Автоматтық төгілетін центрифуга: Технологиялық жетістіктер

Қолмен қолдануға негізделген қатты заттарды өңдеуден толығымен автоматтандырылған қатты заттарды өңдеуге ауысу

Автоматтық төгілу центрифугалары жоғары өнімділікті қатты заттар мен сұйықтықты бөлу процесінде тек қана нишалық автоматтандыру функциясынан емес, сонымен қатар жоғары өнімділікті қатты заттар мен сұйықтықты бөлу процесінде негізгі күтілетін құрылғыға айналды. Бұл ауысуға себепші негізгі фактор — тек еңбек шығындарын төмендету болып табылады (бұл өзінше көптеген өндірістерде инвестициялардың тиімділігін дәлелдейді), бірақ өндіріс желілерін жобалау тәсіліндегі негізгі өзгеріс. Қолмен төгілетін центрифуга барлық төменгі деңгейдегі процестің ритмін анықтайды. Оператор машинасын тоқтатып, корпусын ашып, қатты заттарды қазып немесе шелекпен алып, қайта жабып, қайта іске қосуы керек. Бұл цикл уақыт пен өнім сапасында ауытқуларға әкеледі. Автоматтық төгілу технологиясы осы ауытқуларды алғашқы көзінде жояды.

Ұсталған қатты заттарды өңдей алатын қазып алу механизмдері

Ең алғашқы автоматты төкпе жүйелері қорапшадағы қабыршақты алу үшін қарапайым қырғыш пышаққа сүйенді. Бұл әдіс еркін ағатын кристалды материалдар үшін жақсы жұмыс істеді, бірақ жабысқақ, пластикалық немесе талшықты қатты заттармен қиындықтар туғызды. Пышақ оны кесіп өтудің орнына материалдың үстінен сырғып кетті, нәтижесінде әрбір циклдан кейін қалдық қабаты қалды, ол қабат қайталау барысында жинала берді. Осы қалдық қабаты соңында қорапшаны теңестіруден шығарды.

Қазіргі заманғы қатпарлы құрылғылардың конструкциясында бірнеше жетістіктер енгізілді. Айнымалы жылдамдықты қатпарлы қозғалтқыштар өңделетін материалдың тығыздығына қарай қатпардың кейіпшеге әртүрлі жылдамдықпен жақындауын қамтамасыз етеді. Қатпардың иілуін бақылайтын күш өлшеуіші немесе айналдырушы моментті бақылайтын сенсор қатпардың қозғалысы туралы нақты уақытта ақпарат береді, ол басқару жүйесіне қатпардың кейіпшеге әсер ету күшін қатпардың кедергісіне сәйкес реттеуге мүмкіндік береді. Кейбір жаңа құрылғыларда қатпардың тербелмелі қозғалысы қолданылады, бұл қатпардың кейіпшеге таза кесу әрекеті емес, соғысу әрекеті арқылы қатпарды бұзуға мүмкіндік береді. Ылғалды кальций карбонатының сулы ерітіндісін өңдейтін зауытта жаңа қатпарлы құрылғының қолданылуы қалдық қатпардың қалыңдығын 12 миллиметрден 2 миллиметрден кем болатындай етіп азайтты, нәтижесінде себетті тазарту циклдары арасындағы уақыт аралығы аптасына бір реттен бір ретте төрт айда болатындай етіп ұзартылды.

Скребок жақтарының материалдық ғылыми негізі де дамыды. Қазір вольфрам карбидімен қапталған жақтар стандартты аустенитті болат жақтарды апта ішінде тозытып жіберетін абразивті азықтармен жұмыс істейді. Тамақ өнімдері үшін қолданылатын полимерлік жақтар белгілі бір қаттылық профиліне ие болып, металдық ластануды болдырмауға қолайлы, бірақ таза шығаруды қамтамасыз етеді.

Автоматтандыруды сенімді ететін басқару архитектурасы

Автоматты шығару центрифугаларындағы технологиялық секіріс механикалық бөлшектерге қарағанда оларды үйлестіретін басқару жүйесіне байланысты. Ерте автоматты шығару қондырғылары қарапайым таймерлерді пайдаланған — қондырғы белгілі бір уақыт бойы жұмыс істеген, сосын белгілі бір уақыт бойы шығару жүргізген, ал ыдыста не болып жатқанына қарамастан. Бұл тәсіл жеңіл бөлінетін азықтар үшін қуатты тиімсіз пайдаланған және қиын бөлінетін азықтар үшін ылғалды кекінді қалдырған.

Қазіргі заманғы жүйелер оптималды шығару нүктесін анықтау үшін бірнеше сенсорлардың комбинациясын қолданады. Тірек корпусының астында орналасқан жүк ұяшығы шаңғының ішіндегі заттың массасын нақты уақытта өлшейді. Масса өсуі тоқтаған кезде — яғни шаңғы ең жоғарғы тығыздыққа жеткенде — шығару циклы басталады. Фильтрат желісіндегі өткізгіштік сенсоры аналық сұйықтықтың сығылып шығарылғанын және шаңғының шығаруға дайын екенін анықтайды. Кейбір жетілдірілген орнатуларда шаңғыдағы қалдық ылғалдың деңгейін өлшейтін жақын инфрақызыл сенсоры да болады, ол ылғалдың мақсатты деңгейіне жеткен кезде ғана шығаруды іске қосады.

Бұл сенсорға негізделген тәсіл өндірістік циклдар мен операторлар бойынша қалыпты кейк сапасын қамтамасыз етеді. Шанхай қаласындағы фармацевтикалық орташа өнімдер зауыты уақыт өлшеміне негізделген автожабдықтан сенсорға негізделген автожабдыққа ауысқаннан кейін кейктегі ылғалдылық ауытқуы ±4,5 пайыздан ±0,8 пайызға дейін төмендеді. Осы тұрақтылық тікелей төменгі деңгейдегі кептіру проблемаларының азаюына және кептіру сатысындағы жалпы энергия тұтынуының 7% азаюына алып келді.

Өзін-өзі диагностикалау және өз күйін өзі хабарлайтын машина

Ең соңғы автожіберу центрифугалары өнімділік көрсеткіштерін бақылайтын және олар апатқа айналғаннан бұрын ауытқуларды белгілейтін борттық диагностикалық жүйелерді қамтиды. Қазір вибрациялық талдау стандарт болып табылады — тірек қорабындағы үш осьті акселерометр машина құрылғысының механикалық жағдайын үздіксіз бақылайды. Басқару жүйесі циклдың әрбір сатысы үшін: үдеу, бөлу, жіберу және кеміту кезеңдері үшін негізгі вибрациялық қолтаңбаларды сақтайды. Кез келген маңызды ауытқу хабарландыруға әкеледі және кейбір жағдайларда цикл параметрлеріне автоматты түрде реттеу жасалады.

Температураны бақылау да күрделеніп кетті. Қазіргі заманғы машиналарда жай ғана термопара науа қорабында орнатылған емес, сонымен қатар сенсорларды бірнеше нүктеде орнатады — беріліс қорабының май қоймасында, гидравликалық сұйықтық қоймасында, электр қозғалтқыш орамдарында және өңдеу камерасында. Осы нүктелердің кез келгеніндегі температураның көтерілуі дамып келе жатқан ақаулар туралы ерте ескертуді береді. Жүйе температура қисығын белгілі бір жұмыс режимдерімен де салыстыра алады. Жоғары өнімділік режимінде беріліс қорабының температурасының бавырша көтерілуі май суытқышын тазарту қажеттігін көрсетуі мүмкін, ал шығару кезінде температураның қатыгүл өсуі гидравликалық қысым проблемасын көрсетуі мүмкін.

Диагностикалық деректер тек экранда көрсету үшін ғана емес. Қазіргі кезде көптеген жүйелерде қашықтан бақылау мүмкіндігі бар, ол қызмет көрсету тобына объектқа бармай-ақ машина жұмысын бағалауға мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндік соңғы сапар шектеулері кезінде өте қажет болды: Еуропадағы қызмет көрсетуші инженер қашықтан ғана қатысу арқылы Оңтүстік-Шығыс Азиядағы автожүктемелі центрифуганы диагностикалады және оның жөндеуін бағыттады.

Энергияны қайта қалпына келтіру және модернизацияның құнын төлеуге мүмкіндік беретін пайдалылық

Автожүктемелі центрифугалардағы технологиялық жетістіктердің бірі – энергиямен басқару, бұл сирек талқыланады. Үлкен айналмалы массаның жылдамдығын төмендету кезіндегі тежеу энергиясы өте зор. Регенеративті жетектер осы энергияны қабылдап, оны резисторлық банктер арқылы жылу ретінде шашыратып тастамай, өндірістің электрлік жүйесіне қайтарып береді. Әрбір тоқтату циклы кезінде қайта қалпына келтірілген энергия алдыңғы жұмыс істеу циклында жұмсалған энергияның 15–20 пайызын құрайды.

Айнымалы жиілікті жетектер де қазіргі заманғы автоматты төгілетін центрифугаларда стандарт болды. Қозғалтқышты толық жылдамдықта іске қосып, тоқтату үшін тежегіш қолдану орнына АЖЖ-лер механикалық керілуді азайтатын және жоғарғы токтың тұтылуын төмендететін бақыланатын үдеу мен баяулау профилін қамтамасыз етеді. Регенеративті тежегіш пен АЖЖ-дің біріктірілуі әдетте автоматты төгілетін центрифуганың жалпы энергия тұтынуын механикалық тежегіші бар тұрақты жылдамдықты қондырғыға қарағанда 12–18 пайызға азайтады.

Өндірісті жоспарлау тәсілін өзгертетін өту

Бұл технологиялық жетістіктердің жинақталған әсері тек сенімдірек қондырғы болып қана қоймайды. Бұл өндірісті жоспарлаудың негізгі өзгерісі. Қолмен төгілетін центрифугалары бар зауыттар өндірістік жоспарларын оператордың қолжетімділігі мен қондырғының тоқтап қалу уақытына негіздейді. Ал қазіргі заманғы автоматты төгілетін центрифугалары бар зауыттар шикізаттың қолжетімділігі мен нарықтық сұранысқа сүйеніп жоспар құрады, себебі бөлу процесі енді тежегіш фактор болмақ.

Автоматтық тазартулы центрифугалар нарығы осы өзгерісті көрсетеді. Болжамдар бойынша, 2025 жылы шамамен 2,45 млрд АҚШ долларын құрайтын нарық 2035 жылға дейін 4,5 млрд АҚШ долларына дейін өседі, бұл жылдық орташа өсу көрсеткішін шамамен 6,3 пайыз құрайды. Бұл өсу тек ауыстыру сұранысы емес, сонымен қатар автоматтық тазарту технологиясы арқылы бұрыннан-ақ іске қосылмайтын өндіріс желілерін іске қосуға мүмкіндік беретін жаңа орнатулар арқылы қозғалысқа келеді.

Бұл салада инновациялардың тәжірибелі өндірушілері, атап айтқанда Huada, сенсорларды интеграциялау, басқару алгоритмдері мен механикалық тұрақтылықты жақсарту арқылы технологияны одан әрі дамытуда жалғасуда. Қазіргі уақытта қолжетімді машиналар — автоматтық тазартуды ыңғайлылықтан тікелей қандай да бір конкуренттік артықшылыққа айналдырған жетілдірілген бір ұрпақты көрсетеді.