Εξοπλισμός Διαχωριστή Κεντριφούγης: Βελτιστοποίηση της Απόδοσης

Όταν πρόκειται για τη λειτουργία ενός κεντριφούγου διαχωριστή (decanter centrifuge) στην εγκατάστασή σας, μπορείτε με βεβαιότητα να πείτε ότι πρόκειται για ένα εξοπλισμό υψηλής ποιότητας. Πιθανότατα, ο διαχωριστής θα αποτελεί το σημαντικότερο στοιχείο της διαδικασίας ελέγχου των στερεών, ανεξάρτητα από το αν βρίσκεται στον τομέα της επεξεργασίας λυμάτων, της χημικής βιομηχανίας ή της τροφιμοβιομηχανίας. Ωστόσο, είναι σημαντικό να τονιστεί ότι ακόμη και οι καλύτερες μηχανές μπορούν να χάσουν τη ζώνη βέλτιστης λειτουργίας τους. Ίσως τα απομακρυνόμενα στερεά να γίνονται λίγο πιο υγρά, η κατανάλωση ενέργειας να αυξάνεται ή η διαδικασία απλώς να μην είναι αρκετά αποτελεσματική. Ωστόσο, υπάρχει και καλή είδηση: στην πλειονότητα των περιπτώσεων, η επίλυση των προβλημάτων δεν εξαρτάται από την αγορά μιας νέας μηχανής. Μπορεί απλώς να αφορά την πραγματοποίηση ορισμένων προσαρμογών στη διαδικασία λειτουργίας και την επιδέξια προσοχή στις λεπτομέρειες. Η εμπειρία πάνω από τριάντα ετών στην κατασκευή και ανάπτυξη αυτών των μηχανών εξουσιοδοτεί πλήρως την ομάδα της Huada να προτείνει τρόπους βελτίωσης του εξοπλισμού διαχωριστή σας. Σε αυτό το άρθρο, ελπίζουμε να σας δείξουμε πώς να βελτιώσετε την απόδοση του εξοπλισμού σας, προκειμένου να επιτύχετε βέλτιστη λειτουργική απόδοση.

Ποιότητα Τροφοδοσίας: Ποιότητα Εισόδου, Ποιότητα Εξόδου

Η ποιότητα της τροφοδοσίας επηρεάζει κατά το μεγαλύτερο δυνατόν την απόδοση του διαχωριστή σας. Η τροφοδοσία ενός διαχωριστή με χαμηλής ποιότητας υλικό θα οδηγήσει σε κακή απόδοση, ακόμα και αν χρησιμοποιείται η πιο πρόσφατη και προηγμένη τεχνολογία. Όλα αρχίζουν από το τι προσφέρετε στον διαχωριστή.

Κατ' αρχάς, λάβετε υπόψη τον ρυθμό τροφοδοσίας. Αν υπερφορτώσετε την αντλία, θα δώσετε στη μηχανή υπερβολικά λίγο χρόνο για να εκτελέσει το καθήκον της. Εάν δεν δοθεί επαρκής χρόνος για την αποστράγγιση των στερεών, μπορείτε ακόμα και να χάσετε ορισμένα στερεά από το υγρό άκρο. Αντιθέτως, η υπερβολικά αργή τροφοδοσία της αντλίας θα οδηγήσει σε μη αποτελεσματική χρήση της χωρητικότητας της μηχανής. Είναι καλύτερο να επιτευχθεί ένας ρυθμός στον οποίο η μηχανή λειτουργεί στην πλήρη χωρητικότητά της, χωρίς ωστόσο να υπερφορτώνεται.

Ελέγξτε τη συνοχή της τροφοδοσίας. Εάν σε οποιαδήποτε στιγμή η συνοχή της παστώδους τροφοδοσίας είναι υπερβολικά χαμηλή, η μηχανή θα σας προκαλέσει δυσφορία. Ο αποχωριστήρας θα λειτουργήσει ανενόχλητος παρέχοντας τα αποτελέσματα απόδοσης που περιμένετε. Όταν συμβαίνει αυτό, η μηχανή μπορεί να ρυθμίσει τον έλεγχο ροπής, με αποτέλεσμα κακή διαχωριστική απόδοση. Εάν είναι δυνατόν, χρησιμοποιήστε μια καλή αντλία για την ομογενοποίηση του υλικού. Η αντλία αποτελεί μια φθηνή και ελκυστική βελτίωση της απόδοσης· χρησιμοποιήστε την. Διατηρήστε σταθερή ορμή και σταθερό ρυθμό τροφοδοσίας για ακόμη καλύτερα αποτελέσματα.

Τροποποίηση της Διαφορικής Ταχύτητας

Θεωρήστε τη διαφορική ταχύτητα ως την καρδιά του αποχωριστήρα. Περιγράφει τη διαφορά ταχύτητας μεταξύ του κυλίνδρου και της κοχλίας. Καθορίζει την ταχύτητα με την οποία τα στερεά διέρχονται από τη μηχανή και το πόσο ξηρά θα γίνουν. Η προτεραιότητα αυτής της ρύθμισης είναι ζωτικής σημασίας.

Όταν αυξηθεί η διαφορική ταχύτητα, η σπείρα θα περιστρέφεται πολύ ταχύτερα σε σύγκριση με το δοχείο, ωθώντας κατά συνέπεια τα στερεά πολύ γρηγορότερα. Αν και αυτό ενδέχεται να φαίνεται ελκυστικό λόγω της αυξημένης παροχής, επειδή τα στερεά θα κινούνται γρηγορότερα μέσα στη μηχανή, θα εξέρχονται πραγματικά από αυτήν πολύ πιο υγρά. Αυτό είναι παρόμοιο με το να ωθεί κανείς κάποιον γρήγορα από την πόρτα εξόδου, χωρίς να του δίνει την ευκαιρία να συλλέξει τα αντικείμενά του. Όταν μειωθεί η διαφορική ταχύτητα, τα στερεά θα κινούνται πολύ πιο αργά μέσα στη μηχανή. Στην πραγματικότητα, μέχρι ένα σημείο, ενδέχεται να γίνουν στεγνότερα, αλλά ενδέχεται επίσης να αρχίσουν να συσσωρεύονται σε τέτοιο βαθμό, ώστε η σπείρα να υπερφορτωθεί με υλικό, με αποτέλεσμα υπερβολική ροπή που θα μπορούσε να προκαλέσει σταμάτημα της λειτουργίας της μηχανής. Ο στόχος σε αυτήν την περίπτωση είναι να βρεθεί το «ιδανικό σημείο». Τα περισσότερα δεκαντέρ κεντριφούγα διαθέτουν εγχειρίδιο χρήστη με τις συστάσεις του κατασκευαστή, επομένως είναι καλύτερο να ξεκινήσετε από αυτές και να πραγματοποιήσετε στη συνέχεια μικρές προσαρμογές. Παρακολουθείτε προσεκτικά τόσο τη ροπή όσο και τη στεγνότητα του κέικ· η διαφορά μπορεί να είναι πολύ μικρή, αλλά εντούτοις εξαιρετικά επιρρεπής.

Βελτιστοποίηση της Ταχύτητας Περιστροφής και της Δύναμης G

Μπορείτε επίσης να ρυθμίζετε την ταχύτητα περιστροφής του δοχείου. Η δύναμη G, η οποία αποτελεί την πραγματική διαχωριστική δύναμη, αυξάνεται με το τετράγωνο της ταχύτητας. Ως εκ τούτου, μια μικρή αλλαγή στις στροφές ανά λεπτό (RPM) του δοχείου μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση του διαχωριστή.

Συνήθως, η αύξηση της δύναμης G μεταφράζεται σε στερεά πιο ξηρά και σε υγρό λιγότερο θολό. Ωστόσο, το μειονέκτημα είναι ότι όσο περισσότερο χρησιμοποιείται ο διαχωριστής, τόσο περισσότερο θα αυξηθούν οι λειτουργικές και οι δαπάνες συντήρησης· η ταχύτερη περιστροφή θα απαιτεί πιο συχνή αντικατάσταση των κουζινέτων, κ.ο.κ. Επιπλέον, το φορτίο μπορεί να είναι υπερβολικό, ανάλογα με τα υλικά που διαχωρίζονται. Για παράδειγμα, εάν εργάζεστε με υλικά που αποστραγνώνονται εύκολα, μπορείτε να αυξήσετε σε κάποιο βαθμό την ταχύτητα για να βελτιώσετε τον διαχωρισμό, διατηρώντας παράλληλα την ενεργειακή απόδοση. Ως εκ τούτου, ο σημαντικότερος στόχος είναι να διασφαλιστεί η κατάλληλη ισορροπία μεταξύ δύναμης G και απαιτήσεων του διαχωρισμού. Σε δύσκολες εργασίες διαχωρισμού, όπως οι ιλύες ή ο διαχωρισμός λεπτών σωματιδίων, απαιτείται υψηλότερη δύναμη G, ενώ σε άλλες, πιο χοντροκοκκώδεις εργασίες διαχωρισμού, απαιτείται χαμηλότερη δύναμη G. Η καταλληλότερη λύση για την επίτευξη αυτής της ισορροπίας στον εξοπλισμό σας δεκαντέρ κεντριφούγου είναι η εγκατάσταση κινητήρα με μεταβλητή συχνότητα (VFD), η οποία θα εμποδίσει επίσης την υποαξιοποίηση του επεξεργαστή.

Ρύθμιση του βάθους λίμνης

Αυτή η ρύθμιση μπορεί να παραβλεφθεί συχνά, αλλά επηρεάζει σημαντικά την απόδοση. Το βάθος λίμνης αναφέρεται στην ποσότητα υγρού που περιέχεται στο δοχείο. Αυτό αλλάζει ρυθμίζοντας το μέγεθος των πλακών υπερχείλισης (weir plates) ή των φραγμάτων στο άκρο εκκένωσης του υγρού.

Μια βαθύτερη λίμνη κρατά τα στερεά στο υγρό για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα κατά τη μεταφορά τους προς το κάτω μέρος του δοχείου. Αυτό παρέχει στα στερεά περισσότερο χρόνο για να καθιζήσουν, με αποτέλεσμα πιθανώς να προκύψει πιο διαυγές υγρό. Ωστόσο, τα στερεά πρέπει επίσης να διανύσουν μεγαλύτερη απόσταση μέσα στη λίμνη, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε πιο υγρό τελικό προϊόν. Αντιθέτως, μια πιο επιφανειακή λίμνη σημαίνει ότι τα στερεά εκτίθενται νωρίτερα στην περιοχή ξήρανσης (drying beach), με αποτέλεσμα ένα στεγνότερο κέικ, αλλά το υγρό μπορεί να είναι πιο θολό, διότι τα στερεά διανύουν μικρότερο μήκος στην περιοχή ξήρανσης. Εάν ο στόχος σας είναι να επιτύχετε το δυνατόν πιο διαυγές υγρό, επιλέξτε μεγαλύτερο βάθος λίμνης. Εάν ο στόχος σας είναι να επιτύχετε τα δυνατόν στεγνότερα στερεά και δεν σας ενδιαφέρει τόσο το υγρό, επιλέξτε μικρότερο βάθος λίμνης. Η εύρεση της καλύτερης ρύθμισης απαιτεί κάποια δοκιμή και σφάλμα, επομένως πειραματιστείτε με τα υλικά σας.

Επιθεώρηση και συντήρηση των εξαρτημάτων φθοράς

Η απόδοση θα μειωθεί ακόμα και με τέλειες ρυθμίσεις, εάν η μηχανή είναι φθαρμένη. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για τα εξαρτήματα του διαχωριστή κεντριφούγου, όπως οι εσωτερικές επενδύσεις του δοχείου (bowl liners) και οι πτερύγες της κοχλίας (scroll flights), εάν υπάρχουν. Με την πάροδο του χρόνου, τα εξαρτήματα αυτά φθείρονται από τα απαιτητικά (αποξεστικά) υλικά. Όταν οι πτερύγες της κοχλίας φθείρονται, μειώνεται η αποτελεσματικότητά τους στη μετακίνηση των στερεών. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διακυμάνσεις της ροής (surging) και σε κακή απόχυση του στερεού υπολείμματος (cake discharge).

Οι επιθεωρήσεις μπορούν να πραγματοποιηθούν στη μηχανή και είναι εξαιρετικά ωφέλιμες. Βεβαιωθείτε ότι αποσυνδέετε περιοδικά τη μηχανή από τη λειτουργία της για να εξετάσετε το εσωτερικό της. Ελέγξτε το κενό μεταξύ της κοχλίας και του δοχείου. Εάν είναι υπερβολικό, έχει έλθει η ώρα για επισκευή ή αντικατάσταση των εξαρτημάτων. Ψάξτε για ενδείξεις φθοράς στα ρουλεμάν του μεταφορέα και προγραμματίστε τη συντήρηση κατά τις προγραμματισμένες περιόδους αδρανοποίησης, προκειμένου να αποφύγετε αιφνίδιες βλάβες κατά τη διάρκεια της παραγωγής. Στις περισσότερες απαιτητικές εργασιακές συνθήκες, η προληπτική συντήρηση για την αντιμετώπιση της φθοράς είναι απαραίτητη.

Βελτιστοποίηση πολυμερούς και συσσωματωτικού (flocculant)

Όταν είναι κατάλληλα βελτιστοποιημένη, η χρήση πολυμερών ή συσσωματωτικών μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την απόδοση στις διαδικασίες αποστράγγισης. Συγκεκριμένα, η εφαρμογή πολυμερών ή συσσωματωτικών μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση του προβλήματος των λεπτών σωματιδίων που παραμένουν σε αιώρηση στο εκροέν υγρό, καθώς και στην επίλυση του προβλήματος της παχιάς λάσπης.

Ανάλογα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις σας, η προσθήκη της βέλτιστης ποσότητας πολυμερούς ή συσσωματωτικού μπορεί να σας βοηθήσει να αποφύγετε την περιττή χρήση χημικών, εκτός από τα προαναφερθέντα πλεονεκτήματα της απομάκρυνσης λεπτών σωματιδίων, της πάχυνσης της ιλύος και της διαύγειας του εκροής υγρού. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το πολυμερές ή το συσσωματωτικό πρέπει να αναμιχθεί ομοιόμορφα πριν από την προσθήκη της ιλύος σε φυγοκέντρηση, γεγονός που καθιστά συχνά αναγκαία τη χρήση κάποιας μεθόδου δημιουργίας τυρβώδους ροής για την επίτευξη αυτών των απαιτήσεων ανάμιξης. Μπορούν να διεξαχθούν απλές δοκιμές σε δοχεία (jar tests) για τη δοκιμή και τον καθορισμό της βέλτιστης συγκέντρωσης πολυμερούς ή συσσωματωτικού, προκειμένου να επιτευχθούν βελτιωμένα αποτελέσματα όσον αφορά το εκροή υγρό και τα στερεά του κέικ (cake solids) σε μια φυγοκέντρηση. Συνιστάται να ξεκινήσετε αμέσως αυτές τις δοκιμές για τη βελτίωση της συγκέντρωσης πολυμερούς ή συσσωματωτικού στα στερεά του κέικ.

Παρακολούθηση και Καταγραφή Δεδομένων

Παρόλο που ενδέχεται να είναι δυνατή η βελτίωση μιας διαδικασίας χωρίς τη μέτρησή της, αυτό είναι εξαιρετικά αμφίβολο. Για παράδειγμα, εάν ο αποκεντρωτήρας σας διαθέτει σύστημα ελέγχου που επιτρέπει την καταγραφή δεδομένων, θα έπρεπε να το χρησιμοποιείτε. Εάν όχι, ίσως να πρέπει να προστεθούν ορισμένες βασικές συσκευές καταγραφής ή μέτρησης. Για παράδειγμα, είναι ενημερωτικό να καταγράφονται και να παρακολουθούνται μετρήσεις της παροχής τροφοδοσίας, των στερεών στην τροφοδοσία, της ροπής, της διαφορικής ταχύτητας και της κατανάλωσης ισχύος.

Τα δεδομένα, όταν συλλέγονται σε χρονική διάρκεια, συχνά αποκαλύπτουν τάσεις. Για παράδειγμα, η ροπή αυξάνεται αιφνιδίως κάθε φορά που κάποιος αποχωρεί για το μεσημεριανό γεύμα; Αν ναι, αυτό μπορεί να προσφέρει ενδείξεις για πιθανές αλλαγές στη σύνθεση της τροφοδοσίας. Ή η υγρασία του κέικ μειώνεται όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από ένα συγκεκριμένο όριο; Η γνώση αυτού του γεγονότος σας βοηθά στη διάγνωση προβλημάτων και στη βελτίωση της διαδικασίας. Είναι αλήθεια ότι οι σύγχρονες μηχανές μπορούν συχνά να προτείνουν κατάλληλες ρυθμίσεις και, συνεπώς, να λειτουργούν με μεγαλύτερη ευφυΐα. Ωστόσο, ας μην ξεχνάμε ότι ακόμη και ένα απλό ημερολόγιο καταγραφής, όπου ο χειριστής καταγράφει σημαντικά δεδομένα, μπορεί να αποτελέσει πλούσια πηγή πληροφοριών για τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας.

Συμπέρασμα

Η βελτιστοποίηση της απόδοσης του κεντριφούγου διαχωριστή σας δεν είναι πράξη μαγείας, αλλά μάλλον η κατανόηση των μικρών λεπτομερειών και της εσωτερικής λειτουργίας της μηχανής. Επικεντρωθείτε στην επίτευξη σταθερής τροφοδοσίας, προσαρμόζοντας τις ταχύτητες του δοχείου και της διαφορικής ταχύτητας σύμφωνα με το υλικό που επεξεργάζεστε. Ρυθμίστε το βάθος της λίμνης (pond depth) ανάλογα με την ξηρότητα των στερεών και την διαύγεια των υγρών που επιθυμείτε. Σε περίπτωση που χρησιμοποιείτε συγκεκριμένα χημικά, διασφαλίστε ότι δόσιμόνται κατάλληλα. Τέλος, και πιο σημαντικό απ’ όλα, διασφαλίστε ότι η συντήρηση της μονάδας πραγματοποιείται πάντα. Ειλικρινά, οι μικρές, ελέγξιμες ενέργειες είναι οι πιο ελεγχόμενες από εσάς και σας επιτρέπουν να ακολουθήσετε μια αποτελεσματική προσέγγιση για τη διατήρηση της λειτουργίας του κεντριφούγου σας. Με την εφαρμογή αυτών των μέτρων, μειώνετε το κόστος σας και επιτυγχάνετε τα επιθυμητά αποτελέσματα διαχωρισμού στη διαδικασία σας. Μηχανήματα όπως τα Huada έχουν σχεδιαστεί με βάση την εκτενή, δεκαετή εμπειρία μηχανικών, προκειμένου να διασφαλίζεται η απόδοσή τους. Η βελτιστοποίηση, ωστόσο, είναι δική σας ευθύνη.