Studije slučaja

IZAZOV: Poboljšanje proizvodnje u uvjetima gdje je oprema u ATEX zoni
RJEŠENJE: Ugradnja AODD pumpi

Alkohol ili etilni alkohol, etanol, špirit popularan je naziv za organski spoj iz skupine alkohola. Pojavljuje se kao bezbojna tekućina ugodnog mirisa. Alkohol se uglavnom proizvodi od škrobnih i šećernih sirovina fermentacijom s kvascem. Koristi se kao otapalo i sredstvo za ekstrakciju, za dezinfekciju, za konzerviranje i za proizvodnju alkoholnih pića. Služi kao sirovina za čitav niz kemikalija. Izazovi za dobavljače opreme pri odabiru opreme odnose se na ATEX zonu u kojoj se nalazi većina opreme, fizikalno-kemijske karakteristike proizvoda (laka hlapljivost i zapaljivost, potencijalni problemi s mehaničkim brtvama) i problemi s abrazijom tijekom transporta početne smjese (žitarice + voda i kiselina).

Svi navedeni problemi zabilježeni su na projektu preseljenja i modernizacije tvornice etilnog alkohola (proizvedenog od kukuruza). Tvornica je imala staru opremu uglavnom baziranu na mono pumpama u početnoj fazi proizvodnje, do centrifugalnih crpki u sektoru destilacije. Ideja inženjera iz tvornice bila je promijeniti crpke istim tipom (ponovna kupnja centrifugalnih crpki). Posjetivši gradilište predstavnik Tapflo-a je shvatio da na većini pozicija nisu potrebni veliki protoci i tlakovi. Kao rezultat toga, ponuđena je ugradnja membranskih pumpi na pogon komprimiranog zraka - elegantnije i tehnički ispravnije rješenje.

Klijent je vjerovao Tapflou kao respektabilnom proizvođaču pumpi i pristao je opremiti proizvodnju AODD pumpama. Ovom promjenom tipa pumpe klijent je zabilježio višestruke dobitke, a neke od glavnih prednosti su:

• Nedostatak električne struje za rad pumpe u ATEX zoni, dakle manja mogućnost eksplozije
• Nepropusnost pumpe. Za razliku od centrifugalnih pumpi, membranske crpke nemaju rotacijske dijelove pa je brtvljenje pumpi jednostavnije i traje dulje.
• Mogućnost rada na suho. Sama tvornica nije na visokoj tehnološkoj razini i proizvodnja uvelike ovisi o operateru. Koristeći membranske pumpe, operater ima određeno sigurnosno vrijeme tijekom kojeg crpka može raditi na suho bez oštećenja, što nije moguće kod centrifugalnih crpki.
• Podešavanje kapaciteta pumpe je jednostavno, na mjestu s igličastim ventilom nisu potrebni skupi regulatori frekvencije
• Materijal pumpe/Cijena. Pumpe za većinu primjena izrađene su od aluminija, što je značajno utjecalo na smanjenje nabavne cijene, a sama investicija će se brže vratiti.
• Zamjena pozicije. U dogovoru s naručiteljem napravljen je odabir veličina pumpi na način koji omogućuje jednostavnu zamjenu pumpi s drugog položaja u slučaju potrebe (iznenadni kvar i sl.) te se proces nesmetano nastavlja
• Jednostavno održavanje

Pumpe su postavljene i puštene u rad 2016. godine i od tada rade 24 sata na dan budući da tvornica radi u 3 smjene, bez prestanka. Nakon mjesec dana pojavili su se problemi u jednom položaju koji je prenosio vrući alkohol iz destilacijske kolone. Tapflo servisni tim je otvorio pumpu i ustanovio da je došlo do neočekivanog trošenja usisnog i ispusnog razvodnika, te da je vidljivo određeno trošenje radnih komora/kućišta pumpe. Ova oštećenja povezana su s temperaturom alkohola – utjecajem vrućeg alkohola na aluminij od kojeg je izrađeno kućište pumpe. Za ovu poziciju Tapflo je pumpu promijenio u onu od nehrđajućeg čelika AISI 316 i od tada nije bilo problema s ovom pozicijom.

U drugoj fazi modernizacije tvornice, Tapflo inženjeri suočili su se s izazovom transporta mješavine pire kukuruza, vode i sumporne kiseline. Sama tekućina je u mnogočemu bila problematična, komadići kukuruza su ga činili vrlo abrazivnim, a s druge strane, sadržaj kiseline bio je razlog kemijske agresije.

Za ovu poziciju su odavno ugrađene vijčano ekscentrične pumpe, a tijekom proizvodnje operater je često morao zaustavljati pumpu zbog oštećenja statora. Osim toga područje oko pumpe je bilo jako neuredno jer je brtva pumpe stalno curila. Kao rješenje je neko vrijeme korištena vijčano eksentrična pumpa s diskom, ali se pokazalo da je to loše rješenje jer su komadići kukuruza ušli pored rotora i poremetili geometriju dijelova pumpe što je uzrokovalo intenzivno trošenje i smanjenje kapaciteta. Tražeći rješenje ovog problema, kupcima smo predstavili prednosti AODD crpke, međutim, to je izazvalo sumnju jer pulsirajući protok koji AODD pumpa proizvodi može uzrokovati pogrešno očitanje mjerača protoka koji se nalazi na ispusnom cjevovodu i time ugroziti proces. Naši inženjeri odgovorili su na ovaj prijedlog ponudom TK serije AODD pumpi, s integriranim prigušivačem pulsiranja.

Ovo rješenje se svidjelo klijentu i naručio je preporučene pumpe. Koristeći prikupljene procesne podatke i probleme s postojećim crpkama pažljivo smo birali materijale (PE kućište, membrana i ventili od EPDM). Zahvaljujući rješenju koje je ponudio Tapflo, kupac je uspio prevladati kako zapreke tekućine, tako i pomoću prigušivača pulsiranja, konstantan protok i precizno očitanje na mjeraču protoka. Crpka je postavljena i puštena u rad 2018. godine i preventivno otvorena nakon 2 mjeseca rada za kontrolu dijelova. Utvrđeno je da su dijelovi pumpe u tvorničkim tolerancijama te je pumpa sastavljena i puštena u rad.