Sprzęt odśrodkowaczy typu dekanter: optymalizacja wydajności

Gdy chodzi o eksploatację separatora odśrodkowego typu dekanter w Państwa zakładzie, można z całą pewnością stwierdzić, że jest to urządzenie wysokiej jakości. Najprawdopodobniej właśnie dekanter stanowi najważniejszy element procesu separacji stałych, niezależnie od tego, czy znajduje się on w zakresie oczyszczania ścieków, przemysłu chemicznego czy przemysłu spożywczego. Istotne jednak jest podkreślenie, że nawet najlepsze maszyny mogą stracić swoje optymalne zakresy pracy. Może się zdarzyć, że odprowadzane osady stają się nieco bardziej wilgotne, zużycie energii rośnie lub ogólnie proces staje się mniej wydajny. Na szczęście istnieje dobra wiadomość: w większości przypadków rozwiązanie tych problemów nie wymaga zakupu nowej maszyny. Czasem wystarczy jedynie wprowadzić pewne korekty w procesie eksploatacyjnym oraz zwrócić większą uwagę na szczegóły. Ponad trzydziestoletnie doświadczenie Huada w budowie i rozwoju takich urządzeń uprawnia zespół tej firmy do udzielania porad dotyczących poprawy działania separatorów odśrodkowych typu dekanter. W niniejszym artykule postaramy się przedstawić Państwu sposoby zwiększenia wydajności Państwa sprzętu w celu osiągnięcia optymalnej wydajności eksploatacyjnej.

Jakość podawania: Jakość na wejściu, jakość na wyjściu

Jakość podawanego medium ma największy wpływ na wydajność dekantatora. Podawanie do dekantatora medium niskiej jakości skutkuje jego słabą wydajnością, nawet w przypadku najnowszej technologii generacji. Wszystko zaczyna się od tego, co wprowadzasz do dekantatora.

Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę natężenie przepływu podawanego medium. Zbyt intensywne obciążenie pompy powoduje, że urządzenie nie ma wystarczająco dużo czasu na wykonanie swojej pracy. Jeśli czas przeznaczony na odwadnianie osadu będzie zbyt krótki, część osadu może zostać utracona w strumieniu cieczy. Z kolei zbyt wolne podawanie medium prowadzi do nieefektywnego wykorzystania zdolności roboczych urządzenia. Najlepszym rozwiązaniem jest ustalenie takiego natężenia przepływu, przy którym urządzenie pracuje w pełni swojej zdolności roboczej, ale nie jest nadmiernie obciążone.

Zwróć uwagę na spójność podawanej masy. Jeśli w dowolnym momencie spójność masy jest zbyt niska, maszyna będzie sprawiać trudności. Oddzielacz nie będzie miał problemów z zapewnieniem oczekiwanych wyników wydajnościowych. W takim przypadku urządzenie może dostosować kontrolę momentu obrotowego, co prowadzi do słabej separacji. Jeśli to możliwe, użyj dobrej pompy do ujednolicenia materiału. Pompa to tania i skuteczna modernizacja pod względem wydajności – warto z niej skorzystać. Utrzymuj stały pęd i stałą prędkość podawania, aby osiągnąć jeszcze lepsze rezultaty.

Modyfikowanie prędkości różnicowej

Rozważ prędkość różnicową jako serce oddzielacza. Określa ona różnicę prędkości obrotowej pomiędzy bębnem a ślimakiem. Decyduje ona o prędkości przemieszczania się stałych przez maszynę oraz o stopniu ich wysuszenia. Nadanie pierwszeństwa tej nastawie ma najwyższe znaczenie.

Gdy prędkość różnicowa jest zwiększana, ślimak obraca się znacznie szybciej niż korpus, co powoduje znacznie szybsze przesuwanie osadu przez urządzenie. Choć wydaje się to atrakcyjne ze względu na zwiększoną wydajność, to fakt, że osad porusza się szybciej przez maszynę, sprawia, że opuszcza ją w rzeczywistości w znacznie bardziej wilgotnym stanie. Jest to podobne do szybkiego wypychania kogoś przez drzwi wyjściowe bez umożliwienia zebrania jego rzeczy. Gdy prędkość różnicową zmniejszy się, osad będzie poruszał się przez urządzenie znacznie wolniej. W rzeczywistości – w pewnym zakresie – może stać się on suchy, ale jednocześnie może zacząć się gromadzić w taki sposób, że ślimak zostanie przeciążony materiałem, co spowoduje nadmierny moment obrotowy zdolny zatrzymać pracę maszyny. Celem w tej sytuacji jest znalezienie optymalnego punktu pracy. Większość odśrodkowych separatorów ciągłego działania posiada instrukcję obsługi z zaleceniami producenta, dlatego najlepiej rozpocząć od nich i następnie wprowadzać niewielkie korekty w sposób systematyczny. Należy uważnie obserwować zarówno moment obrotowy, jak i wilgotność tortu; różnice mogą być bardzo małe, a mimo to niezwykle istotne.

Optymalizacja prędkości obrotowej misy i siły odśrodkowej (Gforce)

Można również kontrolować prędkość obrotową misy. Siła odśrodkowa (Gforce), czyli rzeczywista siła rozdzielająca, rośnie proporcjonalnie do kwadratu prędkości obrotowej. Dlatego niewielka zmiana prędkości obrotowej misy (obr/min) może znacznie poprawić wydajność separatora.

Zazwyczaj zwiększenie siły odśrodkowej (Gforce) przekłada się na suchsze osady i mniej mętne ciecz. Jednak wadą jest to, że im częściej separator jest używany, tym wyższe będą koszty eksploatacji i konserwacji; szybsze obroty wymagają częstszej wymiany łożysk itp. Dodatkowo obciążenie może okazać się nadmierne w zależności od materiałów poddawanych separacji. Na przykład przy pracy z materiałami łatwo odwadnianymi można nieco zwiększyć prędkość obrotową, aby poprawić efektywność separacji, zachowując jednocześnie oszczędność energii. Najważniejszym więc celem jest zapewnienie odpowiedniej równowagi pomiędzy siłą odśrodkową a danym zadaniem separacyjnym. W trudnych zadaniach separacyjnych, takich jak separacja osadów lub drobnych cząstek, wymagana jest wyższa siła odśrodkowa, podczas gdy w łatwiejszych zadaniach separacyjnych, dotyczących np. grubych frakcji, wystarcza niższa siła odśrodkowa. Najodpowiedniejszym rozwiązaniem do osiągnięcia tej równowagi w urządzeniach odśrodkowych typu decanter jest zainstalowanie przemiennika częstotliwości, który zapobiegnie również niedowytężeniu procesora.

Ustawienie głębokości stawu

To ustawienie często pozostaje niezauważone, ale znacząco wpływa na wydajność. Głębokość stawu określa ilość cieczy znajdującej się w misie. Zmienia się ją poprzez zmianę rozmiaru płytek przelotowych (przegrodów) na końcu odpływu cieczy.

Głębszy staw utrzymuje stałe składniki w cieczy przez dłuższy czas podczas ich transportu wzdłuż misy. Dzięki temu stałe składniki mają więcej czasu na osiadanie, co może skutkować uzyskaniem jaśniejszej cieczy. Jednak stałe składniki muszą również pokonać dłuższą drogę przez staw, przez co mogą być wydobywane bardziej wilgotne. Z drugiej strony, płytszy staw oznacza wcześniejsze narażenie stałych składników na działanie plaży suszącej, co prowadzi do uzyskania suchszego ciasta, lecz ciecz może być bardziej mętna, ponieważ stałe składniki przebywają na plaży suszącej w krótszym odcinku. Jeśli celem jest uzyskanie jak najjaśniejszej cieczy, należy wybrać głębszy staw. Jeśli natomiast priorytetem jest uzyskanie jak najsuchszych możliwych stałych składników, a jakość cieczy jest mniej istotna, należy wybrać płytszy staw. W celu dobrania optymalnego rozwiązania konieczne jest przeprowadzenie kilku prób i błędów – eksperymentuj więc z materiałem, który będzie poddawany obróbce.

Inspekcja i konserwacja części zużywających się

Wydajność urządzenia spadnie nawet przy idealnych ustawieniach, jeśli jest ono zużyte. Zużycie elementów odśrodkowego separatora ciągłego dotyczy szczególnie wkładek bębna i łopat transportera (jeśli są zainstalowane). Z czasem części te ulegają ścieraniu pod wpływem materiałów o działaniu ściernym. Gdy łopaty transportera są zużyte, ich skuteczność w przesuwaniu osadu maleje. Może to prowadzić do pulsacyjnego przepływu („surging”) oraz nieefektywnego usuwania ciasta osadowego.

Inspekcje można przeprowadzać bezpośrednio na maszynie i są one bardzo korzystne. Należy okresowo wyłączać urządzenie z eksploatacji, aby móc sprawdzić jego wnętrze. Sprawdź luz pomiędzy transportorem a bębnem. Jeśli jest on zbyt duży, należy przystąpić do naprawy lub wymiany tych części. Zwróć uwagę na zużycie łożysk transportera i zaplanuj konserwację tak, aby przepadała w ramach zaplanowanego postoju technicznego – unikniesz w ten sposób nagłych awarii w trakcie produkcji. W większości trudnych warunków eksploatacyjnych konieczne jest wcześniejsze wykrywanie objawów zużycia w ramach czynności konserwacyjnych.

Optymalizacja polimerów i flokulantów

W przypadku odpowiedniej optymalizacji zastosowanie polimerów lub koagulantów może znacznie poprawić wydajność procesów odwadniania. W szczególności użycie polimerów lub koagulantów pozwala rozwiązać problem drobnych cząstek pozostających w zawiesinie w cieczy oczyszczonej, a także problem gęstej osadu.

W zależności od konkretnych wymagań dodanie optymalnej ilości polimeru lub koagulantu może pomóc uniknąć marnowania chemikaliów, a ponadto przynosi korzyści wymienione wcześniej, takie jak usuwanie drobnych cząstek, zagęszczanie osadu oraz klarowanie cieczy oczyszczonej. W niektórych przypadkach polimer lub koagulant musi zostać dokładnie wymieszany przed wprowadzeniem osadu do wirówki, dlatego często zaleca się zastosowanie metody generującej turbulencję w celu spełnienia wymagań dotyczących mieszania. Proste testy w szklanych naczyniach (testy „jar”) mogą być przeprowadzone w celu sprawdzenia i ustalenia optymalnego stężenia polimeru lub koagulantu, co pozwala na poprawę wyników w zakresie cieczy oczyszczonej oraz zawartości stałych w ciastku osadowym uzyskiwanym w wirówce. Zaleca się rozpoczęcie tych testów w celu zoptymalizowania stężenia polimeru lub koagulantu w ciastku osadowym.

Monitorowanie i rejestrowanie danych

Choć możliwe jest poprawienie procesu bez jego pomiaru, to wydaje się to bardzo wątpliwe. Na przykład, jeśli Twój odcinacz odśrodkowy jest wyposażony w system sterowania umożliwiający rejestrowanie danych, powinieneś z niego korzystać. Jeśli nie, warto rozważyć dodanie podstawowych urządzeń do rejestracji lub pomiaru. Przykładowo, bardzo pouczające jest rejestrowanie i śledzenie parametrów takich jak przepływ zawiesiny, zawartość stałych w zawiesinie, moment obrotowy, prędkość różnicowa oraz pobór mocy.

Dane gromadzone w czasie często ujawniają określone wzorce. Na przykład: czy moment obrotowy gwałtownie rośnie za każdym razem, gdy pracownik wychodzi na obiad? Jeśli tak, może to wskazywać na możliwe zmiany w składzie zawiesiny. Albo: czy wilgotność osadu maleje, gdy temperatura spada poniżej określonego punktu zadanej wartości? Wiedza na ten temat ułatwia diagnozowanie problemów i poprawę procesu. Prawdą jest, że nowoczesne maszyny często mogą proponować zalecane ustawienia i w związku z tym działają bardziej inteligentnie. Należy jednak pamiętać, że nawet zwykła księga logów, w której operator zapisuje istotne dane, może stać się prawdziwym skarbcem w procesie optymalizacji.

Podsumowanie

Optymalizacja wydajności twojej odśrodkowej centrifugi dekantującej nie jest czymś w rodzaju magii, lecz raczej zrozumieniem drobnych szczegółów oraz działania wewnętrznego maszyny. Skup się na uzyskaniu stabilnego dopływu materiału, dostosowaniu prędkości kosza i prędkości różnicowej do charakteru przetwarzanego materiału. Zmieniaj głębokość stawu (głębokość warstwy cieczy w koszu) w zależności od stopnia suchości osadu oraz przejrzystości cieczy, jaką chcesz uzyskać. W przypadku stosowania określonych środków chemicznych upewnij się, że są one dozowane w odpowiednich ilościach. Na koniec – i co najważniejsze – zapewnij regularne konserwacje urządzenia. Szczere słowo: właśnie te niewielkie, łatwe do kontrolowania czynniki dają ci największą możliwość wpływu na skuteczne utrzymanie pracy centrifugi dekantującej. Dzięki ich zastosowaniu obniżasz koszty eksploatacji i osiągasz pożądane efekty separacji w swoim procesie. Maszyny takie jak Huada zostały zaprojektowane na podstawie wieloletniego doświadczenia inżynierów, aby zapewnić wysoką wydajność. Optymalizacja jednak pozostaje w twoich rękach.