Các nhà máy tái chế PET có rất nhiều thiết bị xử lý quan trọng được kết nối bằng hệ thống vận chuyển khí nén và cơ khí. Thời gian ngừng hoạt động do thiết kế hệ thống truyền tải kém, sử dụng sai linh kiện hoặc thiếu bảo trì không nên là điều xảy ra. Hãy tìm hiểu thêm.#ThựcTếTốtNhất
Ai cũng đồng ý rằng sản xuất sản phẩm từ PET tái chế (rPET) là một điều tốt, nhưng sản xuất các bộ phận chất lượng cao từ các nguyên liệu thô tương đối ngẫu nhiên, chẳng hạn như chai PET đã qua sử dụng, không hề dễ dàng. Các thiết bị xử lý phức tạp (ví dụ: phân loại quang học, lọc, ép đùn, v.v.) được sử dụng trong các nhà máy rPET để đạt được điều này đã nhận được rất nhiều sự chú ý - và điều đó là hoàn toàn chính đáng. Thật không may, các hệ thống vận chuyển vật liệu giữa các thiết bị này đôi khi lại được thêm vào sau, dẫn đến hiệu suất tổng thể của nhà máy không tối ưu.
Trong hoạt động tái chế PET, hệ thống băng tải là yếu tố kết nối tất cả các bước trong quy trình – vì vậy nó cần được thiết kế đặc biệt cho loại vật liệu này.
Để đảm bảo nhà máy hoạt động hiệu quả, điều quan trọng nhất là thiết kế nhà máy chất lượng, và không phải tất cả thiết bị vận chuyển đều có chất lượng như nhau.băng tải trục vítNhững hệ thống băng tải khí nén đã hoạt động rất tốt trên các dây chuyền sản xuất dăm gỗ trong thập kỷ qua có thể bị quá nhỏ và nhanh chóng hỏng hóc trên các dây chuyền sản xuất mảnh vụn. Một băng tải khí nén có thể vận chuyển 10.000 lb/giờ dăm gỗ có thể chỉ vận chuyển được 4.000 lb/giờ. Một lỗi thường gặp là không tuân theo các hướng dẫn thiết kế cụ thể để xử lý vật liệu tái chế.
Một hệ thống băng tải khí nén có khả năng vận chuyển 10.000 lb/giờ phế liệu có thể chỉ vận chuyển được 4000 lb/giờ.
Ý tưởng cơ bản nhất cần xem xét là mật độ khối lượng thấp của mảnh chai PET làm giảm công suất thực tế của hệ thống vận chuyển so với mật độ khối lượng cao hơn của vật liệu dạng hạt. Các mảnh cũng có hình dạng không đều hơn. Điều này có nghĩa là thiết bị xử lý các tấm thường khá lớn. Một băng tải trục vít dùng cho mảnh PET có thể có đường kính bằng một nửa và sử dụng hai phần ba công suất động cơ so với băng tải trục vít được thiết kế cho mảnh. Một hệ thống vận chuyển khí nén có thể vận chuyển mảnh với năng suất 6000 lb/giờ qua đoạn ống 3 inch. Ống cần có kích thước 3 1/2 inch. Tỷ lệ chất rắn/khí lên đến 15:1 có thể được sử dụng cho mảnh, nhưng tốt nhất là nên vận hành hệ thống xử lý mảnh với tỷ lệ tối đa là 5:1.
Bạn có thể sử dụng cùng tốc độ hút khí vận chuyển cho các mảnh vụn để xử lý các hạt có hình dạng đồng nhất không? Không, tốc độ đó quá thấp để tạo ra chuyển động mảnh vụn không đều. Trong hộp chứa, hình nón 60° cho phép các hạt chảy dễ dàng phải là hình nón 70° cao hơn đối với mảnh vụn. Tùy thuộc vào kích thước của thùng chứa, có thể cần phải kích hoạt silo để cho phép mảnh vụn chảy. Hầu hết các “quy tắc” này được phát triển thông qua thử nghiệm và sai sót, vì vậy hãy dựa vào các kỹ sư có kinh nghiệm thiết kế quy trình dành riêng cho mảnh vụn rPET.
Một số chất làm trơn truyền thống dùng cho vật liệu rắn dạng khối không đủ hiệu quả đối với viên nén đóng chai. Cửa ra của silo được minh họa ở đây được hỗ trợ bởi một vít nghiêng giúp phá vỡ các khối tắc nghẽn và đẩy các mảnh vụn vào một buồng khí quay để cấp liệu ổn định và đáng tin cậy vào hệ thống vận chuyển khí nén.
Thiết kế hệ thống vận chuyển tốt không đảm bảo độ tin cậy của hệ thống. Để đạt được hiệu suất đáng tin cậy, các thành phần trong hệ thống vận chuyển phải được thiết kế đặc biệt cho mảnh rPET.
Các van quay dùng để cấp liệu dạng mảnh vào hệ thống phân phối áp suất hoặc bất kỳ bộ phận nào khác của quy trình phải có độ bền cao để chịu được nhiều năm sử dụng với các mảnh vụn không đều và tất cả các chất gây ô nhiễm khác đi qua chúng. Vỏ và rôto bằng thép không gỉ đúc chịu lực cao chắc chắn sẽ đắt hơn so với các thiết kế bằng tấm kim loại mỏng hơn, nhưng chi phí bổ sung được bù đắp bằng việc giảm thời gian ngừng hoạt động và giảm chi phí thay thế phần cứng.
Hạt PET tái chế khác với hạt PET thông thường về hình dạng hạt hoặc mật độ khối lượng. Nó cũng có tính mài mòn.
Các rôto trong van quay được thiết kế cho lamella nên có rôto hình chữ V và một "lưỡi cày" ở cửa hút để giảm hiện tượng cắt vụn và tắc nghẽn. Đầu mềm dẻo đôi khi được sử dụng để khắc phục vấn đề cắt vụn, nhưng chúng đòi hỏi bảo trì thường xuyên và cũng đưa các mảnh kim loại nhỏ vào quá trình, có thể gây ra sự cố ở các khâu tiếp theo.
Do tính chất mài mòn của các mảnh vụn, các đoạn cong trong hệ thống vận chuyển khí nén là một vấn đề thường gặp. Hệ thống vận chuyển tấm có tốc độ tương đối cao, và tấm trượt dọc theo bề mặt ngoài của đoạn cong sẽ xuyên qua ống thép không gỉ cấp 10. Nhiều nhà cung cấp cung cấp các đoạn cong chuyên dụng giúp giảm thiểu vấn đề này, và thậm chí có thể được chế tạo bởi các nhà thầu cơ khí.
Hiện tượng mài mòn xảy ra ở các khúc cua có bán kính dài đều đặn do các hạt mài mòn trượt dọc theo bề mặt ngoài với tốc độ cao. Nên cân nhắc sử dụng càng ít khúc cua càng tốt, và có thể sử dụng các khúc cua đặc biệt được thiết kế để giảm thiểu sự mài mòn này.
Việc lập kế hoạch và thực hiện bảo trì hệ thống băng tải của nhà máy là bước cuối cùng, vì có rất nhiều bộ phận chuyển động tiếp xúc trực tiếp với các mảnh vụn và chất gây ô nhiễm không đều. Đáng tiếc là, việc bảo trì theo kế hoạch thường bị bỏ qua.
Một số van khóa khí quay có gioăng trục cần được siết chặt thường xuyên để tránh rò rỉ. Hãy tìm những van có gioăng trục kiểu mê cung và ổ trục ngoài không cần bảo dưỡng định kỳ. Khi những van này được sử dụng trong các ứng dụng dạng tấm, thường cần phải xả gioăng trục bằng khí nén sạch. Hãy đảm bảo áp suất xả gioăng trục được thiết lập chính xác (thường khoảng 5 psig cao hơn áp suất cung cấp tối đa) và khí thực sự đang lưu thông.
Rôto van quay bị mòn có thể gây rò rỉ quá mức trong hệ thống phân phối áp suất dương. Sự rò rỉ này làm giảm lượng khí được vận chuyển trong ống dẫn, do đó làm giảm công suất tổng thể của hệ thống. Nó cũng có thể gây ra hiện tượng tắc nghẽn ở phễu phía trên van khóa khí quay, vì vậy hãy kiểm tra khe hở giữa đầu rôto và vỏ van thường xuyên.
Do lượng bụi cao, bộ lọc không khí có thể nhanh chóng bị tắc nghẽn trong các nhà máy sản xuất rPET trước khi thải không khí trở lại khí quyển. Hãy đảm bảo đồng hồ đo áp suất chênh lệch hoạt động tốt và người vận hành kiểm tra thường xuyên. Bụi PET rất nhẹ và bông có thể làm tắc nghẽn hoặc tạo thành cầu nối ở cửa thoát của bộ thu gom, nhưng bộ phát tín hiệu mức cao trong phễu xả có thể giúp phát hiện những tắc nghẽn này trước khi chúng gây ra các vấn đề lớn hơn. Hãy đảm bảo thường xuyên làm sạch lượng bụi tích tụ bên trong túi lọc.
Bài viết này không thể bao quát hết tất cả các nguyên tắc cơ bản để thiết kế và bảo trì hệ thống vận chuyển đáng tin cậy trong các nhà máy rPET, nhưng hy vọng bạn hiểu rằng có rất nhiều điểm cần xem xét và kinh nghiệm là điều không thể thiếu. Hãy cân nhắc làm theo khuyến nghị của các nhà cung cấp thiết bị đã từng xử lý mảnh rPET trước đây. Những nhà cung cấp này đã trải qua tất cả các thử nghiệm và sai sót, vì vậy bạn không cần phải trải qua chúng nữa.
Về tác giả: Joseph Lutz là Giám đốc Kinh doanh và Tiếp thị của Tập đoàn Pelletron. Ông có 15 năm kinh nghiệm kỹ thuật trong việc phát triển các giải pháp xử lý vật liệu nhựa dạng khối. Sự nghiệp của ông tại Pelletron bắt đầu từ bộ phận Nghiên cứu và Phát triển, nơi ông học hỏi mọi khía cạnh của hệ thống khí nén trong phòng thí nghiệm. Lutz đã đưa vào vận hành nhiều hệ thống vận chuyển khí nén trên toàn thế giới và đã được cấp ba bằng sáng chế sản phẩm mới.
Công nghệ mới, sẽ ra mắt tại NPE vào tháng tới, sẽ cảnh báo khi nào cần bảo trì phòng ngừa trước khi sự cố thiết bị làm gián đoạn sản xuất.
So với chi phí mua nhựa đã được pha màu sẵn hoặc lắp đặt máy trộn trung tâm công suất lớn để trộn trước nhựa và hạt màu, việc pha màu trực tiếp trên máy có thể mang lại những lợi thế đáng kể về chi phí, bao gồm giảm chi phí tồn kho nguyên vật liệu và tăng tính linh hoạt của quy trình.
Đối với hệ thống vận chuyển chân không trong chế biến nhựa, không phải lúc nào cũng cần các giải pháp xử lý bột tùy chỉnh. Các giải pháp trọn gói được chế tạo sẵn có thể là lựa chọn hoàn hảo cho bột và vật liệu rắn dạng khối trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
Thời gian đăng bài: 25/7/2022
