Højteknologisk centrifuge: Ydelsestest

Øjner du en højeffektiv centrifuge? Begrebet er blevet brugt i industrien til at lokke kunder med lavere energiomkostninger, bedre separation og et bredere driftsområde. Men hvad er egentlig evnerne for en højeffektiv centrifuge, og hvordan ved du, om den lever op til hype? Står det i brochuren, eller er det blot endnu en marketingrunde med garanterede specifikationer? Svaret findes i resultaterne af ydelsesprøvningen. Ville du tage din centrifuge til den mest kvalificerede professionelle med en tjekliste for at foretage en grundig medicinsk undersøgelse? De fleste anlægschefer og procesingeniører forstår helt sikkert, hvad der indgår i denne testproces, og hvordan man foretager en god investering for at sikre, at drift af hver eneste maskine i deres anlæg er problemfri. Det er netop dette, der adskiller virkelig ekseptionel procesudstyr fra resten. Denne artikel har til formål at give viden om ydelsesprøvning af højeffektive centrifuger, så du ved, hvad du får for din investering.

Lad os se nærmere på ydelsesprøvning.

Lad os starte med et hurtigt eksempel. Du ville aldrig købe en bil uden først at prøve at køre den. Det samme princip gælder ved køb af industriel udstyr som f.eks. en centrifuge. Ydelsesprøvning er mere end blot en formalitet svarende til producentens 'prøvetur'. For dig som køber giver det en bekræftelse. Formålet med en ydelsesprøvning er at bekræfte, om den centrifuge, du har til hensigt at købe og integrere i din produktionslinje, kan levere det, der er angivet i ordren.

Helt sikkert er den vigtigste del af testprocessen validering af separationsydelsen. Leverer denne højeffektive centrifuge konsekvent den krævede klarhed af din væskefase? Leverer denne centrifuge den krævede tørhed af fast kage? Den endelige separatorkvalitet er det, der betyder noget i sidste ende, især når du fokuserer på produktion af lægemidler eller behandling af kemikalier og spildevand. En test vil måle nøgleresultater i forhold til dit specifikke tilførselsmateriale og fjerne al tvivl omkring dit endelige produkt og din bundlinje.

Dernæst handler det om, hvor meget strøm maskinen forbruger. De såkaldte højeffektive centrifuger skal vise, hvor milde de er på elmåleren. Ydelsestest tager nøje stilling til, hvor meget strøm maskinen bruger. Sådan kan man se, om den nye motor, det nye gear og det nye styresystem gør en positiv forskel og nedsætter driftsomkostningerne. Maskinen kan hævde at spare energi, men det er først en reel hævd, hvis de kan dokumentere besparelserne ned til mindste øre på elmåleren.

Desuden presses udstyret til dets brudgrænse for at måle konstruktionens og komponenternes stabilitet og pålidelighed. Hvordan reagerer centrifugen under en fuld driftscyklus? Hvordan yder udstyret under en hurtig slid- og tæringstest for at se, hvordan maskinen klarer sig under abrasive forhold? Hvordan klarede maskinen sig under høje temperaturforhold? Hvordan yder maskinen under stor driftsafvigelse? Maskinen vil vise tegn på varmebelastning i form af stort slid på maskinkomponenter, høje lejetemperaturer, høj vibrationsniveau og højt stødniveau. Disse tegn kan være indikatorer på fremtidige omfattende vedligeholdelsesproblemer. Kort sagt hjælper testning med at minimere risici og giver tillid til, at centrifugen fungerer perfekt og ikke er et af de overpyntede, falske højtydende centerstykker.

Faktorer, der undersøges nøje

Ydelsestest er ikke bare en enkelt måling. Det er en del af et større puslespil. Hver parameter giver et stykke af historien om maskinens tilstand og kapacitet. Når man kender, hvilke målinger teknikerne foretager, ved man, hvad man skal lægge mærke til i testrapporten.

Separationseffektivitet er, vil vi sige, stjernen. Dette vurderes ved at undersøge faststofindholdet i centratet, altså den afløbne væske. Jo lavere faststofindhold, jo bedre separation. I forhold til den faste fase lægges der vægt på restfugtigheden. Jo lavere fugt i kagen, jo mindre volumen skal bortskaffes, hvilket betydeligt reducerer transportomkostningerne. En ægte højeffektiv centrifuge excellerer inden for begge områder og leverer et smukket klart centrat og en ekstremt tør fast kage. Den opnår optimal udvinding med minimal affaldsmængde.

Dernæst følger kapacitet og ydelse. Vedrørende ydelse handler det om at afgøre, hvor meget materiale maskinen kan bearbejde inden for en bestemt tidsperiode. Dette svar findes ved at udføre test ved forskellige tilførselshastigheder for at identificere den optimale ydelse – det vil sige den maksimale ydelse, hvorved maskinen fortsat viser et konsekvent højt niveau af separationsydelse. Hvis du overskrider denne hastighed, vil maskinens ydelse hurtigt forringes, da den bliver overbelastet. Testen afdækker også maskinens ydeevne i forhold til dine specifikke behov og sikrer, at dine produktionskrav bliver opfyldt.

Energiforbrug er en af de vigtigste faktorer, når det kommer til effektivitet for enhver højtydende centrifuge. Det er den ene ting at aflæse kilowatt-forbruget på måleren, men en mere vigtig information er at analysere det specifikke energiforbrug (SEC). Dette defineres som den mængde energi, der bruges pr. enhed af materiale, der bearbejdes. Dette gør det muligt at sammenligne forskellige maskiner, der opererer under forskellige betingelser. Hvis tallet falder, kan du med sikkerhed antage, at driftsomkostningerne for maskinen falder, og at maskinen bliver mere effektiv. For at bestemme den elektriske effektivitet af motorsystemet måles også effektfaktoren.

Mekaniske integritetsparametre er 'livstegnene' for en maskine.

Hvorfor er vibrationsanalyse vigtig?

Ingeniører kan bruge de sensorer, de placerer på lejekasserne, til at identificere mindre ubalancer eller forkerte justeringer. Jævnere drift med lav vibration er karakteristisk for udmærket ingeniørarbejde og produktion. Et andet tegn på systemets helbred er lejetemperatur. Hurtige og overdrevne temperaturstigninger afspejler dårlig smøring og forestående lejesvigt. Støj overvåges også, da en markant stigning i støjniveau kan afsløre mekaniske problemer og skabe et dårligt arbejdsmiljø. Disse parametre kombineres for at give et overblik over centrifugens mekaniske pålidelighed og levetid.

Fra opsætning til dataanalyse – testprocessen er struktureret

Ydelsestest er en struktureret proces, der består af opsætning, indsamling og analyse af data, og er den mest effektive måde at opnå meningsfulde indsigter i centrifugens ydelse på.

For at begynde, skal vi opsætte og kalibrere alt. Derefter opsætter vi centrifugen på en testopstilling og sikrer os, at vi tager højde for alle de nødvendige ressourcer; flowmålere, tryktransducere, effektanalyseværktøjer, og for vores ressourcer med temperatur vil vi installere nogle varmesensorer samt nogle til måling af vibrationer og varme. Derefter sikrer vi, at alt er kalibreret, så vi ved, at alle vores input- og outputdata vil være gyldige. Endelig vil vi opsætte testslammet med de samme specifikationer som materialerne, der skal testes i vores kundes anlæg, for at kunne teste under realistiske forhold. Konsistens i materialer er afgørende for at opnå gyldige og pålidelige resultater.

Når afstemningen er fuldført, følger testfasen. Denne fase består ofte af en række stationære kørsler, hvor centrifugen kører med konstant hastighed og tilførselsrate, og alle parametre har stabiliseret sig. Parametre som vibration, temperatur og effektforbrug initieres for cyklusser, og logdata registreres for antallet af kørsler. Når loggene er færdige, ændres kørselsbetingelserne. En øget tilførselsrate, ændring i skålhastighed eller differentialhastighed for transportøren justeres ofte i denne fase. Dette gøres for at spore maskinens ydelse eller oprette en profil for maskinen. Formålet er at analysere maskinens ydelse under forskellige begrænsninger og betingelser. Målet er at forstå, ikke blot hvordan den kører ved ét enkelt optimalt ydelsespunkt, men også hvor elegant og effektivt den kører ved forskellige parametre.

ENDNU HAR VI slutfasen med testanalyse og rapportfase. Rådata omdannes til værdifulde, handlebare indsigter. Dataingeniører bearbejder data til visuelle grafer og diagrammer, der afdækker sammenhængen mellem påløbsrate og kagedryhed; eller skålhastighed og effektforbrug. De undersøger grundigt, om der er unikke tendenser i forhold til vibration og temperatur, for at afgøre, om der er tale om et mekanisk problem. I den endelige rapport præsenteres dataene professionelt med en korrekt analyse af datatendenserne. Rapporten fastslår tydeligt, om centrifugen har opfyldt ydelsesgarantierne, samt hvilke hovedmæssige fordele og risici der er. Denne rapport er en nøglekomponent i referencematerialet for udstyrets hele levetid.

Analysér resultaterne som en ekspert

En lang testrapport kan være overvældende. Men at koncentrere sig om bestemte ydeevneaspekter kan være nyttigt. Målet er at finde en sammenhæng mellem maskinens ydeevne og de data, der præsenteres i rapporten.

For først at finde kontraktverifikationerne i rapporten, skal du gennemgå kontroltjekket af ydelsesgarantier. Det betyder, at du skal lede efter de opførte ydelsesgarantier, såsom maksimal ydelse, mål for kakedryhed, specifikt energiforbrug osv., og lede efter faktiske testresultater og dokumenterede resultater. Denne sidevendte dokumentation er det simpleste eksempel på at bekræfte, om maskinen har fuldført de nødvendige arbejdsopgaver. Verificér ikke kun, om maskinen har fuldført opgaverne, men se også, hvilken værdi eller marginal de blev fuldført med. En maskine, der yder over den forventede grænse, er med stor sandsynlighed bygget med ekstra marginer til at kunne justere processkridtene i forhold til dine fremtidige ændringer i arbejdet.

Derefter skal du gennemgå ydelseskurverne, som er nogle af de mest sigende datasæt. For eksempel bør en kurve, der viser kagedroghed i forhold til tilførselshastigheden, have absolut stabile og gradvist aftagende intervaller ved hver stigende tilførselshastighed. En kurve med uregelmæssige og stejle fald indikerer en maskine, der sandsynligvis ikke er særlig robust og har et snævert optimalt driftsvindue. Desuden er en effektforbrugskurve, der stiger stejlt med stigende belastning, sandsynligvis ikke lige så effektiv som en med store belastningstrin og en mere gradvis stigning i hældningen. Det er karakteren og fleksibiliteten i maskinen, som disse data fortæller os.

Bemærk tendenser i mekaniske data. Undersøg maskinens vibrations- og temperaturdata gennem hele testen. I det ideelle tilfælde får vi en graf, der viser stabile linjeresultater uden udsving. Små, tilfældige variationer er acceptabel, men hvis der er et mønster, en pludselig spids eller en konstant stigende tendens, er det et dårligt tegn. Disse data er et udtryk for maskinens iboende vedligeholdelsesvenlighed, levetid og samlede omkostninger/fordel. Mekanisk stabile centrifuger er billigere at vedligeholde og har bedre driftstid. I sidste ende vurderes stabilitet på baggrund af maskinens operationelle og økonomiske levedygtighed, men også på baggrund af, hvor stabil den kan udføre denne funktion over længere tidsperioder.

Langsigtet gavn af detaljeret testning

At tage sig tid til at udføre en omfattende ydelsestest kan føles som projektforsinkelser, men dette er en optimering i den smarteste rækkefølge. Fordele ved den investerede tid og ressourcer rækker langt ud over den første godkendelse af maskinen og betaler sig gennem hele maskinens driftslevetid.

Lad os først tale om besparelser på driftsomkostninger. En testet, effektiv centrifuge reducerer specifikt energiforbruget, ud over at nedsætte omkostningerne til affaldsbortskaffelse. Maskiner, der producerer en tørre kage, reducerer yderligere bortskaffelsesomkostningerne. At have validerede effektiviteter giver dig mulighed for mere nøjagtigt at projicere driftsomkostningerne, hvorved profitabiliteten for anlægget øges. Du køber ikke kun en separationsmaskine, men også en fast omkostningsstruktur for separationsprocessen.

Og så skal vi selvfølgelig ikke glemme den operationelle pålidelighed og driftstid, som er i top. Under test identificeres potentielle mekaniske fejl og løses, inden udstyningen leveres til dig, hvilket forhindrer uplanlagt nedetid, fejl og efterfølgende stop i produktionslinjen. Omfattende test og validering af udstyningen giver uvurderlig ro i sindet. Vedligeholdelse kan også planlægge deres planmæssige nedetid omkring det belastede udstyr, hvilket muliggør mere effektive og pålidelige nedetidsperioder samt forudsigelige vedligeholdelsesskemaer.

Til sidst etablerer ydelsesafprøvning et referencepunkt for ydeevne. Det detaljerede data, der oprettes under ydelsesafprøvningen, udgør et detaljeret digitalt fingeraftryk af maskinen i optimal, brandny stand. Efter flere måneder kan den aktuelle data sammenlignes med det oprindelige referencepunkt, hvis en ændring i ydeevnen bemærkes – måske øgede maskinvibrationer eller højere energiforbrug. Dette gør fejlfinding hurtigere, mere præcis og objektiv. Vedligeholdelse er ikke længere en reaktiv opgave. Den kan være prediktiv. Gennem årene udvikler en grundigt afprøvet, højeffektiv centrifuge sig fra blot at være en maskine til at blive en afgørende faktor i en velafstemt, højeffektiv produktionsdrift.