Badanie przypadku: Emulgator o wysokiej obróbce ścięcia podłoża zwiększa wydajność produkcji i jakość produktu w procesie przetwarzania chemicznego
W dziedzinie produkcji chemicznej proces emulgacji jest kluczowym ogniwem, które bezpośrednio określa jakość produktu, stabilność i wydajność produkcji.W przypadku przedsiębiorstw zajmujących się produkcją emulsji polimerowych i materiałów złożonych, osiągnięcie równomiernego rozproszenia faz niemieszanych, wyeliminowanie osadzenia materiału i zmniejszenie częstości wad produktu zawsze były kluczowymi wyzwaniami w procesie produkcji.Badanie przypadku przedstawia, w jaki sposób przedsiębiorstwo chemiczne z powodzeniem rozwiązało długotrwałe problemy produkcyjne, stosując emulgator o wysokiej prędkości cięcia, osiągnęła znaczącą poprawę jakości produktów i efektywności produkcji.
1Temat i wyzwania produkcyjne
Przedsiębiorstwo zajmuje się głównie badaniami i rozwojem oraz produkcją emulsji polimerowych na bazie wody, które są szeroko stosowane w powłokach, klejach i innych dziedzinach.Przed wprowadzeniem emulgatorów o wysokiej prędkości cięcia, przedsiębiorstwo przyjęło tradycyjną mieszarkę na górze do emulgacji i mieszania.Wraz z rozszerzeniem skali produkcji i poprawą wymogów rynkowych dotyczących jakości produktów, tradycyjne urządzenia stopniowo ujawniły oczywiste ograniczenia, które poważnie wpłynęły na postęp produkcji i konkurencyjność produktów.
Główne wyzwania związane z produkcją są następujące:
- Nierównomierna emulgacja i słaba stabilność produktu: Tradycyjny agitator z górną częścią ma ograniczoną siłę cięcia i trudno jest całkowicie rozproszyć fazę olejową, wodną i dodatki funkcjonalne w systemie materiału.Przygotowana emulsja ma duże rozmiary cząstek, szeroki zakres dystrybucji i łatwe oddzielenie faz i warstwowanie podczas przechowywania.a wadliwe produkty spowodowane słabą stabilnością stanowią ponad 90% wszystkich wadliwych produktów.
- Poważne osadzenie materiału i strefy martwe: Ze względu na dużą objętość kotła produkcyjnego (partię 5000L), działanie mieszania z górnego mieszalnika jest trudne do pokrycia dna kotła.Duża ilość dodatków w postaci proszku i materiałów o wysokiej lepkości łatwo osadza się na dnie kotła, tworząc martwe strefy, które nie mogą być mieszane, co nie tylko powoduje marnotrawstwo surowców, ale również wpływa na spójność składników produktu,powodujące duże różnice w wydajności produktu między partiami.
- Długi cykl produkcji i wysokie zużycie energii: Aby zapewnić maksymalny efekt emulgacji, przedsiębiorstwo musi wydłużyć czas mieszania do 8-10 godzin na partię,co nie tylko zmniejsza zdolność produkcyjną (można wyprodukować tylko 2 partii dziennie)Wykorzystanie energii przez mieszarkę w jednej partii wynosi 350 kWh, co znacząco zwiększa koszty produkcji.
- Trudność w czyszczeniu i wysokie koszty utrzymania: Tradycyjny agitator z górną częścią ma złożoną strukturę, a wał i ostrza mieszania łatwo przylegają do materiałów.która jest czasochłonna i pracochłonnaW tym samym czasie, ze względu na duże obciążenie urządzenia podczas pracy, zużycie łożysk i uszczelnień jest poważne, a częstotliwość konserwacji jest tak wysoka, jak raz na 2 miesiące,które wpływają na efektywność ciągłej produkcji.
2Wybór urządzeń i konfiguracja techniczna
Po dogłębnym zbadaniu procesu produkcji i wielokrotnej weryfikacji technicznej,przedsiębiorstwo ostatecznie wybrało emulgator o wysokim ciśnieniu w dół, który zastąpi tradycyjny mieszalnik montowany na górze.Sprzęt jest przeznaczony do produkcji wielkoskalowej, z głowicą roboczą umieszczoną na dnie kotła,które mogą bezpośrednio działać na materiał dolny i rozwiązywać problem osadzenia i martwych stref od źródłaGłówne konfiguracje techniczne są następujące:
- Elektryczność i zdolność przetwarzania: Urządzenie jest wyposażone w silnik o wysokiej wydajności o mocy 37 kW, który jest odpowiedni do przetwarzania serii o pojemności 3000-8000L, w pełni odpowiadając kotłowi produkcyjnemu przedsiębiorstwa o pojemności 5000L.
- Struktura wirnika-statora: Przyjmując wielowarstwowy zębowy zespół wirnika-statora z precyzyjną luką dopasowania 0,2-0,5 mm. Prędkość wirnika może osiągnąć 2940 obr./min., wytwarzając wysoką prędkość liniową i silną siłę cięcia,które mogą skutecznie rozbijać kropelki materiału i cząstki stałe.
- Jakość materiału: Części kontaktowe z materiałami wykonane są ze stali nierdzewnej 316L o chropowatości powierzchni Ra≤0,4 μm,który spełnia wymagania produkcji chemicznej precyzyjnej w zakresie czystości materiału i odporności na korozję.
- System sterowania: wyposażony w inteligentny system sterowania konwersją częstotliwości, który może regulować prędkość wirnika zgodnie z różnymi systemami materiałowymi i wymaganiami procesu,i realizować monitorowanie w czasie rzeczywistym parametrów operacyjnych, takich jak temperatura i stan pracy.
- Struktura uszczelniająca: Przyjmowanie podwójnej konstrukcji uszczelnienia mechanicznego z funkcjami chłodzenia i spłukiwania, która skutecznie zapobiega wyciekom materiału i zapewnia stabilność pracy urządzeń w warunkach dużej prędkości obrotu.
Podstawowa zasada działania urządzenia jest następująca: gdy wirnik obraca się z dużą prędkością, powstaje silne ciśnienie ujemne w przepaści precyzyjnej między wirnikiem a statorem,który wysysa materiał dolny i materiał górny razem do obszaru obcięciaMateriał jest poddawany wszechstronnym działaniom, takim jak silne ścieranie, wytłaczanie odśrodkowe, tarcie warstwy płynnej i turbulencje w szczelinie,tak, że duże cząstki są szybko rozbite i rafinowane, a fazy nierozpuszczalne są całkowicie rozproszone i emulgowane, tworząc ostatecznie jednolity i stabilny system emulsji.szybki przepływ generowany przez dolną głowicę roboczą napędza ogólny przepływ materiałów w kotle, eliminując mieszanie martwych stref i unikając osadzenia materiału.
3Efekt stosowania i porównanie danych
Po wprowadzeniu do użytku emulgatorów do wprowadzania wody do dna o wysokim cieniu, przedsiębiorstwo przeprowadziło jednomiesięczne badanie porównawcze nowego sprzętu z tradycyjnym mieszalnikiem.Parametry procesu produkcyjnego były utrzymywane w zgodności, jakość produktu, efektywność produkcji i zużycie energii zostały kompleksowo ocenione.Wyniki analizy wyników.
3.1 Znacząca poprawa jakości produktu
Wielkość cząstek emulsji przygotowanej przez nowy sprzęt została sprawdzona za pomocą analizatora wielkości cząstek laserowych.Wyniki wykazały, że średnia wielkość cząstek produktu została zmniejszona z 50 μm (tradycyjny sprzęt) do 2-5 μmBadanie stabilności emulsji wykazało, że po 6 miesiącach przechowywania statycznego nie zaobserwowano separacji fazowej ani warstwowania.i stabilność produktu została znacząco poprawionaWskaźnik kwalifikacji produktu wzrósł z 88% do 98,5%, a wskaźnik wad spowodowanych problemami z emulgacją został zmniejszony do poniżej 5%.
Ponadto znacząco poprawiono spójność składników produktu.Dane wykrywania wskaźników funkcjonalnych, takich jak lepkość i zawartość materiałów stałych w produktach w różnych partiach, wykazały, że współczynnik zmienności (CV) został zmniejszony z 8 do0,2% do 1,5%, co skutecznie zapewniło jednolitość charakterystyki produktu między partiami.
3.2 Znacznie poprawiona wydajność produkcji
Ze względu na wysoką wydajność obcięcia urządzenia czas emulgacji na partię skrócił się z 8-10 godzin do 3-4 godzin, co stanowi redukcję o 62,5%.Codzienna zdolność produkcyjna wzrosła z 2 partii do 5 partii, a miesięczna produkcja wzrosła o 150% bez rozbudowy zakładu produkcyjnego i zwiększenia liczby operatorów.czas czyszczenia po każdej partii został skrócony z 2-3 godzin do 40 minut, co dodatkowo poprawiło ciągłą zdolność produkcyjną urządzeń.
3.3 Znaczące zmniejszenie zużycia energii i kosztów utrzymania
Chociaż moc emulgatora do wchłaniania dolnego o wysokiej obróbce cięcia wynosi 37 kW, co jest nieco wyższa niż w przypadku tradycyjnego mieszalnika (30 kW),znaczące skrócenie czasu pracy powoduje zmniejszenie zużycia energii na partię z 350 kWh do 148 kWhRoczny koszt energii może zostać zaoszczędzony o ponad 180 000 juanów.
Pod względem konserwacji podwójna mechaniczna konstrukcja uszczelnienia i wysokiej jakości materiały zmniejszają zużycie elementów urządzenia.Częstotliwość utrzymania jest zmniejszana z raz na 2 miesiące do raz na 8 miesięcySprzęt działa stabilnie przez 6 miesięcy od wprowadzenia do użytku, bez awarii wyłączenia, zapewniając ciągłość produkcji.
3.4 Eliminacja osadzenia materiału i redukcja odpadów
Głowa robocza wyposażenia umieszczona na dnie może całkowicie mieszać materiał z dna, całkowicie eliminując martwą strefę mieszania na dnie kotła.Problem osadzenia dodatków stałych i materiałów o wysokiej lepkości został rozwiązany, a wskaźnik wykorzystania surowców wzrasta z 92% do 99,2%.
4Podsumowanie i doświadczenie
W przypadku przedsiębiorstwa chemicznego stosowanie emulgatorów o wysokim ciśnieniu dołu nie tylko rozwiązało długotrwałe problemy produkcyjne, takie jak nierównomierne emulgowanie,osadzenie materiału i niska wydajność, ale również osiągnęła kompleksową poprawę jakości produktu, efektywności produkcji i kontroli kosztów.procesy emulgacji materiałów o wysokiej lepkości i wielofazowych, emulgator o wysokim ciśnieniu dołu ma oczywiste zalety, których tradycyjne urządzenia mieszane nie mogą wyrównać:
Po pierwsze, konstrukcja mocowana na dnie może bezpośrednio działać na materiał na dnie, eliminując martwe strefy mieszania i unikając osadzenia materiału, zapewniając jednolitość całego systemu materiału.Po drugie:Po trzecie, w celu zapewnienia stabilności emulsji, należy zastosować silną siłę obcięcia, która pozwala na szybkie oczyszczanie cząstek i poprawę stabilności emulsji.inteligentne sterowanie i zoptymalizowana konstrukcja ograniczają zużycie energii i koszty utrzymania, a także poprawy efektywności produkcji.
Obecnie przedsiębiorstwo promowało emulgator o wysokiej obróbce ścięcia do wszystkich linii produkcyjnych o pojemności 5000L i 8000L i osiągnęło dobre korzyści gospodarcze i społeczne.Stanowi cenny punkt odniesienia dla podobnych przedsiębiorstw w przemysłu chemicznym w celu rozwiązania problemów z procesem emulgacji i realizacji modernizacji przemysłu..
Twoja wiadomość musi mieć od 20 do 3000 znaków!