เครื่องเหวี่ยงเหวี่ยงแบบสกรูหนอน (Screen Worm Centrifuge): คู่มือแก้ไขปัญหาทั่วไป

หากคุณทำงานในโรงงานเคมี โรงงานยา หรือโรงงานบำบัดน้ำเสีย คุณน่าจะคุ้นเคยกับเครื่องเหวี่ยงเหวี่ยงแบบตะแกรง (screen worm centrifuge) อยู่แล้ว เครื่องนี้ทำหน้าที่แยกของแข็งออกจากของเหลว และสามารถปฏิบัติงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับเครื่องจักรทั่วไป อาจเกิดปัญหาขึ้นได้ บางทีคุณอาจสังเกตเห็นว่าผลิตภัณฑ์ที่ออกมาชื้นเกินไป หรือเครื่องกำลังส่งเสียงผิดปกติซึ่งไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน การเข้าใจหลักการทำงานภายในของเครื่องเหวี่ยงเหวี่ยงจะช่วยป้องกันไม่ให้คุณเรียกช่างบริการมาซ่อมแซมเร็วเกินไป ด้วยประสบการณ์กว่า 30 ปีในการออกแบบ ผลิต และให้บริการเครื่องเหวี่ยงเหวี่ยง ทีมงานของบริษัทฮัวต้าจึงคุ้นเคยกับปัญหาต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้เกือบทุกกรณี ในบทความนี้ เราจะกล่าวถึงปัญหาหลายประการที่ผู้ปฏิบัติงานมักพบเจอ พร้อมทั้งแนวทางแก้ไข

การป้อนวัตถุดิบไม่สม่ำเสมอและการล้างไม่เพียงพอ

หนึ่งในปัญหาที่อาจเกิดขึ้นได้และทำให้ผู้ใช้งานรู้สึกหงุดหงิดมากที่สุด ซึ่งเราได้ยินบ่อยครั้งที่สุด คือปัญหาที่เกี่ยวข้องกับรอบการป้อนวัตถุดิบ (feed cycle) และรอบการล้าง (wash cycle) โดยจุดประสงค์หลักของเครื่องเหวี่ยงแยกแบบตะแกรงหมุน (screen worm centrifuge) คือการแยกของแข็งออกจากของเหลว และล้างของแข็งหากจำเป็น อย่างไรก็ตาม หากการป้อนวัตถุดิบไม่สม่ำเสมอ เครื่องจะไม่สามารถทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่น สารผสมอาจไหลเข้ามาเร็วเกินไป หรือความหนืดอาจเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากหนาเกินไปในนาทีหนึ่ง ไปเป็นบางเกินไปในอีกนาทีถัดไป ซึ่งส่งผลให้สมดุลโดยรวมของระบบเสียไปทั้งหมด

ตอนนี้เรามาพิจารณาสิ่งที่เกิดขึ้นภายในกันดีกว่า ของเหลวสำหรับล้างต้องสามารถซึมผ่านเค้กได้อย่างสม่ำเสมอเพื่อชะล้างของแข็งออกให้ทั่วถึง หากการป้อนสารเข้ามามีการผันผวน เค้กที่เกิดขึ้นจะไม่สม่ำเสมอ และของเหลวสำหรับล้างจะไหลเป็นร่องผ่านเค้กเท่านั้น ส่งผลให้ของแข็งบางส่วนไม่ได้รับการล้างเลย กลับกัน หากสารที่ป้อนเข้ามามีความเข้มข้นต่ำเกินไป อาจทำให้ไม่สามารถสร้างเค้กที่หนาพอได้ ซึ่งจะส่งผลให้ของแข็งที่ยังเปียกอยู่ถูกดันออกมาทางปลายของอุปกรณ์ ปกติแล้ว ขั้นตอนแรกในการแก้ไขปัญหานี้มักดำเนินการที่จุดก่อนหน้า (upstream) เช่น ปัญหาอาจได้รับการแก้ไขได้โดยการตรวจสอบปั๊มป้อนสารและตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนผสมแบบเลื่อนไหล (slurry) ถูกผสมอย่างทั่วถึงและมีความสม่ำเสมอ นอกจากนี้ ควรตรวจสอบหัวฉีดสำหรับล้างด้วย เพราะหัวฉีดอาจอุดตันได้ตามกาลเวลา โดยเฉพาะเมื่อมีสิ่งสกปรกหรือเศษวัสดุแปลกปลอมปนมากับสารที่ป้อนเข้ามา การรักษาความสะอาดของหัวฉีดเหล่านี้จะช่วยปรับปรุงคุณภาพความสะอาดของผลิตภัณฑ์สุดท้ายของท่านได้อย่างมาก

การสั่นสะเทือนและเสียงผิดปกติ

เมื่อเครื่องเหวี่ยงเหวี่ยงแบบสกรู (screen worm centrifuges) เริ่มสั่น กระเทือน หรือสร้างเสียงที่ไม่ใช่ส่วนหนึ่งของจังหวะการทำงานปกติ นั่นหมายความว่าเครื่องกำลังพยายามสื่อสารกับคุณ คล้ายกับไฟแจ้งเตือนระบบเครื่องยนต์ (check engine lights) บนรถยนต์ การเพิกเฉยต่อการสั่นสะเทือนดังกล่าวจะทำให้คุณเสี่ยงต่อการที่ปัญหาจะรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ และอาจลุกลามจนกลายเป็นการซ่อมแซมที่มีค่าใช้จ่ายสูงและซับซ้อน

หากมีความไม่สมดุลในเครื่องจักร จะก่อให้เกิดการสั่นสะเทือน ซึ่งอาจเกิดจากของแข็งสะสมตัวบนตะแกรงอย่างไม่สม่ำเสมอ หรือตัวตะแกรงเองสึกหรอ บางครั้งอาจเกิดจากแบริ่งเริ่มเสื่อมสภาพ เครื่องจักรเหล่านี้ใช้แรงโหลดหนักกับแบริ่ง ซึ่งหมุนด้วยความเร็วสูง การตรวจพบแบริ่งที่เสียตั้งแต่ระยะแรกเป็นการซ่อมแซมง่าย แต่หากเพิกเฉยต่อแบริ่งที่เสีย อาจส่งผลให้เพลาหรือโครงเครื่องได้รับความเสียหาย นอกจากนี้ ท่านควรพิจารณาส่วนของสกรูล (scroll) ด้วย สกรูลคือชิ้นส่วนของเครื่องจักรที่ทำหน้าที่เคลื่อนย้ายของแข็ง หากสกรูลโค้งงอหรือเสียหาย อาจสัมผัสกับตะแกรง จนก่อให้เกิดเสียงดังรบกวนและสั่นสะเทือนอย่างรุนแรง นี่คือเหตุผลที่ประสบการณ์อันยาวนานจากการให้บริการมานับสิบปี รวมถึงการตรวจสอบเป็นประจำ มีความสำคัญยิ่งในการป้องกันไม่ให้ปัญหาลุกลามรุนแรงขึ้น เครื่องมือที่มีประสิทธิภาพที่สุดอย่างหนึ่ง คือการคุ้นเคยกับเสียงและระดับการสั่นสะเทือนปกติของเครื่องจักร

การอุดตันของตะแกรงและการบังตาของตะแกรง

ตะแกรงหมุนแบบไซโคลนเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการ โดยช่วยให้ของเหลวไหลผ่านได้ ขณะที่กักเก็บของแข็งไว้ อย่างไรก็ตาม ตะแกรงอาจอุดตัน ซึ่งเป็นปัญหาที่เราเรียกกันโดยทั่วไปว่า "การอุดตันของรูตะแกรง" (blinding) เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ อนุภาคจะติดค้างอยู่ภายในรูเปิดของตะแกรง หรือเมื่อของแข็งมีความเหนียวเล็กน้อย จึงไม่สามารถหลุดออกจากรูเปิดได้

เมื่อหน้าจอเริ่มเกิดการอุดตันจนแสงส่องผ่านไม่ได้ นั่นหมายความว่าของเหลวไหลผ่านหน้าจอช้าเกินไป บางครั้งคุณอาจสังเกตเห็นว่าของแข็งถูกขับออกมายังคงเปียกมากกว่าปกติ เนื่องจากเครื่องไม่มีพื้นที่เพียงพอสำหรับรองรับของเหลว บางกรณี ของเหลวยังอาจท่วมสูงกว่าระดับของแข็งและถูกขับออกพร้อมกับผลิตภัณฑ์ส่วนที่เหลืออีกด้วย สาเหตุที่ทำให้เกิดปัญหานี้คืออะไร? เป็นไปได้ว่าขนาดของช่องเปิดบนหน้าจอไม่เหมาะสมกับวัสดุที่คุณกำลังประมวลผล เช่น หากขนาดของอนุภาคใกล้เคียงกับขนาดของช่องเปิดมากเกินไป อนุภาคเหล่านั้นจะติดค้างอยู่ที่หน้าจอ นอกจากนี้ ปัญหายังอาจเกิดจากการเตรียมวัตถุดิบก่อนเข้าระบบ (feed preparation) ได้ด้วย เช่น หากของแข็งมีความละเอียดมากเกินไป มีความเหนียว หรือมีลักษณะเป็นเศษเล็กเศษน้อยที่เกาะติดกัน (claw) แทนที่จะเป็นฟลอก (floc) อาจจำเป็นต้องมีการบำบัดเบื้องต้น เช่น การเติมสารช่วยตกตะกอน (flocculant) หรือการปรับอุณหภูมิ กระบวนการทำความสะอาดหน้าจอที่อุดตันนั้นอาจยุ่งยาก บางครั้งคุณสามารถใช้ตัวทำละลายหรือล้างออกด้วยน้ำแรงดันสูง แต่หากโชคไม่เข้าข้าง คุณอาจจำเป็นต้องถอดชิ้นส่วนหน้าจอออกทั้งหมดเพื่อทำความสะอาด ทุกคนต่างไม่ต้องการเวลาหยุดทำงาน (downtime) ดังนั้นจึงสำคัญมากที่จะต้องใส่ใจทั้งในเรื่องของการเลือกหน้าจอและการเตรียมวัตถุดิบก่อนเข้าระบบอย่างรอบคอบ

การเคลื่อนย้ายของแข็งออกจากเครื่อง

อีกหนึ่งปัญหาที่เราพบบ่อยคือ เครื่องมีความยากลำบากในการเคลื่อนย้ายของแข็งออกจากตัวเครื่อง สกรูหรือสกรูแบบเกลียว (worm) ถูกออกแบบมาเพื่อผลักดันของแข็งที่ผ่านกระบวนการลดความชื้นแล้วไปยังปลายทางของการปล่อยออกอย่างเบาๆ อย่างไรก็ตาม การทำงานนี้ไม่ได้เกิดขึ้นอย่างราบรื่นเสมอไป

นี่เป็นปรากฏการณ์ที่พบได้บ่อยกับวัสดุที่มีลักษณะเป็นเส้นใยหรือเส้นใยยาว เช่น วัสดุเหล่านี้มักพันรอบใบพัดของสกรู (scroll flights) และสะสมตัวขึ้นเรื่อยๆ จนในที่สุดไม่เหลือพื้นที่ว่างให้วัสดุแข็งใหม่ๆ เคลื่อนผ่านไปได้ คล้ายกับการอุดตันของเส้นผมจำนวนมากในท่อน้ำทิ้ง บางครั้ง วัสดุอาจมีความเหนียวหรือนุ่มเป็นพิเศษ แทนที่จะถูกดันผ่านไปตามปกติ วัสดุเหล่านี้กลับเลอะเทอะติดอยู่ที่สกรูหรือหน้าจอ ซึ่งแสดงให้เห็นได้จากแรงบิด (torque) ที่เพิ่มขึ้นบนระบบขับเคลื่อนสกรู หรือเครื่องจักรหยุดทำงานเนื่องจากภาวะโหลดเกิน (overload condition) สถานการณ์เช่นนี้มักเกิดขึ้นเมื่อสกรูทำงานในโหมดที่ค่อนข้าง 'เฉยชา' เกินไป อันเนื่องมาจากการตั้งค่าควบคุมมอเตอร์สกรูที่รุนแรงเกินไป บางครั้งอาจจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนการออกแบบสกรู เช่น ระยะห่างระหว่างใบพัด (flight pitch) และรูปแบบการจัดวางใบพัดจะต้องแตกต่างกันไปตามชนิดของวัสดุที่ใช้ นี่คือหนึ่งในกรณีที่ผู้ผลิตที่มีไลน์ผลิตภัณฑ์หลากหลายและมีศักยภาพด้านการวิจัยและพัฒนา (R&D) ที่แข็งแกร่งนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง ผู้ผลิตประเภทนี้มีแนวโน้มสูงมากที่จะเคยออกแบบสกรูไว้โดยเฉพาะสำหรับวัสดุประเภทที่คุณใช้งาน

การบำรุงรักษาและการดูแลเชิงรุก

นี่คือสิ่งที่ควรรู้เกี่ยวกับเครื่องแยกสารแบบไซโคลนชนิดหนอน (worm screen centrifuge) ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่แข็งแรงทนทาน แต่ไม่สามารถทนต่อการถูกเพิกเฉยได้ การดำเนินการเชิงรุกที่เรียบง่ายบางประการสามารถช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องได้อย่างมาก เราหมายถึงการปฏิบัติพื้นฐานทั่วไป เช่น การตรวจสอบระดับน้ำมันหล่อลื่นอย่างสม่ำเสมอ การประเมินสภาพของสายพาน และการฟังเสียงการทำงานของตลับลูกปืนด้วยหูฟังแพทย์สำหรับช่างกลไก (mechanic stethoscope) เป็นครั้งคราว หากคุณมีอุปกรณ์สำหรับตรวจสอบและวัดค่า ให้ทำการติดตามระดับการสั่นสะเทือนอย่างต่อเนื่อง

สิ่งต่าง ๆ ที่เราได้พูดคุยกันมาส่วนใหญ่สามารถลดผลกระทบให้น้อยลงได้ด้วยการปฏิบัติตามขั้นตอนมาตรฐานที่ดี หากคุณทราบว่าวัสดุของคุณมีแนวโน้มสะสมมาก คุณสามารถวางแผนล้างเครื่องอย่างรวดเร็วหลังสิ้นสุดแต่ละกะได้ หากคุณทราบว่าแบริ่งชนิดหนึ่งมีอายุการใช้งานที่แน่นอนในแอปพลิเคชันของคุณ คุณสามารถเปลี่ยนมันก่อนที่จะเสียหาย โดยดำเนินการระหว่างช่วงเวลาหยุดเครื่องตามแผนที่กำหนดไว้ บริษัทผู้ผลิตเครื่องจักรเหล่านี้มาเป็นเวลาสามสิบปีที่ผ่านมา ก็มีทีมบริการที่มีศักยภาพสูงเช่นกัน การนำความรู้ดังกล่าวมาใช้ประโยชน์ เช่น ผ่านการจัดอบรมสำหรับผู้ปฏิบัติงานของคุณ อาจให้ประโยชน์อย่างมาก ผู้ปฏิบัติงานที่เข้าใจเครื่องจักรเป็นอย่างดีจะสามารถระบุสัญญาณแรกเริ่มของความล้มเหลวที่กำลังจะเกิดขึ้นได้ดีกว่าผู้ปฏิบัติงานทั่วไปมาก

สรุป

ความผิดปกติของเครื่องเหวี่ยงเหวี่ยงแบบตะแกรง (Screen worm centrifuge) อาจสร้างความหงุดหงิดได้มาก โดยเฉพาะเมื่อทำให้การผลิตหยุดชะงัก อย่างน้อยก็อาจช่วยปลอบใจได้บ้างที่คิดว่าเหตุการณ์ทั้งหมดสามารถป้องกันได้ และปัญหาทั้งหมดสามารถแก้ไขได้ หากเรารู้ล่วงหน้าว่าจะเกิดอะไรขึ้น การระบุสาเหตุหลักของปัญหาคือขั้นตอนแรกในการจัดทำแนวทางแก้ไข ป้อนวัตถุดิบไม่สม่ำเสมอหรือไม่? อาจส่งผลให้การล้างไม่ดีพอ ตัวเครื่องสั่นหรือไม่? อาจเกิดจากความไม่สมดุล ตะแกรงอุดตันหรือไม่? จะส่งผลต่ออัตราการผ่านวัสดุ (Throughput) ด้วยการรวมการบำรุงรักษาตามมาตรฐานที่มีประสิทธิภาพเข้ากับช่องทางสนับสนุนที่แข็งแกร่งร่วมกับผู้จัดจำหน่ายของคุณ คุณจะสามารถมั่นใจได้ว่าทรัพย์สินของคุณจะสามารถดำเนินการต่อเนื่องโดยไม่มีการหยุดชะงักเป็นเวลานานในอนาคต ไม่มีใครสามารถคาดการณ์ปัญหาทุกอย่างได้ล่วงหน้า แต่โชคดีที่มีทีมงานผู้เชี่ยวชาญที่เคยแก้ไขปัญหามากมายหลายล้านกรณีซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ ดังนั้นเป้าหมายของคุณในการรักษาประสิทธิภาพของกระบวนการแยกของแข็งออกจากของเหลว (solid-liquid separation) จึงสามารถบรรลุได้อย่างมั่นคงและปลอดภัย เมื่อคุณมั่นใจในประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ที่ใช้งาน