Problem z gazami w płynach na przykładzie dużego producenta smarów

Grupa WOLFF

Skontaktuj się z naszym inżynierem


KRZYSZTOF WNĘK

Zjawisko napowietrzania cieczy i past, do którego dochodzi w procesach produkcyjnych, a nawet w czasie transportu, stanowi poważny problem dla wielu gałęzi przemysłu. Zawarte w produkcie powietrze może prowadzić do utleniania jego składników, rozpadu tłuszczy, przyspieszonego starzenia, a nawet problemów z jego konfekcjonowaniem.

Wszystko to powoduje zwiększoną liczbę reklamacji, a tym samym pogorszenie ekonomiki produktu. Z poniższego artykułu dowiesz się, jak jeden z wiodących producentów smarów zamierza rozwiązać powyższe problemy.

W przypadku materiałów smarnych obecność pęcherzy powietrza pogarsza ich walory wizualne, obniża gęstość, a także stabilność chemiczną. Każdy z tych aspektów ma niebagatelny wpływ na jakość produktu finalnego.

Przykładowo, mniejsza gęstość smaru przysparza problemów przy jego konfekcjonowaniu. W przypadku jednego z polskich producentów zjawisko to sprawiało, że określona masa produktu nie mieściła się do zaprojektowanego wcześniej opakowania. Z kolei mniejsza stabilność chemiczna powodowała, iż produkt charakteryzował się krótszym terminem przydatności. Zdarzało się, że tracił on swoje właściwości przedwcześnie. Wszystko to miało wpływ na zwiększoną liczbę reklamacji produktów z segmentu smarów.

O to, jak do rozwiązania powyższych problemów podszedł jeden z wiodących producentów smarów w Polsce, zapytaliśmy Jacka Kołodzieja – osobę, która z ramienia GRUPY WOLFF odpowiadała za koordynację projektu mającego na celu dobór optymalnego urządzenia do odpowietrzania smarów.

Redakcja: Jak rozpoczęła się Państwa współpraca ze wspomnianym producentem smarów?

Blisko dwa miesiące temu zgłosiła się do nas polska firma, której smary nie spełniały założonych przez nią standardów. Problem dotyczył ponad 140 produktów, które przedwcześnie się starzały, a ich konsystencja była niejednorodna. W produktach widoczne były liczne pęcherze powietrza, natomiast ich kolor był niejednorodny.

Na domiar złego napowietrzone produkty posiadały zwiększoną objętość, co sprawiało, że założona masa produktu nie mieściła się do dedykowanych opakowań.

Swobodne odgazowanie nawet wody wymaga sporej ilości czasu. Proszę sobie zatem wyobrazić, jak trudnym procesem jest odpowietrzanie substancji, których konsystencja bardziej przypomina ciało stałe aniżeli ciecz. Gdybyśmy chcieli je pozostawić w otwartym naczyniu i poczekać, aż zostanie uwolniony nadmiar gazów, trwałoby to zapewne setki godzin. Nikt nie jest w stanie sobie pozwolić na tak długie składowanie produktu w magazynie.

Proces może zostać znacząco przyspieszony poprzez obniżenie ciśnienia nad produktem. Działanie to nie jest jednak ani efektywne energetycznie – konieczne jest wytworzenie głębokiej próżni – ani skuteczne – próżnia działa jedynie powierzchownie, przez co głębsze warstwy produktu nadal pozostają nasycone powietrzem.

Kolejnym krokiem może być zastosowanie zbiornika z mieszadłem. Należy jednak pamiętać, że stosowanie tego rozwiązania jest ograniczone przez lepkość odgazowywanej substancji. Czasem jest ona zbyt wysoka, przez co mieszadło grzęźnie nieruchomo w produkcie lub wydatek energetyczny jest zbyt wysoki.

To głównie z tych względów powyższe rozwiązania od samego początku nie były brane pod uwagę przez inwestora. Skupiliśmy się na technologii, w której jedynie cienka warstwa produktu jest poddawana działaniu podciśnienia. W ten sposób możliwe jest zapewnienie wysokiej skuteczności odgazowywania przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia energii.

Aby potwierdzić skuteczność technologii, przeprowadziliśmy badania w skali półtechnicznej. Do badań otrzymaliśmy dwa smary organiczne. Jeden z produktów charakteryzował się niską lepkością oraz bardzo wysoką zawartością mikropęcherzy powietrza, drugi natomiast wyższą lepkością oraz mniejszą ilością powietrza. Pozwoliło nam to określić skuteczność działania urządzenia w dwóch skrajnych przypadkach. Dzięki temu mieliśmy pewność, że nasze rozwiązanie sprawdzi się także w przypadku pozostałych produktów.

R: Jak dokładnie działa zastosowane rozwiązanie?

Deaerator (odgazowywacz), jaki zastosowaliśmy do testów, pracuje na zasadzie rotacji cienkiej warstwy produktu. Pompa próżniowa wytwarza podciśnienie w komorze odgazowującej, dzięki czemu produkt wpływa do środka urządzenia. W wyniku działania siły odśrodkowej na obracającym się bębnie tworzy się cienka warstwa produktu, na który działa podciśnienie. Odprowadzenie produktu z urządzenia następuje również pod wpływem siły odśrodkowej. Produkt wędruje od centralnego punktu bębna do jego zewnętrznej krawędzi, skąd jest odbierany specjalną rurą. Czas przebywania produktu w komorze odgazowującej oraz wydajność są regulowane zaworami zwrotnymi. Do badań zostały wykorzystane dwa aeratory Netzsch MiniVac.

R: Jak zostały przygotowane testy?

W sumie wykonaliśmy 4 testy:

Test 1: Dla produktu pierwszego MiniVac został wyposażony w lej z zaworem wlotowym. Wlotowa szczelina była ustawiona na 2 mm, produkt podawano ręcznie do leja. Maszyna pracowała stabilnie, a efekt po odgazowaniu był niemal doskonały.

Test 2: MiniVac w konfiguracji jak w teście 1, z wyjątkiem wlotowej szczeliny, którą ustawiono na 1 mm. Również tu odnotowano stabilne warunki pracy, ale w porównaniu z testem 1 w materiale pozostało jeszcze kilka pęcherzyków powietrza.

Test 3: Szczelina została zmniejszona poniżej 1 mm. Następnie produkt pierwszy po raz kolejny poddano deaeracji. Produkt po procesie wyglądał nieco lepiej niż w teście 2, ale nadal pozostawało kilka drobnych pęcherzyków.

Test 4: W teście tym szczelina wlotowa MiniVac została ustawiona na 2 mm. Tym razem sprawdzono produkt drugi. Także i tu parametry procesowe były trwałe i po procesie odpowietrzania można stwierdzić, że efekt był bardzo dobry.

Wnioski

W przypadku obu produktów testy wypadły bardzo pomyślnie. Na podstawie dotychczasowych doświadczeń należy stwierdzić, że także urządzenia w pełnej skali technicznej pozwolą osiągnąć zakładane przez inwestora parametry produktów.

Dobór kluczowych dla procesu produkcyjnego urządzeń, w których przypadku koszt zakupu jest znaczny, powinien zostać poprzedzony testami z rzeczywistym produktem. Inwestor powinien wymagać tego typu testów od dostawcy, a w przypadku odmowy ich wykonania zrezygnować z dalszej współpracy. Może go to uchronić przed kosztowną pomyłką.

Autor artykułu: Jacek Kołodziej

SPRAWDŹ OFERTĘ

Poziomy młyn perełkowy LMZ

Realizujemy dostawy zarówno pojedynczych urządzeń, jak również w oparciu o własne biuro projektowe i dział montażowy wykonujemy kompletne instalacje stosowane przy produkcji proszków, granulatów, cieczy i past.

WYŚLIJ ZAPYTANIE

Grupa WOLFF

Skontaktuj się z naszym inżynierem


KRZYSZTOF WNĘK

Temat wiadomości

Imię i nazwisko (wymagane)

Nazwa firmy (wymagane)

E-mail firmowy (wymagane)

Telefon firmowy (wymagane)

Treść wiadomości

Załącz plik