Punkt odniesienia: Dlaczego 90 dni to norma dla pomp łopatkowych w cukrowni w São Paulo

Młyn to średniej wielkości zakład produkujący cukier i etanol w São Paulo, działający 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu od kwietnia do listopada. Układ hydrauliczny wykorzystuje dwułopatkowe pompy Vickers serii V w trzech obwodach ciśnieniowych: walca młyna, nasączania i transportu bagassy. Przed modernizacją każdy wkład serii V był wycofywany z eksploatacji co 90 dni, niezależnie od użytkowania.

Ten 90-dniowy cykl nie jest niczym niezwykłym dla brazylijskich cukrowni. W branży cukrowni w regionach tropikalnych standardowe pompy łopatkowe pracują w cyklach 60-90-dniowych. Problemem nie jest przedwczesna awaria, ale fakt, że 90-dniowe okresy między wymianami pomp powodują, że wymiana odbywa się w okresie zbiorów, kiedy przestoje są najbardziej kosztowne.

„Zbiory w cukrowni w São Paulo trwają od kwietnia do listopada, 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. 90-dniowy cykl pompowania oznacza trzy do czterech zaplanowanych wymian pomp w okresie zbiorów. Każda wymiana to cztery do sześciu godzin przestoju w cukrowni. Taki koszt musiała uwzględnić specyfikacja producenta”.

Trzy zmiany specyfikacji, które podwoiły żywotność pompy

Modernizacja to trzyetapowa zmiana specyfikacji OEM, a nie wymiana pompy. Sama pompa to w dużej mierze ten sam kod SKU serii V; zmianie uległa specyfikacja. Trzy zmiany są uporządkowane według wpływu, przy czym pierwsza ma największy wpływ, a trzecia najniższy koszt ubezpieczenia.

2.1 Zmiana 1 – Specyfikacja płynu hydraulicznego: ze standardowego ISO VG 46 na olej o wysokiej gęstości (VI) do 50°C

Największy wpływ miała wymiana płynu hydraulicznego. W tłoczni stosowano standardowy olej mineralny ISO VG 46 (VI ~95, maks. temperatura w zbiorniku 60°C). Podczas zbiorów w São Paulo temperatura w zbiorniku osiągnęła 55°C w godzinach popołudniowych. W temperaturze 55°C ISO VG 46 rozcieńcza się do 13-14 cSt – dokładnie na dolnej granicy zakresu roboczego serii V.

Płynem do modernizacji jest olej hydrauliczny o wysokim współczynniku lepkości (VI 150+) o tej samej klasie lepkości ISO VG 46 dla strony zimnej, ale o znacznie bardziej płaskiej krzywej zależności lepkości od temperatury. W temperaturze 55°C utrzymuje on lepkość na poziomie 18-20 cSt, komfortowo mieszcząc się w przedziale temperaturowym dla serii V. Film olejowy na końcówkach łopatek pozostaje nienaruszony w gorące dni, zmniejsza się zużycie, a żywotność wkładu podwaja się.

2.2 Zmiana 2 – Filtracja: z nominalnej 25 mikronów do absolutnej linii powrotnej 10 mikronów

Drugą zmianą było zaostrzenie filtracji w linii powrotnej. W tłoczni zastosowano nominalny filtr powrotny o średnicy 25 mikronów (standard OEM, odpowiedni dla klimatu umiarkowanego). W São Paulo wyższe temperatury złoża przyspieszają utlenianie oleju, a produkty uboczne utleniania mieszczą się w zakresie 5-15 mikronów – przez który przechodzi nominalny filtr o średnicy 25 mikronów.

Modernizacja polegała na zastosowaniu 10-mikronowego filtra absolutnego powrotu (β10 ≥ 200, 99,5% wychwytu przy 10 mikronach). Wyższy poziom wychwytu zapobiega przedostawaniu się produktów utleniania do strefy zużycia końcówki łopatki i wydłuża żywotność wkładu o 30-40%. Koszt wymiany filtra jest niewielki – jeden element na kwartał.

2.3 Zmiana 3 – Wkład pompy: z serii VQ na serię V dla obwodów gorących

Trzecia zmiana była najmniej kosztowna, ale najbardziej znacząca. Zakład przewidział pompy serii VQ do obiegu bagassy. Pompy VQ charakteryzują się wyższą wydajnością, ale węższym zakresem lepkości (13–54 cSt w porównaniu z 13–143 cSt w serii V). Wraz ze wzrostem temperatury złoża, pompy VQ pracowały dłużej poniżej projektowanej lepkości, co powodowało ich zużycie.

Przejście na standardowy wkład serii V zapewniło pompie znacznie szerszy zakres pracy. Seria V pracuje mniej wydajnie w momencie projektowania, ale 2-3-procentowa strata sprawności jest niewielka w porównaniu ze wzrostem wytrzymałości. Młyn wykorzystuje teraz VQ w obwodach stabilnych i V w obwodzie bagassy, ​​gdzie występują wahania temperatury.

Arytmetyka kosztów uzasadniająca modernizację

Inżynierowie hydraulicy cukrowni w São Paulo zatwierdzają modernizacje ze względu na zwrot z inwestycji, a nie elegancję. Rachunek za tę modernizację jest prosty.

3.1 Składnik kosztów pompy

Wkład z serii V kosztuje około 220 dolarów w brazylijskim kanale OEM. Zakład kupował 12 wkładów rocznie (po jednym na kwartał na obwód, trzy obwody). Po modernizacji kupuje ich 6. Bezpośrednie oszczędności na pompie: około 1320 dolarów rocznie.

3.2 Składnik kosztów przestoju

Każda wymiana pompy powoduje 4-6 godzin przestoju młyna. Młyn przetwarza 12 000 ton trzciny dziennie. 4-godzinna nieplanowana wymiana kosztuje około 15 000 dolarów amerykańskich w postaci utraconych przychodów z cukru plus kary dla klientów za etanol. Zmniejszenie liczby wymian o połowę pozwala zaoszczędzić 45 000-60 000 dolarów amerykańskich rocznie na przestojach.

3.3 Składnik kosztów wtórnych uszkodzeń

Pompa łopatkowa, która psuje się w trakcie zmiany, zrzuca fragmenty do zbiornika i reszty obwodu. Koszt czyszczenia wynosi 5000–10 000 USD za zdarzenie. Przed modernizacją młyn odnotowywał 1–2 takie zdarzenia na zbiór. Po modernizacji: zero w pierwszym roku.

Co tak naprawdę oznacza „specyfikacja OEM dla gorącego klimatu” w arkuszu specyfikacji

„Specyfikacja OEM dla gorącego klimatu” to skrót od pisemnej specyfikacji, która dotyczy utrzymywania temperatur zbiornika powyżej 50°C i otoczenia powyżej 35°C. Większość kart katalogowych OEM ukrywa prawdziwy obraz sytuacji: w górnym zakresie temperatur lepkość płynu i zużycie pompy są bardzo wrażliwe na dobór płynu. Specyfikacja dla gorącego klimatu wyraźnie określa te czynniki.

Normy ISO VG i DIN 51524 stanowią podstawę specyfikacji

Zmiana specyfikacji płynu opiera się na trzech odniesieniach branżowych.Przewodnik po wyborze płynów Bosch RexrothPrzedstawia ramy normy DIN 51524 dla olejów hydraulicznych ISO VG 32/46/68/100 wraz z dokładnymi wykresami lepkości w funkcji temperatury.Odniesienie do środka smarującego Unildokumentuje klasy lepkości HLP, HVLP i HV (HVLP/HV przy VI ≥ 150, HLP przy VI ~95-105). TheOdniesienie do wyboru ISO VGPotwierdza, dlaczego VI ≥ 140 jest obowiązkowy dla obsługi gorących zbiorników. Modernizacja wpisuje się w kategorię HVLP.

4.1 Pięć obszarów, które musi obejmować specyfikacja OEM dla gorącego klimatu

1. Lepkość cieczy przy szczytowej temperaturze zbiornika (docelowo ≥ 16 cSt przy szczycie, nie przy zimnym starcie).
2. Wskaźnik lepkości cieczy (docelowy VI ≥ 150 dla długotrwałej pracy w temperaturze 50°C+).
3. Absolutna wartość filtracji powrotnej (docelowa ≤ 10 mikronów przy β10 ≥ 200).
4. Dobór wielkości zbiornika w celu uzyskania szczytowego oddawania ciepła (cel ≥ 3× czas przebywania przepływu pompy).
5. Wybór serii wkładów na obwód (V vs VQ vs T6 vs T7 dopasowane do pasma temperatur).

4.2 Czego brakuje w większości specyfikacji OEM

Większość kart katalogowych OEM podaje wydajność w punkcie projektowym – temperatura 50°C i olej mineralny ISO VG 46. Ta karta katalogowa jest odpowiednia dla instalacji w klimacie umiarkowanym, ale myląca w przypadku zastosowań w São Paulo lub Teksasie. Specyfikacja dla gorącego klimatu ponownie podaje wydajność w rzeczywistej temperaturze roboczej i dla danego medium.

Dlaczego Ningbo Vicks Hydraulic jest właściwym partnerem OEM do tego rodzaju modernizacji

Modernizację zaprojektowała i dostarczyła firma Ningbo Vicks Hydraulic Co., Ltd., założona w 2007 roku jako krajowe przedsiębiorstwo high-tech specjalizujące się w pompach łopatkowych i energooszczędnych serwomechanizmach. Vicks jest jednostką przewodniczącą chińskiego komitetu ds. rewizji norm branżowych pomp łopatkowych i posiada serie T6, T7, V, VQ, V10, V20, SQP, PV2R oraz silniki łopatkowe M3B, M4C, M4D, M4E, 25M, 35M i 50M. Roczna zdolność produkcyjna wynosi ponad 80 000 pomp łopatkowych i 10 000 serwomechanizmów, posiadających certyfikaty towarzystw klasyfikacyjnych CCS, DNV, ABS, BV i LR.

W przypadku modernizacji cukrowni w São Paulo odpowiednie wpisy dotyczące produktów to:Pompa łopatkowa Vickers serii Vrodzina (wariant wkładu używany przez młyn w obwodzie bagassy),katalog produktów pomp łopatkowychdla szerszego wyboru oraz silników łopatkowych serii M4 dla dopasowanego połączenia o wysokiej sprawności. Rozmowę o specyfikacji dla gorącego klimatu najlepiej rozpocząć z zespołem sprzedaży technicznej za pośrednictwemZapytanie o specyfikację OEMstrona.

Gdzie indziej stosuje się modernizację w klimacie gorącym

Modernizacja jest możliwa do zastosowania w dowolnym brazylijskim lub tropikalnym środowisku, w którym temperatura złoża utrzymuje się powyżej 50°C: napędy wirówek w zakładach produkcji etanolu, hydraulika przesiewaczy górniczych, urządzenia portowe i hydrauliczne agregaty zasilające huty stali. Motyw przewodni jest ten sam – wysoka temperatura złoża i standardowy płyn OEM oznaczają krótką żywotność pompy.

Często zadawane pytania