W zakładzie przemysłu spożywczego instalacja podciśnieniowa była wykorzystywana przy zbiornikach procesowych obsługujących linię rozlewu produktów płynnych. Ze względu na specyfikę procesu dmuchawy próżniowe pracowały w warunkach podwyższonej wilgotności, a dodatkowym zagrożeniem było przypadkowe zassanie medium do układu próżniowego.
Stosowane wcześniej rozwiązanie nie zapewniało odpowiedniej ochrony instalacji przed wilgocią i cieczą. Przedostające się do układu medium mogło docierać bezpośrednio do dmuchaw, przyspieszając zużycie ich podzespołów, obniżając efektywność pracy oraz zwiększając prawdopodobieństwo wystąpienia awarii i nieplanowanych przestojów. Aby skuteczniej zabezpieczyć system podciśnienia, zastosowano dwie dmuchawy próżniowe wyposażone w powłokę teflonową, zwiększającą odporność urządzeń na wymagające warunki pracy. Układ uzupełniono o separatory cieczy Solberg, których zadaniem jest zatrzymywanie cieczy przed jej przedostaniem się do dmuchaw. Kompletne rozwiązania wdrożono na dwóch niezależnych stanowiskach produkcyjnych.
Wyzwanie produkcyjne
Układ pracował w strefie produkcyjnej narażonej na wysoką wilgotność, obecność płynnych produktów spożywczych oraz okresowe przedostawanie się cieczy ze zbiorników do instalacji podciśnieniowej. Głównym problemem było zasysanie medium do dmuchaw próżniowych odpowiedzialnych za generowanie podciśnienia. Standardowe wykonanie urządzeń nie zapewniało wystarczającej odporności na długotrwałą eksploatację w tak wymagającym środowisku, co zwiększało ryzyko przyspieszonego zużycia i zakłóceń w pracy instalacji.
Taka sytuacja mogła skutkować:
- szybszym zużyciem podzespołów dmuchaw próżniowych,
- obniżeniem wydajności układu podciśnienia,
- większym prawdopodobieństwem wystąpienia awarii i przestojów,
- częstszą koniecznością wykonywania przeglądów oraz prac serwisowych,
- wzrostem kosztów eksploatacji i utrzymania instalacji,
- zaburzeniem ciągłości procesu rozlewania produktów.
W przemyśle spożywczym niezawodna praca instalacji ma kluczowe znaczenie dla zachowania płynności produkcji. Nieplanowane zatrzymanie dmuchawy lub układu próżniowego może przełożyć się na przestój całej linii technologicznej, konieczność dodatkowego czyszczenia instalacji, wydłużenie procesu produkcyjnego oraz zwiększenie strat surowca lub gotowego produktu.
Dotychczasowy sposób pracy instalacji
Dmuchawy odpowiadały za generowanie podciśnienia w zbiornikach procesowych. Ze względu na specyfikę produkcji pracowały w warunkach podwyższonej wilgotności i miały kontakt zarówno z parą wodną, jak i z ciekłym medium. W określonych sytuacjach ciecz przedostawała się na przewód podciśnienia, a następnie była transportowana w kierunku dmuchawy. Brak skutecznego separatora pomiędzy fazą ciekłą a strumieniem powietrza sprawiał, że elementy robocze urządzeń były bezpośrednio narażone na kontakt z cieczą. Z czasem prowadziło to do szybszego zużycia podzespołów, pogorszenia parametrów pracy układu podciśnienia oraz częstszej potrzeby interwencji serwisowych. Dotychczasowe działania miały głównie charakter doraźny. Obsługa reagowała dopiero po pojawieniu się nieprawidłowości, spadku wydajności lub oznak pogorszenia pracy dmuchawy. Sama wymiana urządzeń na kolejne standardowe dmuchawy próżniowe nie rozwiązywałaby jednak przyczyny problemu. Konieczne było jednoczesne zwiększenie odporności dmuchaw na trudne warunki pracy oraz zastosowanie rozwiązania ograniczającego przedostawanie się cieczy do instalacji próżniowej.
Zastosowane rozwiązanie
Po przeanalizowaniu warunków eksploatacji przygotowano kompleksowe rozwiązanie modernizacyjne, którego celem było zarówno zwiększenie trwałości dmuchaw, jak i skuteczne ograniczenie przedostawania się cieczy do układu próżniowego. Zakres prac obejmował:
- zastosowanie dwóch dmuchaw próżniowych z powłoką teflonową,
- montaż dwóch separatorów cieczy Solberg,
- zabezpieczenie dwóch niezależnych punktów produkcyjnych,
- właściwe włączenie separatorów w przewody instalacji podciśnieniowej.
Specjalna powłoka teflonowa poprawiła odporność powierzchni urządzeń na działanie wilgoci, osadów oraz substancji obecnych w środowisku produkcyjnym. Dodatkową korzyścią było ograniczenie przywierania zanieczyszczeń, co ułatwia utrzymanie dmuchaw w odpowiednim stanie technicznym. Separatory Solberg zamontowano przed dmuchawami próżniowymi. Ich funkcją jest oddzielanie cieczy unoszonej wraz ze strumieniem zasysanego powietrza, zanim medium dotrze do urządzenia odpowiedzialnego za wytwarzanie podciśnienia. Modernizacja nie ograniczyła się więc do zastąpienia dotychczasowych dmuchaw nowymi urządzeniami. Kluczowe było równoczesne zabezpieczenie instalacji próżniowej przed źródłem problemu, czyli zasysaniem cieczy, które wcześniej przyspieszało zużycie układu.
Jak działa układ po modernizacji?
Po przebudowie instalacji ciecz zassana ze zbiornika jest kierowana najpierw do separatora Solberg. W tym miejscu następuje jej oddzielenie od strumienia powietrza, dzięki czemu do dmuchawy trafia medium z wyraźnie ograniczoną ilością wilgoci i ciekłych zanieczyszczeń. Dodatkowym zabezpieczeniem są dmuchawy próżniowe wyposażone w powłokę teflonową, która zwiększa ich odporność na pracę w wymagającym, wilgotnym środowisku. W efekcie układ wykorzystuje dwa poziomy ochrony:
- separator próżniowy przechwytuje ciecz, zanim przedostanie się ona do dmuchawy,
- specjalne wykonanie dmuchawy podnosi jej odporność na wilgoć i niekorzystne warunki eksploatacyjne.
Takie rozwiązanie wdrożono na dwóch niezależnych stanowiskach produkcyjnych. Każde z nich otrzymało osobny układ wytwarzania podciśnienia wraz z własnym zabezpieczeniem przed zasysaniem cieczy, co zwiększyło niezawodność całej instalacji próżniowej.
Okiem specjalisty
W układach próżniowych wraz ze strumieniem zasysanego powietrza do instalacji mogą trafiać również wilgoć, krople cieczy oraz zanieczyszczenia obecne w procesie. Jeżeli istnieje możliwość zassania medium ze zbiornika, samo zastosowanie bardziej odpornej dmuchawy nie zawsze zapewnia wystarczające zabezpieczenie.
Kluczowe znaczenie ma odseparowanie cieczy jeszcze przed jej dotarciem do urządzenia wytwarzającego podciśnienie. Dlatego w tej aplikacji wykorzystano separatory Solberg, których zadaniem jest przechwycenie ciekłego medium, oraz dmuchawy w specjalnym wykonaniu, lepiej przystosowane do eksploatacji w warunkach podwyższonej wilgotności. Tak skonfigurowany układ nie tylko ogranicza ryzyko uszkodzenia dmuchaw próżniowych, ale również poprawia stabilność i przewidywalność pracy całej instalacji. Z punktu widzenia utrzymania ruchu znacznie korzystniejsze jest okresowe kontrolowanie i opróżnianie separatora niż usuwanie skutków zalania, awarii lub przedwczesnego zużycia urządzenia.
W jakich zastosowaniach sprawdzi się takie zabezpieczenie układu próżniowego?
Dmuchawy bocznokanałowe przystosowane do pracy w wilgotnym środowisku i współpracujące z separatorami cieczy mogą znaleźć zastosowanie w wielu instalacjach przemysłowych, zwłaszcza tam, gdzie występuje ryzyko przedostawania się ciekłego medium do układu podciśnienia.
Takie rozwiązanie może być wykorzystywane m.in. w:
- rozlewniach napojów i innych produktów płynnych,
- zakładach wytwarzających sosy, marynaty i płynne dodatki spożywcze,
- mleczarniach i zakładach przetwórstwa mleka,
- browarach oraz innych instalacjach napojowych,
- przetwórstwie owoców i warzyw,
- produkcji koncentratów i półproduktów spożywczych,
- zakładach kosmetycznych,
- przemyśle farmaceutycznym.
Zastosowanie separatora cieczy oraz odpowiednio zabezpieczonej dmuchawy warto rozważyć również w każdej instalacji próżniowej, w której urządzenie pracuje poniżej poziomu zbiornika, w sąsiedztwie procesów mokrych lub tam, gdzie może dojść do przepełnienia, pienienia medium albo jego nagłego zassania do przewodów podciśnieniowych. Takie zabezpieczenie pomaga ograniczyć ryzyko zalania dmuchawy i zwiększyć niezawodność całego systemu próżniowego.
