Ι. Πίσω στο έργο και βασικές προδιαγραφές παραγωγής

Η παρούσα μελέτη περίπτωσης αφορά μια γραμμή παραγωγής ζεστού γαλβανισμού με φυσικό αέριο, με άμεση θέρμανση και φιλική προς το περιβάλλον, που προορίζεται για την αγορά της Νότιας Αμερικής,με δομικά μέρη από χάλυβα ως κύριο στόχο μεταποίησηςΟ τσινκ κετάνι έχει εσωτερικές διαστάσεις 4,7 μέτρων σε μήκος, 1,0 μέτρα σε πλάτος και 1,8 μέτρα σε βάθος.Αυτές οι διαστάσεις καθορίζουν άμεσα τη ονομαστική χωρητικότητα ψευδαργύρου 50 τόνων και περιορίζουν τη μέγιστη ωριαία παραγωγή σε περίπου 2 τόνουςΟλόκληρη η γραμμή παραγωγής έχει σχεδιαστεί μεμονωμένα για να ανταποκρίνεται στα πρότυπα εξαγωγής θαλάσσιων εμπορευμάτων, με συνολικό βάρος περίπου 159,7 τόνων.που αντιστοιχεί σε μια διευθέτηση μεταφοράς έξι δοχείων 40 ποδιών ύψους κύβους συν ένα δοχείο 20 ποδιών γενικής χρήσης.

Το ηλεκτρικό σύστημα πρέπει να ανταποκρίνεται στις τοπικές συνθήκες του δικτύου της Νότιας Αμερικής, με ισχύ τριών φάσεων 220V/60Hz.κινητήρες μεταβλητής συχνότητας, και οι μονάδες ελέγχου PLC πρέπει να αναβαθμιστούν σε 60 Hz για να εξασφαλιστεί ότι ο χρόνος, η ταχύτητα περιστροφής και τα πρωτόκολλα επικοινωνίας ταιριάζουν με τα χαρακτηριστικά της τοπικής παροχής ενέργειας.

ΙΙ. Παραμέτροι συστήματος θέρμανσης και παροχής αερίου

Η τεχνική προδιαγραφή θέτει σαφή όρια για την ποιότητα του αερίου: η θερμική αξία πρέπει να βρίσκεται στο εύρος από 8.400 έως 8.600 πολλαπλασιασμένο με 4.18 kJ/m3Η πίεση εισόδου πρέπει να διατηρείται μεταξύ 100 και 200 kPa και η πίεση του κόμβου αερίου πρέπει να ελέγχεται μεταξύ 90 και 80 kPa.

Το τμήμα καύσης είναι εξοπλισμένο με τέσσερις παλμικούς καυστήρες υψηλής ταχύτητας, μοντέλο TJ100. Κάθε καυστήρας έχει άμεση κατανάλωση αερίου περίπου 28 m3/h,με αποτέλεσμα η συνολική στιγμιαία κατανάλωση αερίου να φτάνει τα 112 m3/hΓια να εξασφαλιστεί η συνεχής παραγωγή χωρίς διακοπή από διακυμάνσεις του εφοδιασμού φυσικού αερίου, ο αγωγός υιοθετεί διαμόρφωση διπλής κύριας εισόδου με μία μονάδα σε λειτουργία και μία σε αναμονή,επιτρέποντας την online μετάβασηΤο σύστημα ανάφλεξης υποστηρίζει τόσο τις αυτόματες όσο και τις χειροκίνητες δύο λειτουργίες υψηλής-χαμηλής λειτουργίας. Η χειροκίνητη λεπτή ρύθμιση είναι διαθέσιμη κατά την έναρξη λειτουργίας, ενώ η αυτόματη παρακολούθηση ενεργοποιείται κατά την κανονική παραγωγή.Ο φούρνος λειτουργεί σε κατάσταση καύσης μικροθετικής πίεσης, σχεδιασμένα για να αποτρέπουν την ροή πίσω του κρύου αέρα και να διατηρούν τη θερμική σταθερότητα μέσα στο φούρνο.

ΙΙΙ. Υλικά δεξαμενών επεξεργασίας και διάταξη πλήρους γραμμής

Όλες οι δεξαμενές προεπεξεργασίας και μεταεπεξεργασίας μοιράζονται ενιαίες εξωτερικές διαστάσεις μήκους 4,7 μέτρων, πλάτους 1,0 μέτρων και βάθους 1,8 μέτρων, σύμφωνα με τις διαστάσεις του τζινκ κελύφους.Η σχεδιαστική αυτή απόφαση απλοποιεί τον σχεδιασμό της διαδρομής του γερανούΟι δεξαμενές κατασκευάζονται με δομικά πλαίσια από χάλυβα και πλακέτες από χάλυβα 5 mm ως βασικό υλικό,με επένδυση από πλαστικό ενισχυμένο με γυαλί ίνες (FRP) με στρώματα αντιδράσης στη διάβρωση για την αντίσταση σε χημικές επιθέσεις από οξέα, οι αλκαλικές ουσίες και τα άλατα της ροής.

Το τμήμα ακινητοποίησης αποτελείται από τέσσερις κλειστές δεξαμενές ακινητοποίησης.Η αίθουσα παρασκευής λειτουργεί υπό αρνητική πίεση, με βαγόνια σιδηροδρομικών σιδηροδρόμων που χρησιμοποιούνται για την φόρτωση και την εκφόρτωση υλικών, εξασφαλίζοντας ότι η όξινη ομίχλη δεν διαχέεται στο εργαστήριο κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.τα εργαλεία προχωρούν διαδοχικά σε δύο δεξαμενές πλύσης για πλύση υπερχείλισηςΥπάρχει μία δεξαμενή ρεύματος, με τη θερμοκρασία λειτουργίας να διατηρείται μεταξύ 50 και 70°C και το pH να ελέγχεται σε περίπου 5.Μια αυτόματη συσκευή αφαίρεσης σιδήρου περιορίζει τη συγκέντρωση ιόντων σιδήρου σε 1 mg/l για να εξασφαλιστεί η δραστηριότητα του λουτρού ροήςΤο τμήμα ψύξης περιλαμβάνει μία δεξαμενή ψύξης, που συνδυάζεται με έναν πλαστικό πύργο ψύξης ενισχυμένο με γυαλί ίνες για την ψύξη του κυκλοφορούντος νερού.Η θερμότητα που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της ψύξης κατευθύνεται στο σύστημα προθέρμανσης με οξύΤο τμήμα παθητικοποίησης αποτελείται επίσης από μία δεξαμενή, η οποία χρησιμοποιεί μια διαδικασία παθητικοποίησης χωρίς χρώμιο για την κάλυψη των περιβαλλοντικών απαιτήσεων εξαγωγής.

IV. Διαμόρφωση συστήματος επεξεργασίας οξέος ομίχλης και ψευδαργύρου

Ο κλειστός χώρος παρασκευής, σε συνδυασμό με την εκχύλιση υπό αρνητική πίεση, κατευθύνει την όξινη ομίχλη στο σύστημα επεξεργασίας.Η όξινη ομίχλη περνά πρώτα από ένα στάδιο αραίωσης ∙ το νερό αραίωσης χρησιμοποιείται επίσης για την παρασκευή φρέσκου οξέος, ένα σχεδιασμό που μειώνει την κατανάλωση αλκαλίας και στη συνέχεια εισέρχεται στον πύργο εξουδετέρωσης απορρόφησης οξέος ομίχλης.Ο πύργος εξουδετέρωσης είναι εξοπλισμένος με αυτόματη συσκευή δοσολογίας και τροφοδοτείται από ανεμιστήρα 22 kW μεταβλητής συχνότηταςΟι ανιχνευτές pH εγκαταστάθηκαν τόσο στην είσοδο όσο και στην έξοδο για την παρακολούθηση των αλλαγών του pH πριν και μετά την εξουδετέρωση σε πραγματικό χρόνο, παρέχοντας μια βάση για προσαρμογές της δοσολογίας.

Η επεξεργασία καπνού ψευδαργύρου ξεκινά πάνω από το τζινκ κετάλι, χρησιμοποιώντας μια διπλή μεριά κάλυψη απορρόφησης που καλύπτει και τις δύο πλευρές του πλάτους του κετάλι.Οι καπνοί ψευδαργύρου που συλλαμβάνονται περνάνε διαδοχικά από ένα φίλτρο σακούλας για την αφαίρεση σωματιδίων και στη συνέχεια μέσω ενός σταδίου αποσμητικής σκηνής νερού για την αφαίρεση μυρωδιών συστατικώνΟ ανεμιστήρας ενεργοποιείται 2 έως 3 λεπτά πριν από την κατεβάζουσα θέση των εργασιακών κομματιών στο βραστήρα.για τη δημιουργία επαρκούς αρνητικής πίεσης αναρρόφησης κατά την αρχική φάση παραγωγής βαρέων καπνών ψευδαργύρου.

V. Κασκαρισμένο σύστημα εκμετάλλευσης απόβλητης θερμότητας (κεντρική τεχνολογική μονάδα)

Το σημαντικότερο τεχνικό χαρακτηριστικό αυτής της γραμμής παραγωγής είναι η πενταπέδου ανακύκλωση καυσίμων από καύσιμα καύσης καυτών καυτών καυσίμων ψευδαργύρου,με θερμοκρασίες που μειώνονται προοδευτικά από περίπου 500 °C στην έξοδο του φούρνου σε κοντινές με το περιβάλλον συνθήκεςΤα ακόλουθα τμήματα περιγράφουν κάθε επίπεδο χρησιμοποίησης με φθίνουσα τάξη θερμοκρασίας.

Στάδιο 1: Θέρμανση υγρού με ροή. Τα καυσαέρια βγαίνουν από τον φούρνο σε θερμοκρασία περίπου 500 °C και εισέρχονται πρώτα σε εναλλάκτη θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα, όπου θερμαίνουν το κυκλοφορούν νερό σε θερμοκρασία περίπου 90 °C.Αυτό το ζεστό νερό αποστέλλεται στη συνέχεια σε ένα κράμα τιτανίου θερμικής ανταλλαγής περιστροφής μέσα στην δεξαμενή ρεύματος, αυξάνοντας το υγρό ροής από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος στο σημείο ρύθμισης της διαδικασίας των 50 έως 70 °C. Το κράμα τιτανίου αποτελεί εδώ υποχρεωτική επιλογή υλικού,καθώς το διάλυμα φθορισμού περιέχει χλωριούχο ψευδάργυρο και χλωριούχο αμμώνιο, τα οποία είναι διαβρωτικά για το συνηθισμένο ανοξείδωτο χάλυβα.

Στάδιο 2: ξήρανση του εργασιακού μεριδίου: μετά το πρώτο στάδιο της ανταλλαγής θερμότητας, η θερμοκρασία του καυσαερίου πέφτει περίπου στους 300 °C και στη συνέχεια εισέρχεται στο τμήμα της δεξαμενής ξήρανσης.Ο σωλήνας ανταλλαγής θερμότητας που χρησιμοποιείται εδώ είναι ένας σπειροειδής σωλήνας με εξωτερική διάμετρο 630 mm και πάχος τοιχώματος 8 mmΗ μεγαλύτερη επιφάνεια διευκολύνει την απελευθέρωση της καύσης θερμότητας.μειώνοντας έτσι τις θερμικές απώλειες από το μπάνιο ψευδαργύρου.

Στάδιο 3: Προθέρμανση αέρα καύσης (πατενταρισμένο). Καθώς το καύσιμο συνεχίζει να ψύχεται σε περίπου 200 °C, εισέρχεται στον προθέρμανση αέρα καύσης ∙ συσκευή για την οποία έχει ληφθεί δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.Το αέριο καύσης θερμαίνει τον αέρα καύσης που απαιτείται από τους καυστήρες από την θερμοκρασία περιβάλλοντος σε 50 έως 150 °CΑυτός ο προθερμισμένος αέρας καύσης, όταν παραδίδεται στον φούρνο, αυξάνει τη θεωρητική θερμοκρασία καύσης.Ο σχεδιασμός εκτιμά εξοικονόμηση αερίου 2 έως 3 m3 ανά τόνο γαλβανισμένων εξαρτημάτων ̇ οι πραγματικές εξοικονόμηση εξαρτώνται από τις συγκεκριμένες συνθήκες λειτουργίας του εργοταξίουΩστόσο, η ποιοτική επίδραση κάθε αύξησης της θερμοκρασίας του προθερματισμένου αέρα κατά 100 °C στην ταχύτητα εξάπλωσης της φλόγας έχει αποδειχθεί καλά στην επιστήμη της καύσης ως θετική συμβολή στην θερμική απόδοση..

Στάδιο 4: Ξήρανση λάσπης (πατενταρισμένη): πάνω από τον αγωγό καυσαερίων του εναλλάκτη θερμότητας αέρα καύσης, μια δεξαμενή ξήρανσης λάσπης από ανοξείδωτο χάλυβα 316L μήκους 6.000 mm, πλάτους 750 mm,και τοποθετείται 375 mm σε ύψοςΗ συσκευή αυτή είναι επίσης μια κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.ξήρανση έως περίπου 10% υγρασίας, μειώνοντας έτσι σημαντικά το βάρος της απορρίψεως εκτός της εγκατάστασης.

Στάδιο 5: Ανακύκλωση της θερμότητας από τα απόβλητα από τα άκρα της κατσαρόλας και θέρμανση στο εργαστήριο.αποκτηθεί με διπλό στρώμα σπείρας από ανοξείδωτο χάλυβαΗ θερμότητα που ανακτάται χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του κυκλοφορούντος νερού για σκοπούς όπως το μπάνιο, η προθέρμανση με οξύ ή η θέρμανση χώρου εργαστηρίου.Η χαμηλής ποιότητας καύσιμη θερμότητα που απομένει πριν από την τελική εκφόρτωση στην καμινάδα μπορεί επίσης να απελευθερωθεί απευθείας στο εργαστήριο μέσω χάλυβα σωλήνες, παρόλο που πρέπει να εφαρμόζονται μέτρα προστασίας από τις εγκαύσεις.

VI. Ανύψωση, Λογιστική και Έλεγχος Αυτοματοποίησης

Η ανύψωση του εργαστηρίου χρησιμοποιεί διαμόρφωση διπλής ανύψωσης 3 τόνων και 3 τόνων.με άγκιστρα που εκτείνονται στο δωμάτιο για λειτουργία μέσω ασύρματου τηλεχειριστήΤα εργασιακά κομμάτια συνδέονται πρώτα με το χέρι σε μεγάλα ράφια χρησιμοποιώντας ένα πλαίσιο ανύψωσης, ανυψώνονται σε σταθερό ύψος και στη συνέχεια μεταφέρονται με βαγόνι σιδηροδρομικού σιδηροδρόμου στο χώρο παρασκευής.Οι ανωτέρω γερανοί μέσα στο δωμάτιο ανεβάζουν τις μεγάλες ράβδους στις δεξαμενές οξέος, διαδοχική επεξεργασία σε κάθε σταθμό δεξαμενών.

Η λύση εφοδιασμού παρέχει δύο επιλογές αυτοματισμού για τον αγοραστή: μία είναι ηλεκτρική ανελκυστήρας με τηλεχειριστήριο, η άλλη είναι ηλεκτρική ανελκυστήρας με καρότσι RGV,που μπορεί να ελέγχει το χρόνο βύθισης και τη θερμοκρασία ζαλβάνισης μέσω προγραμμάτων PLCΗ προγραμματισμένη προσέγγιση ελέγχου εμποδίζει τους χειριστές να επεκτείνουν το χρόνο βύθισης με βάση την ατομική εμπειρία.με τον τρόπο αυτό αποφεύγεται η υπερβολικά παχιά επικάλυψη ψευδαργύρου που προκαλεί σπατάλη υλικού και αυξάνει το κόστος.

VII. Ηλεκτρική κατανομή φορτίου και λογική ελέγχου

Η συνολική εγκατεστημένη ηλεκτρική ισχύς ολόκληρης της γραμμής παραγωγής είναι περίπου 205 kW.και ο ανεμιστήρας άντλησης που προκαλείται από καπνό ψευδαργύρου έχει ονομαστική ισχύ 37 kW και τα δύο είναι εξοπλισμένα με κινητήρες μεταβλητής συχνότητας για να φιλοξενήσουν διαφορετικές απαιτήσεις εξαγωγής υπό διαφορετικές συνθήκες λειτουργίαςΟ κινητήρας άνω κρέατος έχει ονομαστική ισχύ 15 kW, ο εξοπλισμός απομάκρυνσης σιδήρου 15 kW, ο συμπιεστής αέρα 7,5 kW, οι τρεις αντλίες ψεκασμού 5,5 kW η καθεμία και οι κινητήρες ανύψωσης συνολικά 30 kW.Για μελλοντική επέκταση ή προσωρινά φορτία διατίθεται απόθεμα 20 kW.

Ο έλεγχος της θερμοκρασίας του μπάνιου ψευδαργύρου χρησιμοποιεί ένα βρόχο ρύθμισης PID 3 σταδίων, με τα σήματα θερμοκρασίας να λαμβάνονται μέσω θερμοσύνδεσης και να εμφανίζονται σε μεγάλη οθόνη.Το σύστημα ρυθμίζει αυτόματα την ισχύ του καυστήρα με βάση την απόκλιση μεταξύ της μετρούμενης θερμοκρασίας και του σημείου ρύθμισης, εξαλείφοντας την ανάγκη συχνής χειροκίνητης παρέμβασης.