Centryfuga do wyjmowania worków: dane techniczne

Jeśli będziecie przetwarzać trudne materiały, które mogą zablokować zwykłą siatkę lub przywierać do tkaniny filtracyjnej, potrzebujecie rozwiązania sprzętowego zaprojektowanego specjalnie do tego typu wyzwań procesowych. Właśnie w takich przypadkach niezbędny jest odśrodkowy separator z workiem wyjmowanym. Może on występować w katalogach produktów pod oznaczeniami serii, np. PLD. Typ sprzętu ten został zaprojektowany z jednego głównego celu: zapewnienia pełnej separacji ciał stałych w każdym cyklu – bez wyjątków. W branżach takich jak przemysł chemiczny czy farmaceutyczny pozostawienie nawet niewielkiej ilości materiału (tzw. „pięty”) po poprzednim cyklu może powodować problemy w kolejnej partii – np. zanieczyszczenie lub obniżenie wydajności filtra. Dlatego też zrozumienie szczegółowych specyfikacji technicznych odśrodkowego separatora z workiem wyjmowanym jest kluczowe przy doborze odpowiedniego modelu do Państwa procesu. W niniejszym artykule przedstawimy najważniejsze parametry techniczne.

Podstawy konstrukcyjne i dobór średnicy kosza

Odśrodkowacz typu workowy jest zbudowany wokół bębna lub kosza. Ten element wiruje z dużą prędkością, aby oddzielić ciecz od materiału stałego. Jednym z pierwszych czynników, które klienci uwzględniają, jest rozmiar kosza. Huada oferuje na przykład różne rozmiary koszy dostosowane do różnych objętości produkcji. W arkuszu specyfikacji znajdziesz średnicę kosza oraz jego objętość roboczą. Samo zdrowy rozsądek podpowiada, że większy kosz oznacza większą pojemność objętości roboczej przetwarzanej w jednym cyklu. Jest to prawdą, jednak większe objętości nie zawsze są odpowiednie ze względu na wielkość partii ani na dostępną powierzchnię podłogi. Objętość kosza podawana jest w litrach i zawsze określa maksymalną ilość materiału stałego przetwarzanego w jednym cyklu. Ma to oczywiście bezpośredni wpływ na wydajność procesu, dlatego konieczne jest dobranie jej zgodnie z celami produkcyjnymi.

Maksymalne obciążenie i pojemność materiału stałego

Oprócz rozmiaru koszyka należy również wziąć pod uwagę maksymalną nośność. Wartość ta jest zwykle podawana w kilogramach i oznacza całkowitą masę materiału stałego, jaką urządzenie może przetworzyć w jednej operacji. Ta nośność nie dotyczy wyłącznie dostępnej objętości w koszyku, lecz także wytrzymałości konstrukcyjnej wału, łożysk oraz silnika napędowego. Przeciążanie wirówki negatywnie wpływa na urządzenie, powodując usterki mechaniczne i potencjalnie skracając jego czas eksploatacji w porównaniu do zaprojektowanego.

Dla odśrodkowki z workiem wyjmowanym pojemność na stałe osady jest ważnym parametrem technicznym, ponieważ głównym celem takiej odśrodkowki jest całkowite usunięcie warstwy osadu stałego. Należy rozważyć, czy urządzenie jest w stanie pomieścić objętość i masę osadów powstających w procesie w ramach jednego cyklu partii. Jeśli produkujesz gęste, ciężkie kryształy, kosz o pojemności 100 litrów prawdopodobnie pomieści znacznie większą masę niż w przypadku przetwarzania lekkiego, puszystego proszku. Dlatego ważne jest, aby sprawdzić specyfikację zawierającą zakres gęstości osadów lub średnią masę warstwy osadu, dla której zaprojektowano dane urządzenie.

Prędkość i siła odśrodkowa

Innym ważnym czynnikiem jest prędkość obrotowa kosza. Zazwyczaj określa się ją jako prędkość obrotową i wyraża w obrotach na minutę. Jednak najważniejszą wartością dla procesów separacji jest siła odśrodkowa, zwykle nazywana siłą G. Jest to siła, która przepycha ciecz przez materiał filtracyjny oraz przyciska osady do ściany kosza. W większości przypadków w arkuszu specyfikacji podawana jest maksymalna siła G, jaką urządzenie jest w stanie wytworzyć.

Różne materiały wymagają różnej siły odśrodkowej (Gforce). Na przykład gruby, dobrze odpływający kryształ może być skutecznie odsączany przy niższych prędkościach, podczas gdy drobny, śliski materiał będzie wymagał znacznie większej siły odśrodkowej, aby osiągnąć odpowiedni stopień osuszenia. W dobrej wirówce typu bag pulling napęd wyposażony jest w element o regulowanej prędkości obrotowej, co pozwala użytkownikowi precyzyjnie dostosować liczbę obrotów na minutę (RPM), aby osiągnąć optymalną wartość dla danego produktu. Zalecane jest, aby w specyfikacji technicznej podano zakres prędkości obrotowych – im szerszy ten zakres, tym większa liczba różnych materiałów może być przetwarzana na tej samej maszynie.

Powierzchnia filtracyjna i rodzaj tkaniny filtracyjnej

Jako odśrodkowy filtr, powierzchnia filtrująca jest jednym z najważniejszych parametrów technicznych. Wskazuje ona całkowitą powierzchnię tkaniny filtracyjnej przepuszczającej ciecz. Im większa powierzchnia filtrująca, tym krótszy czas cyklu filtracji, co skutkuje otrzymaniem suchszych ciastek filtracyjnych. W dokumencie z specyfikacjami podano typ tkaniny filtracyjnej zgodnej z daną maszyną oraz jej wymiary, które stanowią wytyczną przy zamawianiu odpowiednich elementów zamiennych.

W odśrodkowym filtrze typu bag pulling (z wyciąganą workową tkaniną filtracyjną) tkanina filtracyjna jest zaprojektowana tak, aby można ją było wyciągnąć lub oddzielić od ścianki kosza w trakcie etapu rozładunku. System ten nazywany jest mechanizmem wyciągania worka. W specyfikacjach mogą zostać opisane zasady działania tego mechanizmu – czy jest on mechaniczny, czy hydrauliczny – oraz jego wpływ na rzeczywistą, użyteczną powierzchnię filtrującą. Optymalnym rozwiązaniem jest projekt zapewniający zachowanie znacznej części powierzchni filtrującej przy jednoczesnej możliwości całkowitego usunięcia osadu po zakończeniu cyklu.

Moc silnika i układ napędowy

Żadna z tych funkcji nie działa bez silnika. Moc głównego silnika napędowego wyrażana jest w kilowatach. Wartość ta informuje, jak dużą siłą dysponuje urządzenie, aby rozpędzić ciężką koszulkę pełną mokrych osadów do prędkości roboczej. Silniejszy silnik pozwala na szybsze wirowanie koszulki oraz radzi sobie z większym obciążeniem. Jednocześnie silniejszy silnik jest droższy, dlatego należy wybrać model o odpowiedniej mocy – dopasowanej do konkretnych potrzeb, a nie po prostu najmocniejszy dostępny na rynku. Jest to rozsądny wybór.

Oprócz głównego silnika niektóre wirówki typu bag pulling są wyposażone w oddzielny układ hydrauliczny lub silnik przeznaczony specjalnie do mechanizmu wyciągania worka. Jest to kluczowy element specyfikacji technicznej. Należy upewnić się, że ten układ zapewnia wystarczającą ilość energii do niezawodnego oddzielenia materiału filtracyjnego od osadu i opróżnienia go, szczególnie w przypadku, gdy materiał jest nadmiernie zagęszczony. W specyfikacji mogą być podane np. ciśnienie hydrauliczne lub moment obrotowy układu opróżniającego.

Materiały konstrukcyjne

Specyfikacje części zwilżanych obejmują zazwyczaj materiały stosowane do produkcji maszyny; materiały te są kluczowe dla funkcjonalności urządzenia. Większość części wykorzystywanych w zastosowaniach chemicznych i farmaceutycznych jest produkowana ze stali nierdzewnej, choć gatunek stali może się różnić. Stal nierdzewna 316L jest powszechnie stosowanym gatunkiem stali w tych zastosowaniach ze względu na dobrą odporność na korozję. W celu zapobiegania korozji w bardziej agresywnych środowiskach chemicznych stosuje się stal nierdzewną duplex o wyższym stopniu jakości oraz inne alternatywne stopy, takie jak tytan czy Hastelloy.

Materiały użyte do wykonania koszyka, obudowy oraz innych komponentów, z którymi wchodzi w kontakt przepływ procesowy, powinny być podane na arkuszu specyfikacji. Główne zadanie maszyny polega na wytrzymywaniu środowiska chemicznego występującego w jej wnętrzu, przy jednoczesnym zapewnieniu, że jej zewnętrzna powierzchnia pozostanie wolna od rdzy. Maszyna ta nie powinna również mieć kontaktu z produktem użytkownika, aby uniknąć zanieczyszczenia. Przydatna jest także wcześniejsza wiedza na temat rodzaju wykończenia powierzchni maszyny, szczególnie w zastosowaniach sanitarnych. Powierzchnie szlifowane i gładkie mniej sprzyjają rozmnażaniu bakterii i dlatego łatwiej je czyścić.

Systemy sterowania i automatyzacja

Nowoczesne odśrodkowki z wyciąganą workową są bardziej zaawansowane technicznie niż kiedykolwiek wcześniej. Wykorzystują one sterowniki programowalne (PLC) i wymagają pewnego poziomu automatyzacji. Odśrodkowka z wyciąganą workową powinna posiadać specyfikację techniczną obejmującą m.in. następujące cechy: ekrany dotykowe umożliwiające łatwą obsługę oraz diagnostykę przez techników; możliwość zapisywania wielu przepisów dla różnych produktów; a nawet funkcje automatyzacji, takie jak mycie worka i jego wyciąganie w celu opróżnienia.

W pełni zautomatyzowane odśrodkowki z wyciąganą workową pozwalają obniżyć koszty pracy oraz standaryzować wyniki dla każdej partii. Systemy sterowania są również zintegrowane z funkcjami bezpieczeństwa, takimi jak monitorowanie wibracji, czujniki temperatury na łożyskach oraz systemy blokady zapobiegające dostępowi do urządzenia podczas jego obrotu.

Wymiary i wymagania dotyczące instalacji

Na koniec upewnij się, że maszyna zmieści się w Twojej hali produkcyjnej. Ogólne wymiary długości, szerokości i wysokości są kluczowymi parametrami. Należy uwzględnić nie tylko powierzchnię zajmowaną przez maszynę, ale także przestrzeń niezbędną do otwierania drzwi oraz paneli dostępu w celu konserwacji. Dodatkowo masa maszyny – zarówno pustej, jak i w pełni załadowanej – ma kluczowe znaczenie przy planowaniu obciążenia podłogi oraz ewentualnych fundamentów.

Wymagania dotyczące instalacji obejmują również zasilanie. Jakiego rodzaju zasilanie elektryczne będzie wymagane oraz jaki jest jego napięcie i liczba faz? Czy maszyna będzie wymagać zasilania sprężonym powietrzem do zaworów lub mechanizmu napinania worków? Czy konieczne będzie zasilanie wodą chłodzącą uszczelki lub układ hydrauliczny? Poprawne określenie tych parametrów od samego początku pozwoli uniknąć problemów w przyszłości.

Podsumowanie

W przypadku odśrodkowych wirówek do wyjmowania materiałów z worków należy wziąć pod uwagę proces, w którym będą one wykorzystywane, materiał, z którego będą wykonane, odpowiednie przyspieszenie odśrodkowe (G-force) niezbędne do osuszania materiałów, odpowiedni rozmiar kosza dla danej partii oraz ogólny rozmiar i materiały konstrukcyjne maszyny. Napęd, system filtracji oraz systemy zautomatyzowane będą szczegółami maszyny, które również należy uwzględnić, jeśli szukasz partnera wspierającego produkcję, a nie po prostu kolejnego urządzenia. Dzięki swojemu bogatemu doświadczeniu producenci tacy jak Huada oraz liczne projekty, takie jak seria PLD, są dobrze przygotowani do rozwiązywania tych problemów oraz projektowania wyżej wymienionych urządzeń. Zrozumienie specyfikacji znacznie ułatwi uproszczenie pytań, jakie mogą się pojawić.