری تجهیزات دست یافته است.، ایجاد یک محیط تولید امن و سازگار با محیط زیست.
5خلاصه ی اثرات استفاده
استفاده از امولفایزر هیدرولیک در خط تولید چسب های پلی اورتان با لزگی بالا به طور موثر مشکلات شرکت را حل کرده است.مانند مخلوط کردن مواد نامناسب، زمان تمیز کردن و نگهداری طولانی، مصرف انرژی بالا و ظرفیت تولید کم.تولید آزمایشی دو ماهه و داده های عملیاتی رسمی هشت ماهه نشان می دهد که این تجهیزات مزایای قابل توجهی در بهبود کیفیت محصول دارند، افزایش بهره وری تولید، کاهش هزینه ها و تضمین ایمنی و حفاظت از محیط زیست.
از نظر کیفیت محصول: یکسانی پراکندگی پرکننده 27 درصد افزایش می یابد، نرخ صلاحیت محصول 11.2 درصد افزایش می یابد،مقدار فوم 5 درصد کاهش می یابد..5 درصد و مدت ذخیره سازی با 4 ماه تمدید می شود، که به طور کامل نیازهای کیفیت بالا صنایع پایینی برای چسب ها را برآورده می کند.
از نظر بهره وری تولید: تولید روزانه دو برابر می شود (از 8 تن به 16 تن) ، چرخه تولید در هر دسته 43.75٪ کوتاه می شود و زمان خرابی نگهداری سالانه 90٪ کاهش می یابد ،بهبود قابل توجهی در بهره وری عملیاتی خط تولید و پاسخگویی به خواسته های بازار.
از نظر کنترل هزینه: مصرف برق
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!