مطالعه موردی کاربرد تجهیزات امولسیفوری بلند کننده پنوماتیک
در زمینه تولید مواد شیمیایی ظریف، ثبات و یکنواخت سیستم های امولسیف شده به طور مستقیم عملکرد محصول، بهره وری تولید و هزینه های عملیاتی کلی را تعیین می کند.یک تولید کننده که در تولید پوشش های صنعتی و مواد شیمیایی متوسطه مشغول به کار است، زمانی با چالش های مداوم در فرآیند امولسیفیکیشن خود مواجه بود، که بهینه سازی خط تولید خود را محدود می کند. معرفی تجهیزات امولفایزر بلند کننده پنوماتیک درجه شیمیایی به طور موثر این نقاط درد را برطرف کرد.دستیابی به ارتقای جامع کیفیت و کارایی تولید.
پیشینه: معضلات فرآیند در تولید امولسیفکیشن
محصولات اصلی این سازنده شامل پوشش های صنعتی مبتنی بر آب و میانگین های شیمیایی مخلوط روغن و آب است.مرحله امولسیفیکیشن که به تجهیزات ثابت و معمولی متکی است، که منجر به تنگه های فنی متعدد شد. اول، نیروی برش ارائه شده توسط تجهیزات سنتی ناکافی بود، که منجر به پراکندگی ناقص ذرات مواد شد.اندازه ذرات سیستم امولسی شده نامناسب بود، با مقدار D90 که بالاتر از 15μm باقی مانده است. این به طور مستقیم مشکلات مانند ثبات ضعیف محصول نهایی، جداسازی آسان در طول ذخیره سازی،و شاخص های عملکرد ناسازگار بین دسته ها.
دوم، ساختار ثابت تجهیزات سنتی، تنظیم ارتفاع مخلوط کردن را با توجه به سطوح مواد دشوار می کند.منجر به مخلوط ناکافی مواد در لایه های پایین و بالا می شودعلاوه بر این، فرآیند مخلوط کردن نوع باز مقدار زیادی هوا را به مواد وارد می کند و بسیاری از حباب های میکرو را تشکیل می دهد.این حباب ها باعث ایجاد نقص های سطحی مانند سوراخ های سوزن و پوست پرتقال پس از تشکیل فیلم می شوند.برای مواد شیمیایی، بقایای حباب ها بر دقت فرآیندهای واکنش بعدی تاثیر می گذارند و مشکل کنترل فرآیند را افزایش می دهند.فرآیند امولسیفیکیشن سنتی نیاز به زمان دور زدن طولانی دارد.5 تا 3 ساعت برای اتمام امولسیفیکیشن و روش های پس از پردازش مانند از بین بردن فوم ایستاده مورد نیاز بود که منجر به بهره وری تولید پایین و مصرف انرژی بالا شد.
علاوه بر این، مواد اولیه مورد استفاده در فرآیند تولید حاوی مقدار کمی از مواد سطح فعال و ذرات جامد بودند.موقعیت ثابت تکان دادن تجهیزات معمولی به راحتی باعث انباشت ذرات جامد در پایینشکل گیری لایه های مستحکم امولسیف شده نه تنها باعث افزایش از دست دادن مواد می شود بلکه نیاز به مواد شیمیایی اضافی نیز دارد.که هزینه های تولید را افزایش داده و خطرات بالقوه ای را برای خلوص محصول ایجاد کرده استدر همین حال، تمیز کردن پس از تولید به دلیل ساختار ثابت، طولانی تر از فواصل بین دسته ها بود.
راه حل: معرفی و استفاده از تجهیزات امولفایزر بلند کننده پنوماتیک
برای حل مشکلات فوق، سازنده یک تجهیزات امولفایزر بلند کننده پنوماتیک درجه شیمیایی را با پارامترهای سفارشی انتخاب کرد. این تجهیزات تنظیم بلند کننده پنوماتیک را ادغام می کند،همگونی با برش بالا، و عملکردهای مخلوط شده مهر و موم شده، با یک بدن ساخته شده از فولاد ضد زنگ 304 برای پاسخگویی به مقاومت در برابر خوردگی و نیازهای تمیز تولید شیمیایی.مزیت اصلی آن در سیستم بلند کردن پنوماتیک است، که امکان تنظیم بدون گام ارتفاع سر مخلوط کننده را در محدوده 0-800mm فراهم می کند،سازگاری با مشخصات مختلف بشکه مواد و تغییرات سطح مواد در طول فرآیند امولسیفیکیشن.
تجهیزات مجهز به یک ساختار استاتور-روتور با برش بالا با یک شکاف قابل تنظیم 0.15 میلی متر است.قادر به تولید سرعت خطی تا 26 متر در ثانیه برای شکستن ذرات مواد به اندازه های یکسانی در سطح میکروسیستم بلند کردن پنوماتیک طراحی دو سیلندر را اتخاذ می کند، اطمینان از دقت بلند کردن و موقعیت گذاری پایدار در ± 1mm، جلوگیری از مخلوط نامناسب ناشی از انحراف موقعیت.قبل از راه اندازی رسمی، تامین کننده تجهیزات سه دور آزمایش شبیه سازی فرآیند را با استفاده از مواد اولیه واقعی سازنده انجام داد، بهینه سازی پارامترهای کلیدی مانند سرعت مخلوط کردن، فرکانس بالا بردن،و زمان مخلوط کردننتایج آزمایش نشان داد که زمانی که سرعت مخلوط کردن به 7500rpm تنظیم شد، فرکانس بالا بردن به یک بار در هر 5 دقیقه تنظیم شد و دمای آن در 38±2°C کنترل شد.اثر امولسیفیشن بهینه بودبر اساس این داده های آزمایش، تجهیزات به طور رسمی پس از نصب و راه اندازی در محل توسط مهندسان حرفه ای وارد تولید شدند.
نتایج: بهبود جامع عملکرد تولید
پس از استفاده از تجهیزات جدید امولفایزر بلند کننده پنوماتیک، فرآیند تولید سازنده به پیشرفت های قابل توجهی در ابعاد متعدد دست یافت.با داده های قابل اندازه گیری که اثر استفاده را تأیید می کند.
از نظر کیفیت محصول، ارتفاع تنظیم پذیر سر مخلوط کردن تجمع مواد در پایین و مخلوط ناکافی مواد لایه بالا را از بین برد.توزیع اندازه ذرات سیستم امولسی شده به طور قابل توجهی بهینه شده است، با کاهش مقدار D90 محصول از بیش از 15μm به کمتر از 4.8μm، و یکنواخت اندازه ذرات بیش از 88٪ بهبود یافت.سیستم ایمولسیفیکیشن پایدار که توسط همجانس سازی با برش بالا تشکیل شده است، به طور موثر از لایه برداری محصول جلوگیری می کند.آزمایشات پایداری ذخیره سازی نشان داد که این محصول می تواند در دمای اتاق برای 12 ماه بدون از هم پاشیدن یا بارندگی آشکار نگهداری شود، که مدت عمر محصول را به شدت افزایش می دهد.طراحی آمیزش مهر و موم تجهیزات، ورود هوا را در مقایسه با تجهیزات سنتی نوع باز 95٪ کاهش داد.، و میزان حذف حباب ها به بیش از 97 درصد رسید. محصولات پوشش تولید شده دیگر نقص های سطحی ناشی از حباب ها را نداشتند و میزان صلاحیت از 82 درصد به 97.5 درصد افزایش یافت.
از نظر بهره وری تولید، تنظیم انعطاف پذیر ارتفاع سیستم بلند کردن پنوماتیک زمان مخلوط کردن هر دسته از مواد را از 2.5-3 ساعت به 40 دقیقه کاهش داد.کاهش نزدیک به ۷۸ درصدطراحی سازگاری دستگاه برای مشخصات مختلف بشکه نیاز به انتقال مواد بین دستگاه های مختلف را از بین می برد و زمان انتقال را حدود 20 دقیقه در هر دسته صرفه جویی می کند.عملکردهای ادغام شده امولسیفیکیشن و مخلوط کردن همچنین روش های مستقل پس از پردازش مانند از بین بردن فوم ایستاده را از بین برد.قابلیت کار مداوم تجهیزات از تولید انبوه در مقیاس بزرگ پشتیبانی می کند و تولید روزانه در مقایسه با فرآیند سنتی 2.3 برابر افزایش می یابد.سیستم بلند کردن پنوماتیک تمیز کردن تجهیزات پس از تولید را ساده می کند، سر مخلوط کننده می تواند به ارتفاع ثابت برای تمیز کردن متمرکز بالا برده شود، که زمان تمیز کردن را 40٪ کاهش می دهد.
از نظر کنترل هزینه، کاهش زمان امولسیفیکیشن و تمیز کردن مصرف انرژی واحد محصول را 35٪ کاهش داد.اثر ایمولسیفیکیشن پایدار از از دست دادن مواد ناشی از ناهنجاری های امولسیفیکیشن جلوگیری می کند، کاهش ضایعات مواد اولیه حدود 16٪. حذف مواد شیمیایی باعث کاهش هزینه های مواد کمکی می شود. قطعات پنوماتیک ماندگار تجهیزات دارای عمر طولانی هستند.و طراحی ماژولار نگهداری را آسان می کند، هزینه های نگهداری را در مقایسه با تجهیزات ثابت سنتی 25٪ کاهش می دهد. ساختار مهر و موم همچنین از دست دادن مواد اولیه فرار را کاهش می دهد و هزینه های عملیاتی کلی را بهینه می کند.
از نظر ثبات فرآیند، این تجهیزات با یک سیستم کنترل هوشمند مجهز هستند که پارامترهای کلیدی مانند سرعت مخلوط کردن، موقعیت بلند کردن،و درجه حرارت در زمان واقعیمحدوده نوسان پارامتر در حدود ± 2٪ کنترل می شود و کیفیت محصول را بین دسته ها تضمین می کند.دستگاه مخلوط کننده کمکی دیواری 360 ° با عملکرد بلند کردن همکاری می کند تا از باقیمانده مواد در دیواره داخلی بشکه جلوگیری شود، و همچنین تضمین یکسانی هر دسته از محصولات.
خلاصه عملیات طولانی مدت و تجربه
از دوره آماری جاری، تجهیزات امولفایزر بلند کننده پنوماتیک درجه شیمیایی برای بیش از ۸۰۰۰ ساعت در عملکرد مستحکم مداوم بوده و نرخ شکست کمتر از ۱٪ است.سیستم پنوماتیک از اجزای وارداتی با مقاومت قوی در برابر خوردگی و مقاومت در برابر لباس استفاده می کند، سازگاری با محیط سخت کار تولید شیمیایی. طراحی ماژولار تجهیزات، نگهداری و تعویض قطعات فرسوده را تسهیل می کند.و پشتیبانی فنی از راه دور 24 ساعته و خدمات رفع مشکل 48 ساعته در محل اطمینان از تداوم تولید.
تمرین استفاده نشان می دهد که تجهیزات امولفایزر بلند کننده پنوماتیک درجه شیمیایی، با تنظیم انعطاف پذیر ارتفاع، همسان سازی برش بالا و قابلیت های مخلوط شدن مهر و موم،می تواند به طور موثر مشکلات رایج را در فرآیندهای امولسیفیکیشن شیمیایی سنتی حل کندبا بهینه سازی یکسانی مخلوط مواد و از بین بردن بقایای حباب، کیفیت و ثبات محصول را بهبود می بخشد. در عین حال، چرخه تولید را کوتاه می کند،مصرف انرژی و از دست دادن مواد را کاهش می دهد، و بهبود دوگانه بهره وری تولید و مزایای اقتصادی را تحقق می بخشد.
برای تولید کنندگان مواد شیمیایی، انتخاب تجهیزات امولفایزر باید به طور نزدیک با ویژگی های محصول، خواص مواد اولیه و مقیاس تولید ترکیب شود.عملکرد بلند کردن پنوماتیک به ویژه برای سناریوهای تولید با مشخصات متعدد بشکه و سطوح متغیر مواد مناسب استطراحی پارامتر سفارشی و آزمایشات دقیق قبل از راه اندازی کلید اطمینان از تطابق بین تجهیزات و فرآیندهای تولید است. The stable operation of this equipment not only provides a reliable guarantee for the manufacturer's product quality but also lays a solid foundation for its subsequent process upgrading and product expansion.