IZAZOV: Unapređenje proizvodnje u uslovima kada se oprema nalazi u ATEX zoni
REŠENJE: Instalacija membranskih pumpi na vazdušni pogon
Alkohol ili etil-alkohol, etanol, špirit je popularno ime za organsko jedinjenje iz grupe alkohola. Pojavljuje se kao bezbojna tečnost ugodnog mirisa. Proizvodi se najčešće iz skrobnih i šećernih sirovina vrenjem uz pomoć kvasca.
Upotrebljava se kao rastvarač i sredstvo za ekstrakciju, za dezinfekciju, za konzerviranje i pri proizvodnji alkoholnih pića. Služi kao polazna sirovina za celi niz hemikalija.
Izazovi pred kojima se isporučioci opreme nalaze prilikom selekcije opreme su vezani za ATEX zonu u kojoj se najveći deo opreme nalazi, fizičko-hemijske karakteristike proizvoda (laka isparljivost i zapaljivost, potencijalni problemi sa mehaničkim zaptivačima) kao i problemi sa abrazijom prilikom transporta početne mešavine (žitarice + voda i kiselina).
Sve navedene probleme smo uočili na projektu preseljenja i modernizacije fabrike etil akohola dobijenog iz kukuruza. Fabrika je imala staru opremu uglavnom baziranu na mono pumpama na početnoj fazi proizvodnje do centrifugalnih pumpi u sektoru destilacije. Ideja inženjera iz fabrike je bila da se obnove pumpe istim tipom odnosno da se ponovo nabave centrifugalne pumpe. Obilazeći pogon uvideli smo da na većini pozicija nisu potrebni veliki protoci i da je mnogo elegantnije i tehnički ispravnije rešenje ugradnja membranskih pumpi na vazdušni pogon.
Klijent je imao poverenja u Tapflo kao respektabilnog proizvođača pumpi i pristao je da pogon destilacije opremi membranskim pumpama. Ovom promenom tipa pumpi klijent je bio na višestrukom dobitku,a neke od glavnih prednosti su sledeće:
- Odsustvo električne struje za pogon pumpi u ATEX zoni, samim tim manja mogućnost eksplozije
- Zaptivenost pumpi. Za razliku od centrifugalnih pumpi, membranske pumpe ne poseduju rotacione delove i samim tim je zaptivanje pumpi jednostavnije i dugotrajnije
- Mogućnost rada na suvo. Sama fabrika nije na visokom tehnološkom nivou i mnogo toga zavisi od operatera. Koristeći membranske pumpe operater ima određeno sigurnosno vreme u kojem pumpa može raditi na suvo bez oštećenja što kod centrifugalnih pumpi nije moguće.
- Podešavanje kapaciteta pumpe je moguće jednostavno, na licu mesta uz pomoć igličastog ventila, nisu potrebni skupi frekventni regulatori
- Materijal pumpe/cena. Pumpe za većinu aplikacija su izrađene od aluminijuma što je značajno uticalo na smanjenje nabavne cene odnosno sama investicija će se brže isplatiti
- Zamenjivost pozicija. U dogovoru sa klijentom napravljena je selekcija veličina pumpi koja omogućava da se u slučaju potrebe (iznenadni kvar i sl.) pumpe jednostavno zamene sa druge pozicije i proces nesmetano nastavi
- Jednostavno održavanje
Pumpe su instalirane i puštene u rad 2016. godine, i od tada su u pogonu 24h/dnevno pošto fabrika radi u 3 smene, bez prestanka. Problemi su se posle mesec dana pojavili na jednoj poziciji koja je transportovala vreli alkohol iz kolone za destilaciju na hlađenje. Otvaranjem pumpe ustanovili smo da je došlo do neočekivanog trošenja usisnog i potisnog kolektora pumpe i postojala su određena oštećenja vidljiva na radnim komorama pumpe. Ova oštećenja su pripisana temperaturi alkohola odnosno uticaju vrelog alkohola na aluminijum od kojeg je pumpa napravljena. Za ovu poziciju je izvršena promena pumpe na pumpu sa kućištem od AISI 316 i od tada problemi ne postoje.
U drugoj fazi modernizacije fabrike suočili smo se sa izazovom transporta mešavine mlevenog kukuruza, vode i sumporne kiseline. Sam fluid je bio problematičan na više načina, komadi kukuruza su ga činili veoma abrazivnim, a sa druge strane sadržaj kiseline je bio razlog za hemijsku agresivnost.
U samoj fabrici su bile instalirane mono pumpe koje su dosta često morale biti zaustavljene zbog oštećenja statora, a pored toga prostor oko pumpe je bio veoma neuredan jer je zaptivač pumpe konstantno curio. Kao rešenje je jedno vreme korišćena pumpa sa pokretnim diskom ali se pokazala kao loše rešenje jer su komadići kukuruza ulazili u prostor opruge radnog kola i remetili geometriju delova pumpe izazivajući intenzivno trošenje i smanjenje kapacite. Tražeći rešenje za ovj problem klijentu su predočene prednosti membranske pumpe na vazdušni pogon međutim to je izazvalo sumnju jer je pulsirajući protok koji membranska pumpa proizvodi može da izazove pogrešno očitavanje na meraču protoka koji se nalazi na potisnom cevovodu i samim tim ugrozi proces. Naši inženjeri su na ovu zamerku odgovorili sa ponudom TK serije pumpi sa integrisanim prigušivačem pulsacije.
Klijentu se ovo rešenje svidelo i posao je dobijen. Pažljivim odabirom materijala (kućište PE, membrane i ventili EPDM) savladali smo obe prepreke koje je zadavao fluid,a korišćenjem prigušivača pulsacije klijent je dobio konstantan protok i tačno očitavanje na meraču protoka. Pumpa je instalirana i puštena u rad 2018. godine i preventivno otvorena posle 2 meseca rada radi kontrole delova. Ustanovljeno je da se delovi pumpe nalaze u fabričkim tolerancijama te je pumpa sklopljena i puštena u rad.