ปัญหาทั่วไปของปั๊มสุญญากาศแบบวงแหวนของเหลวในการดูดน้ำในกระบวนการผลิตกระดาษมีอะไรบ้าง?

ปั๊มสุญญากาศแบบวงแหวนเหลวเป็นอุปกรณ์สนับสนุนหลักสำหรับระบบสุญญากาศในการระบายน้ำในกระบวนการผลิตกระดาษ มีหน้าที่สร้างแรงดันลบและการระบายน้ำจากแผ่นกระดาษในกระบวนการผลิต การทำงานภายใต้ภาระหนักตลอด 24 ชั่วโมงในสภาพแวดล้อมที่มีเส้นใยและสารเคมีสูง ปั๊มสุญญากาศเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่องเฉพาะตามสถานการณ์ต่างๆ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพกระดาษ ประสิทธิภาพการระบายน้ำ และความเสถียรของการผลิตอย่างต่อเนื่อง

ความล้มเหลวของอุปกรณ์ในโรงงานกระดาษส่วนใหญ่ไม่ได้เกิดจากข้อบกพร่องด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์ แต่เกิดจากการปรับตัวที่ไม่ดีต่อสภาพการทำงานเฉพาะของกระบวนการผลิตกระดาษ ซึ่งรวมถึงการปนเปื้อนของเส้นใยละเอียด คุณภาพน้ำหมุนเวียนที่ซับซ้อน และการทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานานโดยไม่หยุดพัก การทำงานที่เสถียรของปั๊มสุญญากาศเป็นกุญแจสำคัญในการลดระยะเวลาหยุดทำงานและผลิตภัณฑ์กระดาษที่บกพร่อง

บทความนี้รวบรวมข้อบกพร่องที่พบบ่อยที่สุดของปั๊มสุญญากาศแบบวงแหวนน้ำในระบบดูดน้ำออกของกระบวนการผลิตกระดาษอย่างครอบคลุม วิเคราะห์ลักษณะของอันตรายและสาเหตุที่แท้จริง พร้อมให้ข้อมูลอ้างอิงทางวิชาชีพสำหรับการดำเนินงาน การบำรุงรักษา และการปรับปรุงระบบของโรงงานกระดาษ

1. ความไม่เสถียรของสุญญากาศและประสิทธิภาพการดูดน้ำลดลง

ความผันผวนของระดับสุญญากาศและการลดลงของประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่องเป็นปัญหาที่พบได้บ่อยและชัดเจนที่สุดของปั๊มสุญญากาศแบบวงแหวนน้ำในระบบดูดน้ำออกของกระบวนการผลิตกระดาษ แรงดันลบที่คงที่เป็นหลักประกันหลักของการดูดน้ำออกจากแผ่นกระดาษอย่างสม่ำเสมอและการผลิตด้วยความเร็วสูง เมื่อระดับสุญญากาศผันผวนหรือลดลง จะส่งผลโดยตรงต่อปัญหาคุณภาพการผลิตหลายประการและจำกัดกำลังการผลิตโดยรวมของสายการผลิต

1.1 ระดับสุญญากาศที่ผันผวนทำให้การดูดน้ำออกจากกระดาษไม่สม่ำเสมอ

ในการผลิตกระดาษจริง ปั๊มสุญญากาศหลายตัวมีปัญหาการกระเพื่อมของสุญญากาศอย่างชัดเจน โดยมีแรงดันลบที่ไม่เสถียรเมื่อทำงานด้วยความเร็วสูง ปรากฏการณ์นี้ทำให้ผลการระบายน้ำบนแผ่นกระดาษไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้ความหนาของกระดาษไม่เท่ากัน มีจุดเปียกเฉพาะที่ และความเรียบของกระดาษลดลง สำหรับการผลิตกระดาษวัฒนธรรมเกรดสูงและกระดาษบรรจุภัณฑ์ สุญญากาศที่ไม่เสถียรเป็นสาเหตุหลักของผลิตภัณฑ์เสียและอัตราเศษที่เพิ่มขึ้น

สาเหตุหลัก:

• การอุดตันของเส้นใยและสิ่งสกปรกเป็นระยะ: เส้นใยกระดาษละเอียดและเศษเยื่อกระดาษอุดตันช่องปั๊มและผนังด้านในของท่อเป็นระยะ ทำลายสมดุลแรงดันลบที่เสถียรและทำให้เกิดความผันผวนของสุญญากาศแบบเรียลไทม์

• การไหลของของเหลวทำงานที่ไม่สม่ำเสมอ: การจ่ายน้ำหมุนเวียนที่ไม่เสถียรทำให้เกิดวงแหวนของเหลวที่ไม่สม่ำเสมอ ส่งผลให้เอาต์พุตสุญญากาศของปั๊มสุญญากาศวงแหวนของเหลวผันผวน

1.2 การลดลงของสุญญากาศอย่างต่อเนื่องทำให้กำลังการผลิตต่ำ

การทำงานระยะยาวในสภาพแวดล้อมการผลิตกระดาษที่มีสิ่งเจือปนสูงจะทำให้เกิดการสูญเสียสุญญากาศของปั๊มวงแหวนน้ำอย่างค่อยเป็นค่อยไป แม้ว่าอุปกรณ์จะยังคงทำงานได้ตามปกติ แต่แรงดันลบที่มีประสิทธิภาพไม่สามารถถึงมาตรฐานที่กำหนด ส่งผลให้ความสามารถในการระบายน้ำไม่เพียงพอ เพื่อให้แน่ใจในคุณภาพของกระดาษ โรงงานกระดาษต้องลดความเร็วในการผลิต ซึ่งจำกัดประสิทธิภาพการผลิตโดยรวมและผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างรุนแรง

สาเหตุหลัก:

• ของเหลวทำงานที่ปนเปื้อนอย่างรุนแรง: สารปรับขนาด สารตัวเติม และสารเคมีตกค้างในน้ำหมุนเวียนสะสมอย่างต่อเนื่อง ลดประสิทธิภาพการปิดผนึกและการอัดของปั๊มสุญญากาศวงแหวนน้ำ และลดระดับสุญญากาศสูงสุด

• การรั่วไหลของท่อในระยะยาว: การสั่นสะเทือนของเครื่องจักรในระยะยาวทำให้ข้อต่อท่อคลายตัวและปะเก็นปิดผนึกเสื่อมสภาพ การแทรกซึมของอากาศภายนอกทำลายความแน่นหนาของสุญญากาศและทำให้เกิดการสูญเสียสุญญากาศอย่างต่อเนื่อง

2. การกัดกร่อนจากโพรงอากาศอย่างรุนแรงและความเสียหายโครงสร้างถาวร

การดูดน้ำสุญญากาศในการผลิตกระดาษต้องทำงานภายใต้สุญญากาศสูงและภาระงานสูงเป็นเวลานาน ทำให้การเกิดโพรงอากาศเป็นอันตรายที่ร้ายแรงที่สุดสำหรับปั๊มสุญญากาศวงแหวนน้ำ แตกต่างจากความผิดพลาดชั่วคราวในการทำงาน การเกิดโพรงอากาศจะทำให้เกิดการสึกหรอของโครงสร้างภายในอย่างถาวร ลดประสิทธิภาพของอุปกรณ์อย่างถาวร และทำให้อายุการใช้งานสั้นลงอย่างมาก

2.1 การกัดกร่อนจากฟองอากาศทำให้เกิดหลุมบนใบพัดและผนังปั๊ม

เมื่อปั๊มวงแหวนน้ำทำงานภายใต้แรงดันลบสูงเป็นเวลานาน น้ำหมุนเวียนภายในมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นไอทันทีและเกิดฟองอากาศขนาดเล็กจำนวนมาก ฟองอากาศเหล่านี้จะแตกตัวอย่างรวดเร็วใกล้กับใบพัดและผนังปั๊ม ทำให้เกิดแรงกระแทกที่รุนแรง การกระแทกซ้ำๆ เป็นเวลานานจะทำให้เกิดหลุมและการหลุดลอกบนพื้นผิวโลหะ ทำลายโครงสร้างที่แม่นยำของตัวปั๊ม

สาเหตุหลัก:

• การทำงานสุญญากาศระดับสูงเป็นเวลานาน: การ追求ผลการขจัดน้ำที่มากเกินไปทำให้ปั๊มทำงานเกินช่วงสุญญากาศที่เหมาะสมเป็นเวลานาน เร่งการระเหยของของเหลวและการเกิดฟอง

• น้ำหล่อเย็นหมุนเวียนร้อนเกินไป: การระบายความร้อนในโรงงานไม่ดีทำให้น้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้น ลดเกณฑ์การระเหยของของเหลวทำงานลงอีก และทำให้การกัดกร่อนแบบโพรงอากาศรุนแรงขึ้น

2.2 ความผิดปกติของความต้านทานท่อส่งที่ทำให้ระดับการกัดกร่อนแบบโพรงอากาศรุนแรงขึ้น

การจัดวางท่อที่ไม่สมเหตุสมผลและอุปกรณ์กรองที่อุดตันในระบบสุญญากาศของโรงงานกระดาษจะเพิ่มความต้านทานทางเข้า ลดความดันทางเข้าของปั๊ม และทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบโพรงอากาศอย่างรุนแรง โรงงานกระดาษหลายแห่งละเลยการบำรุงรักษาท่อ ส่งผลให้มีสิ่งสกปรกจากเส้นใยสะสมในท่ออย่างต่อเนื่อง เปลี่ยนแปลงความเสถียรของการไหลของอากาศ และก่อให้เกิดวงจรอุบาทว์ของการกัดกร่อนแบบโพรงอากาศและการสึกหรอของชิ้นส่วน

สาเหตุหลัก:

• ท่อที่โค้งงอและยาวเกินไป: การออกแบบท่อที่ไม่ได้มาตรฐานเพิ่มความต้านทานการส่งผ่านและการสูญเสียความดัน

• ตะแกรงกรองล่วงหน้าที่อุดตัน: ตะแกรงกรองที่ไม่ได้รับการทำความสะอาดทำให้แรงดันทางเข้าลดลง ส่งผลให้เกิดโพรงอากาศ (cavitation) ในปั๊มสุญญากาศวงแหวนเหลวรุนแรงยิ่งขึ้น

3. คราบตะกรันจากเส้นใยและความผิดปกติจากการอุดตันภายในที่เกิดขึ้นซ้ำๆ

การเกาะติดของเส้นใยและการเกิดคราบตะกรันทางเคมีเป็นความผิดปกติเฉพาะที่เกิดขึ้นในสภาวะการทำงานของอุตสาหกรรมกระดาษเท่านั้น ต่างจากสถานการณ์อุตสาหกรรมทั่วไปที่มีสื่อการทำงานสะอาด น้ำหมุนเวียนในกระบวนการผลิตกระดาษมีเส้นใยละเอียดแขวนลอยและสารเคมีตกค้างจำนวนมาก การทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานานโดยไม่หยุดจะทำให้เกิดการสะสมและการเกิดตะกรันภายในตัวปั๊มอย่างต่อเนื่อง ซึ่งนำไปสู่ความผิดปกติจากการอุดตันซ้ำๆ

3.1 การเกาะติดของเส้นใยละเอียดทำให้ประสิทธิภาพสุญญากาศลดลง

ไมโครเส้นใยกระดาษที่แขวนลอยอยู่ในน้ำหมุนเวียนจะเกาะติดกับใบพัด ช่องวงแหวนของเหลว และผนังด้านในของตัวปั๊มอย่างต่อเนื่องในระหว่างการทำงานภายใต้แรงดันลบ ชั้นเส้นใยที่สะสมจะเปลี่ยนโครงสร้างช่องทางการไหลภายใน ทำลายความเสถียรของวงแหวนของเหลว และลดความเร็วในการสูบและประสิทธิภาพการดูดสูญญากาศของอุปกรณ์ ในช่วงแรกของการเกาะติด ข้อบกพร่องจะไม่ชัดเจน แต่การสะสมในระยะยาวจะนำไปสู่การเสื่อมประสิทธิภาพที่ชัดเจน

สาเหตุหลัก:

• ขาดการกรองล่วงหน้าที่มีประสิทธิภาพ: ทางเข้าขาดอุปกรณ์กรองความละเอียดสูง ทำให้เส้นใยละเอียดจำนวนมากเข้าสู่ตัวปั๊มพร้อมกับกระแสลม

• การทำงานต่อเนื่องในระยะยาว: การผลิตแบบไม่หยุด 24 ชั่วโมงทำให้เส้นใยไม่สามารถระบายออกได้ทันเวลาและค่อยๆ ตกตะกอนและเกาะติด

• องค์ประกอบของคุณภาพน้ำที่ซับซ้อน: สารเคมีที่ใช้ในการผลิตกระดาษที่หลากหลายเป็นเงื่อนไขให้เกิดการเกิดตะกรันและการตกตะกอน

• การบำรุงรักษาทำความสะอาดตามปกติไม่เพียงพอ: การบำรุงรักษาตามปกติเน้นเฉพาะการตรวจสอบภายนอก โดยละเลยการทำความสะอาดคราบตะกรันและเส้นใยภายในของปั๊มสุญญากาศแบบวงแหวนน้ำ

4. การสั่นสะเทือน เสียงดังผิดปกติ และการสึกหรอทางกลที่เร่งขึ้น

ภายใต้การทำงานร่วมกันของมลพิษจากเส้นใย ผลกระทบจากการเกิดโพรงอากาศ และการทำงานที่รับภาระสูงเป็นเวลานาน ปั๊มสุญญากาศแบบวงแหวนน้ำในระบบระบายน้ำของกระบวนการผลิตกระดาษมีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะเทือนผิดปกติและเสียงดังรบกวน ปรากฏการณ์เหล่านี้ไม่เพียงแต่เป็นปัญหาด้านสิ่งแวดล้อม แต่ยังเป็นสัญญาณเตือนล่วงหน้าของการสึกหรอทางกลที่เร่งขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่ความเสียหายของชิ้นส่วนและการยกเลิกอุปกรณ์หากไม่ได้รับการจัดการอย่างทันท่วงที

4.1 การทำงานที่ไม่สมดุลทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกล

การขยายตัวของเส้นใยที่ไม่สม่ำเสมอและการสะสมของสิ่งสกปรกภายในทำให้การกระจายมวลของใบพัดไม่สมมาตร ในระหว่างการทำงานที่ความเร็วสูง โรเตอร์ที่ไม่สมดุลจะสร้างการสั่นสะเทือนทางกลที่รุนแรง ทำให้เกิดการสั่นไหวโดยรวมของตัวปั๊ม สลักเกลียวฐานหลวม และการสั่นสะเทือนของท่อเพิ่มขึ้น การสั่นสะเทือนในระยะยาวจะทำลายชิ้นส่วนซีลและโครงสร้างที่ยึดติดเพิ่มเติม

4.2 โพรงอากาศและการสึกหรอทำให้เกิดเสียงรบกวนผิดปกติ

โพรงอากาศที่รุนแรงทำให้เกิดเสียงกระแทกจากการระเบิดของฟองอากาศอย่างต่อเนื่องภายในตัวปั๊ม เกิดเป็นเสียงรบกวนผิดปกติที่ไม่สม่ำเสมอแตกต่างจากเสียงการทำงานปกติ ในเวลาเดียวกัน การสึกหรอของแบริ่งและซีลเชิงกลจะทำให้เกิดเสียงเสียดสี เสียงที่มากเกินไปบ่งบอกว่าอุปกรณ์เข้าสู่สถานะการทำงานที่ผิดปกติ โดยมีความเสี่ยงต่อความล้มเหลวเพิ่มขึ้นอย่างมาก

สาเหตุหลัก:

• การสะสมของตะกรันและสิ่งสกปรกบนใบพัดอย่างรุนแรง: ทำลายสมดุลไดนามิกของโรเตอร์และทำให้เกิดเสียงสั่นสะเทือน

• การเสื่อมสภาพและการสึกหรอของตลับลูกปืนและซีล: การหล่อลื่นด้วยน้ำที่มีสิ่งเจือปนทำให้แรงเสียดทานของชิ้นส่วนเพิ่มขึ้นและเกิดเสียงผิดปกติ

• การกระแทกจากการเกิดโพรงอากาศอย่างต่อเนื่อง: การระเบิดของฟองอากาศทำให้เกิดเสียงกระแทกอย่างต่อเนื่องและความเสียหายต่อโครงสร้าง

5. ข้อบกพร่องด้านคุณภาพน้ำและการทำงานที่ไม่สมดุลของระบบ

การทำงานที่ไม่สมดุลในระยะยาวของปั๊มสุญญากาศวงแหวนน้ำสำหรับการผลิตกระดาษส่วนใหญ่เกิดจากคุณภาพน้ำหมุนเวียนที่ไม่ได้มาตรฐานและการจับคู่ระบบสุญญากาศที่ไม่สมเหตุสมผล ไม่ใช่ข้อบกพร่องด้านคุณภาพของอุปกรณ์ พารามิเตอร์ของระบบที่ไม่ตรงกันและคุณภาพน้ำที่ไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมทำให้ปั๊มทำงานในสภาวะประสิทธิภาพต่ำและสูญเสียสูงเป็นเวลานาน

5.1 น้ำหมุนเวียนที่ไม่ได้มาตรฐานทำให้การสึกหรอภายในรุนแรงขึ้น

น้ำหมุนเวียนในกระบวนการผลิตกระดาษมีของแข็งแขวนลอย เศษเส้นใย และสารเคมีกัดกร่อนจำนวนมาก การใช้น้ำที่ไม่ได้คุณภาพเป็นของเหลวทำงานเป็นเวลานานจะทำให้ชิ้นส่วนภายในที่มีความแม่นยำสึกหรออย่างต่อเนื่อง เร่งการเสื่อมสภาพของซีล และทำให้ภายในตัวปั๊มเกิดการกัดกร่อน ซึ่งลดความเสถียรของอุปกรณ์และอายุการใช้งานลงอย่างมาก

5.2 การจับคู่ระบบที่ไม่เหมาะสมทำให้ประสิทธิภาพต่ำ

โรงงานกระดาษหลายแห่งมีปัญหา เช่น การเลือกขนาดปั๊มไม่ตรงกับความต้องการ รูปแบบการหมุนเวียนน้ำที่ไม่เหมาะสม และการขาดอุปกรณ์กรอง การใช้ระบบหมุนเวียนแบบเปิดแบบดั้งเดิมทำให้อุณหภูมิและความดันของน้ำไม่เสถียร และการไม่มีอุปกรณ์กรองล่วงหน้าทำให้เกิดวงจรปิดของมลพิษและการสึกหรอ ส่งผลให้ปั๊มสุญญากาศไม่สามารถให้ประสิทธิภาพการรีดน้ำที่ดีที่สุดได้

สาเหตุหลัก:

• การขาดอุปกรณ์กรองและทำให้บริสุทธิ์ก่อนเข้าปั๊ม: สิ่งสกปรกเข้าสู่ตัวปั๊มอย่างต่อเนื่องก่อให้เกิดมลพิษแบบหมุนเวียน

• ระบบหมุนเวียนน้ำเปิดที่ไม่เสถียร: อุณหภูมิและความดันของน้ำผันผวนมาก ส่งผลต่อความเสถียรในการก่อตัวของวงแหวนของเหลว

• พารามิเตอร์ของโมเดลไม่ตรงกัน: ค่าพารามิเตอร์สุญญากาศสูงหรือต่ำเกินไปทำให้การทำงานอยู่ในสภาวะกึ่งสุขภาพเป็นเวลานาน

สรุป

ในสถานการณ์การรีดน้ำด้วยสุญญากาศในการผลิตกระดาษ ปั๊มสุญญากาศแบบวงแหวนเหลวส่วนใหญ่ประสบปัญหาห้าประเภทหลัก ได้แก่ ความผันผวนของสุญญากาศและประสิทธิภาพการรีดน้ำลดลง ความเสียหายเชิงโครงสร้างถาวรจากการเกิดโพรงอากาศ การเกาะตัวของเส้นใยและการอุดตันซ้ำซาก การสั่นสะเทือนและเสียงดังผิดปกติจากการสึกหรอ และการทำงานในสภาวะกึ่งสุขภาพที่เกิดจากคุณภาพน้ำและระบบไม่สอดคล้องกัน ปัญหาทั้งหมดนี้สอดคล้องอย่างยิ่งกับลักษณะเฉพาะของการผลิตกระดาษ ได้แก่ การปนเปื้อนของเส้นใย คุณภาพน้ำทางเคมีที่ซับซ้อน และการทำงานหนักระยะยาวตลอด 24 ชั่วโมง ทีมงานบำรุงรักษาและปฏิบัติการโรงงานกระดาษสามารถขจัดอันตรายที่ซ่อนอยู่ในการปฏิบัติงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ รักษาเสถียรภาพของประสิทธิภาพการรีดน้ำด้วยสุญญากาศ ลดอัตราความล้มเหลวของอุปกรณ์และการสูญเสียเวลาหยุดผลิต และเพิ่มมูลค่าการดำเนินงานระยะยาวของปั๊มสุญญากาศแบบวงแหวนเหลวให้สูงสุด โดยใช้การปรับปรุงการกรองล่วงหน้าแบบเฉพาะเจาะจง การปรับปรุงคุณภาพน้ำหมุนเวียน มาตรการป้องกันการเกิดโพรงอากาศทางวิทยาศาสตร์ และกลไกการบำรุงรักษาเชิงละเอียดที่ได้มาตรฐาน