VÝZVA: Zlepšení výroby v podmínkách, kde se zařízení nachází v zóně ATEX
ŘEŠENÍ: Instalace vzduchomembránových čerpadel
Alkohol neboli etylalkohol je lidový název pro organickou sloučeninu ze skupiny alkoholů. Je to bezbarvá tekutina s příjemnou vůní. Líh se vyrábí převážně ze škrobových a cukerných surovin fermentací pomocí kvasinek. Používá se jako rozpouštědlo a extrakční činidlo k dezinfekci, ke konzervaci a k výrobě alkoholických nápojů. Slouží jako surovina pro celou řadu chemikálií. Dodavatelé zařízení při jeho výběru čelí výzvám souvisejícím se zónou ATEX, ve které se nachází většina zařízení, s fyzikálními a chemickými vlastnostmi výrobku (vysoká těkavost a hořlavost, potenciální problémy s mechanickými ucpávkami) a s problémy s abrazí během přepravy výchozí směsi (obiloviny + voda a kyselina). Všechny uvedené problémy byly zaznamenány během projektu přemístění a modernizace továrny na etylalkohol (vyráběný z kukuřice). Továrna měla stará zařízení založená hlavně na vřetenových čerpadlech v počáteční fázi výroby až po odstředivá čerpadla v destilačním sektoru. Nápad technika továrny byl vyměnit čerpadla za stejný typ (nakoupit znovu odstředivá čerpadla). Při návštěvě místa si specialista společnosti Tapflo uvědomil, že ve většině pozic nejsou vyžadovány žádné velké průtoky a tlaky. V důsledku toho byla nabídnuta instalace membránových čerpadel poháněných stlačeným vzduchem – elegantnější a technicky vhodnější řešení. Klient důvěřoval společnosti Tapflo jako serióznímu výrobci čerpadel a souhlasil s vybavením výroby vzduchomembránovými čerpadly. Díky této změně zaznamenal klient celou řadu pozitiv, některé z hlavních výhod jsou:
- absence elektrického proudu pro chod čerpadla v zóně ATEX, tudíž menší pravděpodobnost výbuchu;
- těsnost čerpadla; na rozdíl od odstředivých čerpadel nemají membránová čerpadla rotační části, a proto je těsnění čerpadel jednodušší a déle vydrží,
- možnost chodu nasucho; samotná továrna není na vysoké technologické úrovni a výroba hodně závisí na obsluze; při používání membránových čerpadel má obsluha určitý čas, kdy je bezpečné, aby čerpadlo běželo nasucho bez poškození, což u odstředivých čerpadel není možné;
- nastavení výkonu čerpadla je jednoduché, v místě s jehlovým ventilem nejsou potřeba žádné drahé frekvenční měniče;
- materiál čerpadla/cena; čerpadla pro většinu aplikací jsou vyrobena z hliníku, což výrazně ovlivnilo snížení nákupní ceny a samotná investice se navrátí rychleji;
- záměna pozice; po dohodě s klientem byl proveden výběr velikostí čerpadel způsobem, který umožňuje, aby byla čerpadla v případě potřeby snadno nahrazena (náhlá porucha apod.) a proces plynule pokračoval;
- snadná údržba.
Čerpadla byla instalována a uvedena do provozu v roce 2016 a od té doby jsou v provozu 24 hodin denně, jelikož továrna pracuje na 3 směny, bez zastavení. Po měsíci se objevily problémy na pozici, která transportovala horký líh z destilační kolony. Servisní tým společnosti Tapflo otevřel čerpadlo a zjistil, že došlo k nečekanému opotřebení na sacím a výtlačném potrubí a na tělese čerpadla bylo taktéž vidět určité opotřebení. Tato poškození jsou spojena s teplotou lihu – vliv horkého lihu na hliník, ze kterého bylo těleso čerpadla vyrobeno. V této pozici společnost Tapflo změnila čerpadlo na čerpadlo vyrobené z nerezové oceli AISI 316 a od té doby s touto pozicí nebyly žádné problémy.
Ve druhé fázi modernizace továrny čelili technici společnosti Tapflo výzvě přepravy směsi rozemleté kukuřice, vody a kyseliny sírové. Samotná tekutina byla v mnoha ohledech problematická, kousky kukuřice ji dělaly velmi abrazivní, na druhou stranu přítomnost kyseliny byla důvodem chemické agresivity.
Pro tuto pozici byla vřetenová čerpadla instalována již dávno a při výrobě musel operátor často zastavovat čerpadlo z důvodu poškození statoru, a kromě toho bylo okolí čerpadla velmi špinavé, protože ucpávka čerpadla neustále tekla. Jako řešení se nějakou dobu používalo excentrické rotační čerpadlo s dutým diskem, ale ukázalo se to jako špatné řešení, protože kousky kukuřice vnikly podél rotačního disku a narušily geometrii částí čerpadla, což způsobilo silné opotřebení a snížení výkonnosti. Při hledání řešení tohoto problému jsme zákazníkovi představili výhody vzduchomembránového čerpadla, ale to vyvolalo pochybnosti, protože pulzující průtok, který membránové čerpadlo způsobuje, může způsobit nesprávné výsledky měření průtokoměrem umístěným na výtlačném potrubí, a tím ohrozit průběh. Naši technici na tento podnět zareagovali nabídkou vzduchomembránových čerpadel řady TK s integrovaným tlumičem pulzací. Klient byl s tímto řešením spokojen a objednal si doporučená čerpadla. Na základě shromážděných procesních dat a problémů se stávajícími čerpadly jsme pečlivě vybrali materiály (těleso čerpadla PE, membránu a ventily vyrobené z EPDM). Díky řešení, které nabídla společnost Tapflo, se zákazníkovi podařilo vyřešit nejen čerpání obtížné kapaliny, ale tlumič pulzací zajistil zároveň konstantní průtok a přesné výsledky měření průtokoměrem. Čerpadlo bylo instalováno a uvedeno do provozu v roce 2018, po 2 měsících bylo preventivně otevřeno kvůli kontrole jednotlivých částí. Bylo zjištěno, že části čerpadla jsou v továrních tolerancích, čerpadlo bylo tedy následně smontováno a uvedeno do provozu.
