Kokia įranga reikalinga skalbinių ploviklių gamybai?

Skalbinių ploviklio miltelių gamyba yra nepertraukiamo kietųjų medžiagų{0}}apdorojimo ir terminio{1}}apdorojimo sistema. Įrangos konfigūracija priklauso nuo sudėties, gamyklos pajėgumo, tikslinio tūrinio tankio, drėgmės specifikacijos ir pakuotės formato.

Žvelgiant iš inžinerinės perspektyvos, ploviklių miltelių gamykla žaliavas, tokias kaip aktyviosios paviršiaus medžiagos, statybinės medžiagos, šarmai ir priedai, paverčia galutiniais milteliais dozuojant, ruošiant suspensiją, džiovinant, maišant, sijojant, transportuojant ir pakuojant.

Skalbinių ploviklio milteliuose naudojamos ir kietos, ir skystos žaliavos. Kietosios medžiagos paprastai apima:

natrio karbonatas (Na2CO3)
natrio sulfatas (Na2SO4)
ceolitas 4A
natrio silikato milteliai
karboksimetilceliuliozė (CMC)
natrio perkarbonatas
fermentai
optiniai balikliai

Skystieji komponentai paprastai apima:

linijinė alkilbenzeno sulfonrūgštis (LABSA)
natrio silikato tirpalas
nejoninės aktyviosios paviršiaus medžiagos
kvepalai
dejonizuotas vanduo

Sandėliavimo įranga parenkama pagal tūrinį tankį ir takumą.

Milteliai, kurių tūrinis tankis didesnis nei 0,7 g/cm³, paprastai laikomi plieniniuose silosuose, kuriuose yra suskystinimo trinkelės arba vibratoriai.

Higroskopiniai priedai, pvz., natrio perkarbonatas, dažnai laikomi{0}}kontroliuojamose patalpose, kurių santykinis drėgnumas mažesnis nei 40–50 %, kad būtų išvengta skilimo.

Dozavimo įrangą paprastai sudaro:

sraigtiniai tiektuvai
sukamieji vožtuvai
svorio netekimas--svorio šėryklose
apkrovos elementų bunkerių sistemos
dozavimo siurbliai

Statybininkų padavimo tikslumas paprastai kontroliuojamas ±0,5–1,0 % ribose. Paprastai dėl mažos dozės procentinės dalies reikia griežčiau kontroliuoti fermentų dozavimą.

Srutų paruošimo sistema prieš džiovinant purškiant paverčia miltelius ir skystus ingredientus į pumpuojamą ploviklio srutą.

Į pagrindinę įrangą įeina:

srutų maišymo bakas

agitatorius

šildymo apvalkalas arba garo gyvatukas

inline homogenizatorius

cirkuliacinis siurblys

Tipinė kietųjų srutų koncentracija svyruoja nuo 55 % iki 70 %, priklausomai nuo formulės.

LABSA neutralizavimas dažnai vyksta srutų rezervuaro viduje, naudojant natrio hidroksidą arba natrio karbonatą.

Dažna reakcija:

LABSA + NaOH → Natrio alkilbenzensulfonatas + vanduo

Bako darbinė temperatūra paprastai palaikoma nuo 60 laipsnių iki 90 laipsnių, atsižvelgiant į klampumą ir aktyviosios paviršiaus medžiagos apkrovą.

Maišytuvo konstrukcija priklauso nuo klampumo. Dažniausiai naudojami inkariniai maišytuvai arba turbinos sparnuotės.

Klampumas yra stebimas, nes srutos klampumas tiesiogiai veikia purškimo purkštuko purškimą.

Tipinis ploviklio suspensijos klampumas gali svyruoti nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių cP, priklausomai nuo kietųjų dalelių kiekio.

Prieš patenkant į purškiamojo džiovinimo bokštą, srutos yra suslėgtos per aukšto{0}}slėgio siurblius.

Įprasti siurblių tipai:

Triplex stūmoklio siurblys
stūmoklinis siurblys

Darbinis slėgis dažnai svyruoja:

2 MPa
4 MPa
iki 8 MPa

Slėgio pasirinkimas priklauso nuo purkštuko dydžio ir tikslinio lašelio dydžio.

Lašelio skersmuo tiesiogiai veikia:

dalelių dydžio pasiskirstymas
miltelių drėgmė
miltelių tankis

Siurblio išleidimo linijos paprastai apima:

slėgio siųstuvai
pulsacijos slopintuvas
apsauginis vožtuvas
inline filtrai

Norint išvengti purkštukų užsikimšimo, prieš purškimą reikalingi filtrai.

Tipiškas filtravimas:

80–200 akių, priklausomai nuo purkštuko konstrukcijos.

Purškimo džiovinimo bokštas yra pagrindinė džiovinimo įranga ploviklių miltelių gamyboje.

Jo tikslas – susmulkinti ploviklio suspensiją į smulkius lašelius ir išgarinti drėgmę naudojant įkaitintą orą.

Sistema paprastai apima:

džiovinimo kamera
purškimo antgaliai arba rotacinis purkštuvas
karšto oro skirstytuvas
degiklis arba garinis oro šildytuvas
išmetimo kanalas

Purškimo džiovinimo bokšto aukštis priklauso nuo talpos.

Pavyzdžiai:

10–15 metrų bokštas mažesniam našumui
20–35 metrų bokštas didesniam pajėgumui

Įleidžiamo oro temperatūra paprastai svyruoja:

250 laipsnių
300 laipsnių
iki 400 laipsnių

Išeinančio oro temperatūra paprastai reguliuojama tarp:

90 laipsnių ir 120 laipsnių

Tikslinė gatavo miltelių drėgmė:

2–8 %, priklausomai nuo gaminio klasės.

Dalelių susidarymas priklauso nuo:

srutos klampumas
purškimo slėgis
įeinančio oro temperatūra
oro buvimo laikas

Purškiamų{0}}džiovintų ploviklio miltelių tūrinis tankis paprastai svyruoja tarp:

300–550 g/L

Bokšto korpusas paprastai yra anglinis plienas su vidine izoliacija.

Aukštos{0}}temperatūros zonose dažnai naudojamos nerūdijančio plieno kontaktinės dalys.

Iš bokšto išeinantys milteliai išlaiko likutinę šilumą.

Tipinė miltelių išleidimo temperatūra gali viršyti 70 laipsnių.

Aušinimo įranga gali būti:

verdančiojo sluoksnio aušintuvas

oro aušinimo konvejeris

vibruojantis skystasis sluoksnis

Tikslinė galutinė miltelių temperatūra prieš maišant paprastai yra žemesnė nei 40 laipsnių.

Aušinimas pagerėja:

takumas

laikymo stabilumas

fermentų išgyvenimas

kvepalų išlaikymas

Oro tvarkymas apima:

išcentrinis ventiliatorius

ortakiai

ciklono separatorius

maišo filtras

Ciklonai sulaiko stambias miltelių daleles.

Maišiniai filtrai sulaiko dulkes žemiau ciklono pjūvio dydžio.

Dulkių koncentracijos ribos paprastai kontroliuojamos remiantis vietiniais aplinkosaugos reglamentais.

Susigrąžintos baudos gali būti grąžinamos į mišinį arba suspensiją.

Daugelis ploviklių ingredientų negali būti veikiami purškimo bokšto temperatūros.

Jie pridedami po džiovinimo.

Bendra įrašų{0}}papildymo medžiaga:

fermentai

kvepalai

natrio perkarbonatas

spalvotos dėmės

anti-sulipimo medžiagos

balinimo aktyvatoriai

Į įrangą įeina:

juostelinis maišytuvas

plūgų maišytuvas

irklentinis maišytuvas

skysčio purškimo sistema

Maišymo laikas priklauso nuo formulės ir maišytuvo tipo.

Tipiškas paketinis maišymas:

5-15 minučių

Skystiems kvepalams dozuoti reikia purškiamųjų purškiklių.

Vienodumas tikrinamas atliekant mėginių bandymus.

Svarbios gamybos kontrolės priemonės:

fermentų pasiskirstymas

dėmių pasiskirstymas

drėgmės konsistencija

tūrinis tankis

Netinkamas maišymas turi įtakos ploviklio išvaizdai ir skalbimo efektyvumui.

Po sumaišymo ploviklio milteliai praeina sijojimo būdu.

Įrangą paprastai sudaro:

vibruojantis ekranas

rotacinis sijotuvas

tinklelio separatorius

Įprastas atrankos tikslas:

pašalinti per didelius aglomeratus

pašalinti pašalines daleles

pagerinti dalelių konsistenciją

Tinklo tinklelio dydis priklauso nuo tikslinio miltelių granuliavimo.

Negabaritinės medžiagos gali būti frezuojamos ir perdirbamos.

Perdavimo sistemos apima:

kaušinis liftas

sraigtinis konvejeris

pneumatinis konvejeris

juostinis konvejeris

Transportavimo greitis kontroliuojamas kruopščiai, nes per didelis smūgis sulaužo granules ir keičia tūrinį tankį.

Milteliai, kurių sudėtyje yra fermentų-, paprastai reikalauja nedidelio poveikio.

Gatavi skalbimo milteliai supakuojami pagal mažmeninį arba pramoninį formatą.

Įprasti pakuotės dydžiai:

500 g

1 kg

2 kg

5 kg

10 kg

25 kg

Pakavimo įranga:

sraigto užpildas

atvira{0}}burna

vertikalios formos užpildymo sandarinimo mašina

svėrimo bunkeris

terminio sandarinimo įrenginys

maišelių susiuvimo mašina

kontrolinės svarstyklės

metalo detektorius

Tikslinis užpildymo tikslumas dažnai yra:

±0.2–0.5%

Pakuotės medžiaga skiriasi:

laminuoti PE maišeliai

austi polipropileniniai maišai

kartoninė dėžutė su įdėklu

Miltelių tankinimas pildymo metu yra stebimas, nes tankio pokyčiai turi įtakos maišelio išvaizdai ir grynajam svoriui.

Gaminant ploviklio miltelius susidaro smulkios dalelės.

Dulkių šaltiniai apima:

miltelių perkėlimas

bokšto išmetimas

maišytuvo pakrovimas

pakavimo stotis

Surinkimo įranga apima:

ciklono separatorius

impulsinis purkštuko maišelio filtras

šlapias šveitiklis (jei reikia)

Maišeliuose filtruose paprastai naudojama poliesterio arba PTFE filtravimo medžiaga.

Slėgio kritimas filtrų blokuose yra stebimas.

Priklausomai nuo sudėties, surinktos dulkės gali būti perdirbamos.

Smulkios ploviklio dulkės taip pat turi įtakos sprogimo rizikai.

Įžeminimas ir dulkių koncentracijos kontrolė yra standartiniai inžineriniai reikalavimai.

Skalbimo miltelių gamybos linija apima tiek nuolatines, tiek partines operacijas, kurioms reikalingas centralizuotas proceso koordinavimas. Automatizavimo sistema paprastai yra pagrįsta PLC arba DCS architektūra, atsižvelgiant į įrenginio pajėgumą ir valdymo sudėtingumą.

Valdymo sistema yra atsakinga už kelių proceso vienetų koordinavimą, įskaitant:

žaliavos dozavimo ir padavimo tikslumas

srutų paruošimo ir maišymo stabilumas

neutralizacijos reakcijos kontrolė paviršinio aktyvumo medžiagų apdorojimui

aukšto{0}}slėgio siurblio veikimas ir saugos reguliavimas

purškimo džiovinimo degiklio valdymas ir degimo stabilumas

džiovinimo oro tūris ir oro srauto paskirstymas

išėjimo miltelių drėgmės reguliavimas naudojant grįžtamojo ryšio stebėjimą

po-maišymo sekos valdymas priedams

pakavimo linijos sinchronizavimas ir pildymo greičio reguliavimas

Kiekviena iš šių proceso sekcijų veikia taikant uždaro{0}}ciklo valdymo logiką, kad būtų išlaikytos stabilios gamybos sąlygos ir sumažintas partijos kitimas.

Instrumentuotė sistemoje

Įprastoje ploviklio miltelių gamyklos automatizavimo sistemoje integruoti kelių tipų pramoniniai jutikliai ir matavimo prietaisai:

apkrovos elementų{0}}pagrįstos svėrimo sistemos, skirtos žaliavų rūšiavimui
atsparumo temperatūros detektoriai (RTD) ir termoporos proceso temperatūros stebėjimui
slėgio siųstuvai, skirti srutų siurblio ir purškimo džiovinimo sistemos apsaugai
elektromagnetiniai srauto matuokliai skysčių dozavimui ir srutų cirkuliacijos matavimui
džiovinimo ir tolesnio apdorojimo{0}}zonose sumontuoti drėgmės jutikliai
pH analizatoriai neutralizavimo kontrolei ruošiant srutas

Šie prietaisai yra prijungti per lauko magistralės tinklus, pvz., Profibus, Modbus arba Ethernet{0}}pagrįstas pramoninio ryšio sistemas, atsižvelgiant į sistemos dizainą.

Proceso valdymo funkcijos

Automatizavimo sistema palaiko stabilias veikimo sąlygas pagrindinėse proceso dalyse:

srutų paruošimo temperatūra palaikoma kontroliuojamoje pramonėje, tinkančioje paviršinio aktyvumo medžiagoms neutralizuoti ir klampumui stabilizuoti
Purškiamojo džiovinimo išėjimo temperatūra nuolat reguliuojama, kad būtų išlaikytas pastovus galutinių miltelių drėgmės kiekis
reguliuojamas oro srauto ir išmetamųjų dujų balansas, siekiant stabilizuoti džiovinimo efektyvumą ir dalelių susidarymą

Šios valdymo funkcijos vykdomos per PID{0}}pagrįstas kilpas, integruotas į PLC arba DCS valdiklius.

Duomenų stebėjimas ir gamybos registravimas

Sistema nuolat įrašo proceso duomenis, kad būtų lengviau sekti gamybą ir kontroliuoti kokybę. Užregistruoti parametrai paprastai apima:

partijų formavimo įrašai ir žaliavos suvartojimas
srutų paruošimo laikas ir maišymo sąlygos
džiovinimo bokšto veikimo sąlygos (temperatūra, oro srautas, slėgis)
galutiniai miltelių drėgmės ir tankio rodikliai
pakuotės išvesties tūris ir užpildymo tikslumas

Šie duomenys saugomi centralizuotoje istorikų sistemoje ir gali būti naudojami gamybos analizei, trikčių šalinimui ir proceso optimizavimui.

Saugos blokavimo sistema

Automatikos sistema taip pat apima techninės ir programinės įrangos blokavimo funkcijas, skirtas apsaugoti įrangą ir užtikrinti saugų veikimą. Įprasta apsaugos logika apima:

automatinis purškiamojo džiovinimo degiklio išjungimas neįprastai pakilus temperatūrai arba sugedus liepsnai
siurblio išjungimas esant viršslėgiui srutų padavimo linijose
aliarmas ir izoliacijos atsakas, kai maišelio filtro slėgio skirtumas viršija projektines ribas
variklio apsauga nuo perkrovos, fazės praradimo ar neįprastų vibracijos sąlygų

Šie blokatoriai įgyvendinami tiek PLC, tiek nepriklausomų saugos relių lygiu, atsižvelgiant į gamyklos saugos reikalavimus.