ЗАДАЧА: Улучшение производства в условиях, когда оборудование находится в зоне ATEX (взрывоопасная зона)
РЕШЕНИЕ: Установка Воздушно-мембранных насосов
Спирт или этиловый спирт, этанол, спирт — часто употребляемое название органического соединения из группы спиртов. Выглядит как бесцветная жидкость с приятным запахом. Спирт производят в основном из крахмала и сахарного сырья путем брожения с использованием дрожжей. Применяется как растворитель и экстрагент, для дезинфекции, консервации и производства алкогольных напитков. Он служит сырьем для целого ряда химических веществ. Для поставщиков проблемы при выборе оборудования связаны с зоной ATEX, в которой находится большая часть оборудования, физическими и химическими характеристиками продукта (легкая летучесть и воспламеняемость, потенциальные проблемы с механическими уплотнениями) и проблемами с истиранием во время транспортировки исходной смеси (злаки + вода и кислота).
Все указанные проблемы были отмечены на проекте переноса и модернизации завода этилового спирта (из кукурузы). На заводе было старое оборудование, в основном от моно насосов на начальном этапе производства до центробежных насосов в дистилляционном секторе. Идея инженера с завода заключалась в том, чтобы заменить насосы на такие же (снова купить центробежные насосы). Посетив сайт, специалист Tapflo понял, что в большинстве позиций не требуется больших перекачиваний и давлений. В результате была предложена установка мембранных насосов с питанием от сжатого воздуха - более элегантное и технически более правильное решение.
Клиент доверился компании Tapflo как солидному производителю насосов и согласился оснастить производство воздушно мембранными насосами. При такой смене типа насоса клиент отметил много преимуществ, и из них самыми основными являются:
- Отсутствие электрического тока для работы насоса в зоне ATEX, что снижает вероятность взрыва.
- Герметичность насоса. В отличие от центробежных насосов, мембранные насосы не имеют вращающихся частей, поэтому уплотнение насосов проще и служит дольше.
- Возможность пробного запуска. Сама фабрика находится не на высоком технологическом уровне, и производство во многом зависит от оператора. При использовании диафрагменных насосов у оператора есть определенное время безопасности, в течение которого насос может работать всухую без повреждений, что невозможно при использовании центробежных насосов.
- Регулировка производительности насоса проста, на месте установки с игольчатым клапаном, не нужны дорогие регуляторы частоты.
- Материал насоса/Цена. Насосы для большинства применений изготавливаются из алюминия, что существенно повлияло на снижение покупной цены, а сами вложения окупятся быстрее.
- Замена позиции. По согласованию с клиентом произведен подбор типоразмеров насосов таким образом, чтобы в случае необходимости (внезапная поломка и т.п.) насосы можно было легко заменить с другого места и процесс продолжался бесперебойно.
- Лёгкость в обслуживании.
Насосы были установлены и введены в эксплуатацию в 2016 году, и с тех пор работают круглосуточно, так как завод работает в 3 смены, без остановки. Через месяц проблемы появились в единственной позиции, который перекачивал горячий спирт из ректификационной колонны. Сервисная бригада Tapflo вскрыла насос и обнаружила непредвиденный износ всасывающего и напорного коллектора, а также заметный износ рабочих камер/корпуса насоса. Эти повреждения связаны с температурой спирта т.е. воздействием горячего спирта на алюминий, из которого изготовлен корпус насоса. Для этой позиции Tapflo заменил насос на насос из нержавеющей стали AISI 316, и с тех пор проблем с этой позицией не было.
На втором этапе модернизации завода, инженеры Tapflo столкнулись с проблемой транспортировки смеси кукурузного пюре, воды и серной кислоты. Сама жидкость была проблемной по многим параметрам, кусочки кукурузы делали ее очень абразивной, а с другой стороны, содержание кислоты было причиной химической агрессии.
Для этой позиции давно были установлены винтовые насосы, и во время производства оператору часто приходилось останавливать насос из-за повреждения статора, кроме того, область вокруг насоса была очень грязной, потому что уплотнение насоса постоянно давало течь. В качестве решения некоторое время использовался насос с полым роторным диском, но он оказался плохим решением, поскольку частицы кукурузы оказывались рядом с рабочим колесом и нарушали геометрию деталей насоса, вызывая интенсивный износ и снижение производительности. В поисках решения этой проблемы мы показали покупателю преимущества воздушно-мембранного насоса, однако это вызвало сомнение, поскольку пульсирующий поток, создаваемый воздушно-мембранным насосом , может привести к неправильным показаниям расходомера, расположенного на нагнетательном трубопроводе, и тем самым поставить процесс под угрозу. Наши инженеры откликнулись на это предложив воздушно-мембранные насосы серии TK со встроенным демпфером пульсаций.
Клиенту понравилось это решение, и он заказал рекомендованные насосы. Используя собранные технические данные и проблемы с существующими насосами, мы сделали тщательный выбор материалов (корпус из полиэтилена, мембрана и клапаны из EPDM). Благодаря решению, предложенному Tapflo, заказчику удалось преодолеть как препятствия со стороны жидкости, так и с помощью демпфера пульсаций обеспечить постоянный расход и точные показания расходомера. Насос установлен и введен в эксплуатацию в 2018 году и через 2 месяца эксплуатации профилактически вскрыт для контроля деталей. Установлено, что детали насоса соответствуют заводским допускам, насос собран и введен в эксплуатацию.