Случай применения высокоскоростного диспергера и высокоокрашивающего эмульгатора
В процессе производства жидких и полутвердых продуктов с многокомпонентными характеристиками и высокой вязкостьюСочетание высокоскоростных диспергеров и эмульгаторов с высокой скоростью стрижки играет решающую роль в обеспечении однородности материала.Производственное предприятие, занимающееся переработкой сложных смешанных материалов, когда-то столкнулось с постоянными узкими местами при диспергировании и эмульгировании материалов.что привело к нестабильному качеству продукции и низкой эффективности производстваПосле внедрения комбинированной системы высокоскоростных диспергеров и эмульгаторов с высоким снятием, предприятие успешно решило эти проблемы.достижение значительных улучшений производительности и согласованности продукции.
История и существующие проблемы
Объект в основном перерабатывает смешанные материалы, содержащие твердые порошки, масляные фазы и водяные фазы, с ежедневным производственным потенциалом от 180 до 250 тонн.Производственная линия работает в три сменыДо модернизации оборудования предприятие полагалось на одно традиционное смешивающее устройство для завершения процессов диспергирования и эмульгификации.что приводит к следующим проблемам::
- Недостаточный эффект дисперсии твердости и жидкости: Традиционное смешивающее оборудование не могло эффективно расщепить агломерированные твердые частицы порошка (первоначальный размер частиц 50-100 мкм) в системе материала.осталось большое количество тонких агломератовПри последующей обработке эти агломераты могут вызывать засорения в трубопроводах и сосудах,в результате непланированных остановок производства в среднем 2-3 раза в неделю.
- Низкая стабильность эмульгирования: оборудованию не хватало достаточной силой сдвига, чтобы осуществить полное слияние между масляной и водной фазами.После 15-20 дней хранения готовый продукт часто проявлял явления стратификации или деламинации., причем скорость разделения масла и воды достигает 12-15%, что не только повлияло на пригодность к использованию продукции, но и увеличило стоимость переработки и утилизации отходов,с уровнем квалификации продукта, сохраняющимся только на уровне 82-85%.
- Низкая эффективность производства и высокое потребление энергии: Из-за плохого эффекта обработки одного оборудования каждая партия материалов требовала повторного смешивания и эмульгификации в течение 40-50 минут, чтобы едва соответствовать основным требованиям качества.Оборудование работало на постоянной высокой мощности в течение длительного времениСреднее суточное потребление электроэнергии достигло 320 кВт·ч, а частота обслуживания оборудования была высокой, причем средний уровень доступности составлял всего 80%.
- Большие колебания качества от партии к партииТрадиционное оборудование не обладает точным контролем скорости дисперсии, времени эмульгификации и силой сдвига.Однородность) и физико-химические показатели (вязкость), распределение размеров частиц) продуктов из разных партий имели явные различия.Это затрудняло установление устойчивых производственных процессов и соответствие последовательным требованиям качества для приложений ниже по производству..
Конфигурация оборудования и план оптимизации процессов
Для решения вышеуказанных проблем завод оптимизировал процесс производства и ввел комбинированную систему обработки, состоящую из высокоскоростных диспергеров и эмульгаторов с высоким снятием,формирующий интегрированный режим обработки "преддисперсия - глубокая эмульгация - стабильное смешивание"Ключевая конфигурация оборудования и меры по оптимизации процессов следующие:
1Ключевая конфигурация высокоскоростного диспетчера
Выбранный высокоскоростной дисперсер оснащен диском диспетчерского типа турбины диаметром 200 мм, изготовленным из нержавеющей стали 316L.Скорость диспергирования может регулироваться без шагов в диапазоне 800-3000 оборотов в минуту с помощью управления преобразованием частоты, генерирующая максимальную линейную скорость 28 м/с. Оборудование оснащено механизмом подъема, позволяющим регулировать высоту диска дисперсии в пределах 300-800 мм,адаптация к различным уровням материала в смесительном баке (объем 5000 л)Кроме того,Дисперсор оснащен устройством мониторинга крутящего момента, которое может автоматически регулировать рабочую скорость в соответствии с изменением сопротивления материалов во время процесса дисперсии., избегая перегрузки и обеспечивая стабильную работу.
2. Основная конфигурация высокообрезного эмульгатора
Соответствующий эмульгатор с высоким сдвигом использует четырехступенчатую структуру статора-ротора с промежутком сдвига 0,08-0,2 мм. Скорость ротора может быть непрерывно регулирована между 3000-12000 оборотов в минуту,с высокой прочностью не более 50 mm,Оборудование установлено в нижней части смесительного резервуара, осуществляя непрерывную эмульгификацию материалов.Он оснащен защищенным устройством регулирования температуры, которое может контролировать температуру материала во время эмульгирования в диапазоне 25-80 °C., с точностью колебания температуры ±1°C, избегая потери активных ингредиентов или ухудшения качества материала, вызванного чрезмерным повышением температуры при высокоскоростном стрижке.
3. Меры по оптимизации процессов
Первоначальный одноэтапный процесс обработки был скорректирован на трехэтапный комбинированный процесс, реализуя рациональное разделение труда между двумя типами оборудования:
- Стадия до диспергированияСначала добавляем в смесительный бак материалы водной фазы, запускаем высокоскоростной дисперсер и регулируем скорость до 2000-2500 оборотов в минуту. Затем медленно добавляем в резервуар твердые порошковые материалы во время перемешивания,и проводить предварительную дисперсию в течение 10-15 минутЭтот процесс позволяет быстро разлагать крупные агломераты твердых частиц и равномерно рассеивать их в водной фазе, уменьшая нагрузку последующей эмульгационной обработки.
- Стадия глубокой эмульгификации: После завершения предварительного диспергирования добавляют масляные фазовые материалы в резервуар для смешивания, запускают высокосколочный эмульгатор при сохранении работы высокоскоростного диспергера.Настройка скорости диспергера на 1200-1500 оборотов в минуту и скорости эмульгатора на 8000-10000 оборотов в минуту, и выполнять комбинированную обработку в течение 15-20 минут. высокоскоростной дисперсер обеспечивает общую однородность материалов,в то время как высокоотрезный эмульгатор генерирует сильную силу отрезка для достижения полного слияния фаз масла и воды и разложения мелких частиц до требуемого размера.
- Стабильная смесительная стадия: После эмульгификации уменьшить скорость эмульгатора высокой скорости на 3000-4000 оборотов в минуту и скорость диспергера высокой скорости на 800-1000 оборотов в минуту и провести стабильное смешивание на низкой скорости в течение 5-8 минут..Этот процесс устраняет внутреннее напряжение материальной системы, стабилизирует структуру эмульсии и обеспечивает долгосрочную стабильность хранения готового продукта.
Эффект применения и анализ данных
После 6 месяцев испытательной работы и оптимизации параметров, комбинированная система высокоскоростного диспергера и высокосколочного эмульгатора достигла замечательных результатов в улучшении качества продукции,повышение эффективности производства и снижение эксплуатационных затратКонкретное сравнение данных до и после модернизации оборудования выглядит следующим образом:
1Значительное улучшение качества продукции
После предварительной диспергировки высокоскоростным диспергеромсредний размер твердых частиц уменьшился с 50-100 мкм до 8-12 мкмПосле дальнейшей эмульгации с помощью эмульгатора с высоким разрезом средний конечный размер частиц продукта контролировался на уровне 1-3 мкм, а индекс полидисперсности (PDI) поддерживался ниже 0.2Уровень разделения масла и воды продукта во время хранения был снижен с 12-15% до менее 2% после 60 дней хранения, и стабильность продукта значительно улучшилась.Уровень квалификации продукции увеличился с 82-85% до 99%..2%, в основном устраняя расходы на переработку и утилизацию отходов.
2Замечательное улучшение эффективности производства
Комбинированный режим обработки сократил время обработки одной партии с 40-50 минут до 30-35 минут, а эффективность обработки улучшилась примерно на 25%.Количество незапланированных отключений, вызванных блокировками трубопроводов, сократилось с 2-3 раз в неделю до 0-1 раза в месяцПри одинаковой суточной производственной мощности (180-250 тонн) завод сократил время работы каждой смены на 1 час,сокращение затрат на рабочую силу при обеспечении своевременного выполнения производственных задач.
3Эффективное сокращение расходов на энергопотребление и обслуживание
Функция управления преобразованием частоты обоих типов оборудования обеспечивает адаптивную регулировку мощности в соответствии со стадией обработки.Среднее суточное потребление электроэнергии на производственной линии сократилось с 320 кВт·ч до 240 кВт·ч, сокращение на 25%, экономия 29200 кВт·ч электроэнергии в год.уменьшение частоты замены уязвимых деталейЕжемесячная стоимость обслуживания была снижена с 8 000 юаней до 3 500 юаней, а годовая стоимость обслуживания была сэкономлена примерно на 54 000 юаней.
4Стабилизация качества от партии к партии
Точная система управления оборудованием обеспечивает точное управление скоростью дисперсии, временем эмульгирования, силой сдвига и температурой.Коэффициент изменения (CV) ключевых показателей качества (вязкость), распределение размеров частиц) между различными партиями продукции сократилось с 18-22% до 3-5%, достигнув стабильной консистенции качества продукции.Это не только отвечает требованиям качества для приложений в нижнем этапе производства, но и обеспечивает надежную основу для оптимизации производственных процессов и повышения конкурентоспособности продукции..
Ключевой опыт и операционные примечания
В процессе подачи заявкиОбъект обобщил следующие ключевые опыты и операционные примечания для обеспечения стабильной работы системы комбинированного оборудования и полной реализации ее эффективности:
- Последовательность добавления материала и совпадение скорости между высокоскоростным диспергером и эмульгатором с высокой скоростью срезки имеют решающее значение для эффекта обработки.Необходимо избегать слишком быстрого добавления твердых порошковых материалов во время предварительного диспергирования., и обеспечить, чтобы дисперсер поддерживал достаточную скорость для предотвращения вторичной агломерации частиц.
- Регулярно проверяйте состояние износа дисперсного диска высокоскоростного диспергера и статора-ротора высокощистящего эмульгатора.требуется своевременная замена, чтобы избежать снижения эффекта диспергирования и эмульгирования.
- Во время процесса эмульгирования строго контролируйте температуру материала.скорость эмульгатора должна быть соответствующим образом снижена или система охлаждения должна быть запущена, чтобы избежать ухудшения качества материалов, вызванного чрезмерным повышением температуры..
- Создать стандартизированную систему технического обслуживания оборудования, включающую ежедневную очистку поверхностей оборудования и деталей, контактирующих с материалами, ежемесячный осмотр преобразователей частот и систем управления;и ежеквартальная замена смазочных масел и уплотненийДля обеспечения долгосрочной стабильной работы оборудования.
Резюме
Применение комбинированной системы высокоскоростного диспергера и эмульгатора с высоким разрезом принципиально решило давние проблемы плохого эффекта диспергирования, нестабильной эмульгации,низкая эффективность производства и большие колебания качества в производственном процессе объектаС помощью оптимизации процесса и разумного сочетания оборудования система реализовала эффективную интеграцию функций диспергирования и эмульгирования.значительное улучшение качества продукции и эффективности производства, и снижение эксплуатационных затрат.
Для производственных сценариев, включающих смешанные материалы из нескольких компонентов, совместное использование высокоскоростных диспергеров и эмульгаторов с высоким разрезом может полностью использовать их соответствующие преимущества,компенсировать ограничения отдельного оборудованияБлагодаря постоянной оптимизации параметров процесса и стандартизированной эксплуатации и обслуживанию оборудования,система комбинированного оборудования может обеспечить надежную техническую поддержку устойчивого развития объекта, способствуют повышению конкурентоспособности производства и адаптации к все более строгим требованиям качества на рынке.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!