7 наиболее распространённых неисправностей систем дозирования полимеров и способы их устранения

Решение проблем с блоком приготовления полимера: 7 распространённых неисправностей и их исправление, которые действительно работают

Автор: DAGYEE – Специалист по очистке воды

Введение

Вы выполнили домашнее задание. Вы правильно рассчитали мощность своего полимерного производства. Вы инвестировали в подходящую мощность для расхода вашей установки. Всё работало прекрасно — в первые несколько месяцев.
Тогда начались проблемы.
В смесительном резервуаре образуются комки. Насосы засоряются каждые два смены. Потребление полимера постепенно увеличивается, а эффективность откачки воды тихо снижается. Вашим операторам приходится тратить больше времени на прочистку трубопроводов, чем на запуск процесса.
Звучит знакомо?
В компании DAGYEE мы годами помогаем сотням операторов и инженеров завода диагностировать и устранять именно эти проблемы. Некоторые решения — это простые корректировки. Другие указывают на более глубокие конструктивные недостатки самого оборудования.
На основе нашего практического опыта в десятках отраслей — муниципальных сточных вод, горнодобывающей промышленности, бумажной промышленности, химической переработке — вот 7 наиболее распространённых проблем с установками для приготовления полимера, их причины и, что самое важное, какие методы действительно работают для их решения.

Таблица 1: 7 проблем. Быстрый справочник

Система приготовления полимеров — руководство по устранению неисправностей

Примечание: Регулярный осмотр предотвращает большинство проблем с «глазом» и мостиками. Убедитесь, что давление воды превышает 2 бар. Рекомендуется проверка ведра раз в четверть.

Проблема №1: Рыбьи глаза – нерастворённые частицы полимера

Что вы увидите
Вы замечаете мелкие, гелеобразные, полупрозрачные частицы, плавающие в вашем полимерном растворе. Они похожи на рыбьи глаза — отсюда и название. Со временем эти частицы скапливаются на фильтрах, засоряют сопла распылителей и накапливаются внутри перекачивающих насосов.

Настоящая причина
«Рыбьи глаза» образуются, когда сухой порошок полимера попадает в воду, но не промокает полностью до входа в смесительный резервуар. Внешний слой каждой частицы набухает, образуя гель, который задерживает сухой порошок внутри. Как только формируется этот гелевый слой, никакое количество перемешивания не сможет его растворить.

Обычно это происходит из-за одного или нескольких из следующих факторов:
• Питательная установка работает слишком быстро — порошок капает быстрее, чем вода может его промокнуть
• Конус смачивания (едуктор) загрязнён или недостаточно велик — отложения сужают путь воды
• Давление воды слишком низкое — без достаточной скорости струя воды не способна разрушить поток порошка

Что действительно работает

1. Проверьте давление воды
Большинство сопротивляющихся устройств требуют как минимум 2–3 бар (30–45 psi), чтобы обеспечить достаточное сдвиговое усилие для правильного смачивания. Если у вас нет манометра на водопроводе, установите его. Это вложение в 20 долларов, которое окупается за счёт избежанной раздражительности.

2. Чистите смачивающий конус регулярно

Со временем на внутренних поверхностях смачивающего конуса накапливается полимерное отложение. Еженедельный визуальный осмотр и быстрое очищение каждую неделю помогут вам сэкономить часы, потраченные на прочистку насосов и труб. Не пропускайте это.

3. Уменьшите скорость подачи порошка
Многие операторы полагают, что более высокая скорость подачи означает больший объем выпуска. Однако при приготовлении полимеров медленнее часто лучше. Снизьте скорость винта дозирования и дайте водяной струе успеть догнать порошок. Вы получите лучшее растворение при одинаковой производительности.
Совет DAGYEE Pro: наши установки для приготовления полимеров поставляются с оптимизированным конусом смачивания типа Вентури, разработанным для максимального времени контакта порошка с водой. Но даже лучшее конструктивное решение требует регулярной очистки. Добавьте это к своему еженедельному списку проверок — и следуйте ему.

Проблема №2: Полимерный раствор слишком густой или слишком жидкий
Что вы увидите
В вашей панели управления указано, что концентрация раствора должна составлять 0,2 % или 0,5 %. Однако при проверке фактического выходного потока — или хуже того, когда результаты осушки в последующих этапах сильно расходятся — явно что-то не так.
Истинная причина
• Сухой подающий механизм вышел из калибровки — винтовые подаватели со временем теряют точность из-за износа или накопления порошков
• Измеритель расхода воды неточный — турбинные расходомеры загрязняются; магнитные расходомеры отклоняются
• Вязкость партии полимера изменяется — не все партии полимера одинаковы, особенно от разных поставщиков

Что действительно работает

1. Проведите простой тест с ведром
Запустите устройство ровно на 1 минуту. Соберите выходное решение в ведро. Измерьте общий объем (в литрах) и взвесьте использованный сухой полимер (проверьте выходной поток питателя или взвесьте пакет до и после). Рассчитайте фактическую концентрацию:
Фактическая концентрация (%) = (вес сухого полимера в граммах) ÷ (объем раствора в мл) × 100
Если результат отличается от заданного значения более чем на ±10 %, у вас возникла проблема с калибровкой.

2. Перекалибровать сухой питатель

Отключите воду. Продолжайте работу сухого питателя в течение 2–3 минут в емкость. Взвесьте собранный порошок. Рассчитайте производительность в минуту. Соответственно скорректируйте скорость винта или коэффициент калибровки. Повторяйте это ежемесячно.
3. Проверьте свой расходомер воды
Используйте секундомер и градуированный ведро. Измерьте, сколько времени требуется для заполнения 10 или 20 литров. Сравните результат с показаниями расходомера. Если разница превышает 5 %, расходомер необходимо очистить или заменить.

Проблема №3: Частые засоры в перекачивающих насосах или трубопроводах

Что вы увидите
Ваш дозирующий насос работает, но подает мало или совсем не подает поток. Манометры показывают нерегулярные значения. Вы слышите, как насос напрягается, а в худшем случае — полностью теряет рабочее давление. Кто-то должен разбирать засоры в трубе или демонтировать насос хотя бы раз в неделю.
Настоящая причина
• Недостаточное время смешивания или созревания — полимер ещё не полностью растворился до выхода из устройства для приготовления
• Скопление «рыбьих глаз» (проблема №1) — нерастворённые частицы движутся по течению и оседают в местах с низким расходом
• Диаметр трубы слишком мал для вязкости раствора — полностью гидратированный полимер может быть удивительно густым

Что действительно работает

1. Увеличьте время созревания

Большинству сухих полимеров требуется 45–60 минут мягкого перемешивания для полного увлажнения. Если ваша установка настроена на 30 минут, вы рискуете проблемами. Проверьте уровень и расход раствора в баке — убедитесь, что раствор не перенапряжён через систему

2. Установите Y-фильтр перед насосом.

Простой Y-фильтр с перфорированной корзиной диаметром 1–2 мм улавливает нерастворённые частицы до того, как они достигнут дорогого дозирующего насоса. Чистите его еженедельно. Промывать фильтр гораздо проще, чем восстанавливать насос.

3. Очищайте все линии после каждой партии

Разбавленный полимерный раствор, оставшийся в трубах, со временем «стелется» подобно желе — особенно если ваш полимер имеет высокую молекулярную массу. Промывка свежей водой на протяжении 2 минут в конце каждой партии вытесняет остаточный раствор и предотвращает затвердевание в течение ночи.

DAGYEE Insight: Наша серия DT оснащена трёхбаковым устройством (смешивание, созревание и хранение), которое гарантирует каждому отдельному циклу полное 45–60 минут мягкого перемешивания. Ни один кратчайший путь. Ни нерастворённого полимера не будет продвигаться дальше по потоку.

Проблема №4: Слияние порошка — полимер не выходит из бункера
Что вы увидите
Сухой винт питателя вращается. Двигатель работает. Но порошок не попадает в смачивающий конус. Когда вы заглянете внутрь бункера, то увидите полую полость — «мост» порошка, проходящий от стены к стене, с пустым пространством под ним.

Настоящая причина
• Порошок слишком влажный — он поглотил влагу из воздуха, стал липким и склеившимся
• Стенки бункера грубые или имеют налёты — старый полимерный пыль создает трение, заставляя порошок прилипать
• Вибрация недостаточна или даже усугубляет ситуацию — некоторая вибрация помогает; слишком много вибрации приводит к более плотному уплотнению порошка

Что действительно работает

1. Установите механический перемешивающий агрегат

Медленно движущаяся лопастная или пальцевая перемешивающая установка внутри бункера разрушает мостки до того, как они полностью сформируются. Это наиболее эффективное решение. Если в вашем оборудовании его нет, установите его дополнительно — или приобретите оборудование, в котором он предусмотрен как стандартный компонент.

2. Используйте внутреннюю облицовку бункера

Внутренняя облицовка из УМВ (полиэтилена с ультравысоким молекулярным весом) значительно снижает трение. Порошок скользит по стенкам, а не прилипает к ним. Это относительно недорогой улучшенный вариант с высокой эффективностью.

3. Контролируйте влажность в зоне хранения

Если ваша полимерная камера влажная, порошок будет впитывать влагу в течение ночи. Рекомендуется установить осушитель или перейти на разгрузку из закрытых мешков непосредственно в бункер. Некоторые предприятия хранят полимеры в кондиционированных помещениях именно по этой причине.
Стандартная функция DAGYEE: все наши установки для подготовки полимеров оснащены стандартным механическим перемешивателем с регулируемой скоростью в сухом бункере для порошка — это не дорогостоящий вариант. Для чрезвычайно гигроскопичных полимеров мы также предлагаем опциональную нагревательную оболочку для бункера, чтобы поддерживать сухость и текучесть порошка.

Проблема №5: Несогласованное дозирование – колебания потока
Что вы увидите
В течение первого часа дозирующий насос подает 500 л/ч. В следующий час — 350 л/ч. Затем снова до 500 л/ч. Флокуляция ниже по течению — это игра везения: иногда идеально, иногда плохо. Операторы не могут понять почему.
Настоящая причина
• В всасывающей трубе есть утечки воздуха — крошечное отверстие или ослабленный соединение притягивают воздух в трубу, снижая поток
• Клапаны насоса (шариковые и уплотнительные) изношены или загрязнены — изношенные клапаны не обеспечивают надлежащее герметичное сцепление, вызывая проскальзывание
• Резервуар для решения переполняется между заправками — низкий уровень создаёт вихрь, который притягивает воздух в всасывающую часть насоса

Что действительно работает

1. Проверьте каждый фитинг всасывающей линии.
Утечки воздуха — основная причина неравномерного дозирования с мембранными и перистальтическими насосами. Используйте мыльную воду, чтобы проверить наличие пузырьков. Перетape каждую резьбовую соединение свежей тентоновой лентой. Скрутите зажимные фитинги. Одна маленькая утечка может снизить поток на 30 %.

2. Ежемесячно проверяйте насосные шары и уплотнения.
Клапаны дозирующих насосов являются изнашиваемыми деталями. Они не должны служить вечно. Если вы заметили углубления, царапины или деформацию, замените их. Держите запасные комплекты под рукой. Это регулярное техническое обслуживание, а не поломка.

3. Содержите резервуар для раствора не менее чем на 30% заполненным.
Установите более высокий уровень сигнализации при низком уровне. Не позволяйте резервуару опуститься до 10% перед повторным заправкой. Низкий уровень вызывает вихревое движение — вихрь, который притягивает воздух в всасывающую линию. Этот воздушный карман уничтожает объемную эффективность.


Проблема №6: Чрезмерное потребление полимеров
Что вы увидите
В последнее время использование полимера увеличилось на 20 %, 30 % и даже на 50 %. Однако результаты отстаивания осадка или очистки воды не улучшились. Наоборот, они могут даже ухудшиться. Вы тратите больше денег за то же самое — или за хуже производительность.

Настоящая причина проблемы
• Полимер разрушается до момента его применения — механическое сдвигание или термическое разложение разрывает длинные полимерные цепочки
• Вы действительно перебираете дозировку — да, избыток полимера действительно проблематичен. После оптимальной точки эффективность снижается, а затраты продолжают расти
• Мешение в точке инъекции неправильно — полимер требует интенсивного, но кратковременного перемешивания для контакта с частицами. Без этого вы теряете большую часть химикатов

Что действительно работает

1. Проведите тест с использованием стакана — правильно
Возьмите репрезентативную пробу вашего ила или сырой воды. Подготовьте 5–6 стаканчиков. Добавляйте постепенно увеличивающиеся дозы полимера. Мешайте с той же интенсивностью и продолжительностью, что и в вашей полноценной системе. Определите точную дозу, при которой достигаются максимальный размер флоков и наибольшая прозрачность. Это будет вашей целью. Всё, что выше этого значения, — это потери денег.

2. Проверьте на наличие сдвига
Продольно ли ваш полимер проходит через центробежный насос, шаровой клапан или небольшое отверстие после дозирующего насоса? Это точки сдвига. Высокий уровень сдвига может снизить эффективность полимера на 50 % и более. По возможности вводите полимер ниже по потоку от устройств с высоким уровнем сдвига. Или перейдите на дозирующий насос с низким уровнем сдвига.

3. Используйте свежий раствор — не оставляйте его настаиваться
Большинство полимерных растворов теряют 10–20 % своей эффективности в течение 24 часов. К 48 часам они могут быть практически бесполезными. Подбирайте объём приготовления так, чтобы вы получали только то количество, которое потребуется за один сменный или рабочий день. Если у вас большой резервуар для хранения, рассмотрите возможность слабой перемешивания, чтобы сохранить однородность раствора.
Проблема №7: Устройство работает, но не даёт решения — нет воды или порошка
Что вы увидите
Двигатели работают. Свет на панели управления включён. Но ничего не поступает. Резервуар для дозирования пуст. Дозирующий насос не имеет чего перекачивать. Ваш процесс работает на том, что осталось в линиях.

Настоящая причина
• Запорный клапан подачи воды закрыт или входной фильтр полностью заблокирован
• Сухой кормительный муфта изношена — двигатель вращается, но шнек не поворачивается
• Несработавшая логика управления — один компонент не получает сигнал запуска (проблема с блокировкой)

Что действительно работает

1. Сначала проверьте очевидное — по-настоящему
Вы удивитесь, как часто проблема заключается в закрытом клапане или сработавшем автоматическом выключателе. Проверьте всю систему: открыто ли водоснабжение? Чисто ли загрузочное фильтрующее устройство? Все выключатели включены? Отключен ли аварийный тормоз? Начните с этого, прежде чем делать что-либо ещё.

2. Проверьте муфту привода кормушки
Двигатель может работать безупречно, даже если муфта между валом двигателя и винтовым валом полностью сломана. Просмотрите вал двигателя: вращается ли он? Теперь посмотрите на винтовой вал (через контрольный люк или с помощью снятия крышки): вращается ли он? Если двигатель вращается, а винт нет — вам нужна новая муфта.

3. Проверьте последовательность блокировки
Большинство устройств подготовки требуют определённой последовательности запуска: подтверждение потока воды → уровень в резервуаре ниже верхнего предела → включено питание → запуск перемешивающих устройств. Если какой-либо датчик неисправен или не выполнены условия, весь процесс останавливается. Проверьте логику вашего ПЛК или реле. Поискайте индикатор неисправности. Также проверьте каждый датчик по отдельности.

Таблица 2: Технические характеристики серии DAGYEE DT

Почему серия DAGYEE DT помогает сократить неисправности на источнике

Профилактическое обслуживание: лучшее решение проблем
Вот правда, которую знают опытные управляющие растениями: большинство этих проблем можно полностью предотвратить.
Вам не нужно ждать появления рыбьих глаз, перекрытий или засоров труб. Дисциплинированная программа профилактического обслуживания позволит выявить 80% таких проблем до того, как они нарушат ваш процесс.
В DAGYEE мы обучаем наших клиентов простому и практичному чек-листу, который занимает около 10 минут в день. Вот он:

Таблица 3: Перечень проверок по профилактическому обслуживанию

Рекомендуемый график технического обслуживания

Профилактические мероприятия для максимальной надёжности и производительности