การเปรียบเทียบกรณีศึกษา: ปั๊มเยื่อกระดาษเทียบกับปั๊มน้ำเสียในการใช้งานจริง
การถกเถียงกันถึงการเปลี่ยนปั๊มเยื่อกระดาษเป็นปั๊มน้ำเสียในโรงงานอุตสาหกรรมนั้นจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์เชิงประจักษ์เกี่ยวกับตัวชี้วัดประสิทธิภาพ ต้นทุนการบำรุงรักษา และรูปแบบความล้มเหลว โพสต์นี้จะตรวจสอบกรณีศึกษาตัวแทนสี่กรณีจากโรงบำบัดกระดาษและน้ำเสียทั่วโลกเพื่อประเมินความเป็นไปได้ของการใช้แทนกันได้
กรณีศึกษาที่ 1: โรงงานกระดาษแบบบูรณาการในอเมริกาเหนือ
โปรไฟล์สิ่งอำนวยความสะดวก
ความจุ:กำลังการผลิตเยื่อกระดาษคราฟต์ 1,200 ตัน/วัน
กระบวนการ:การแปรรูปเส้นใยรีไซเคิลด้วยเยื่อกระดาษที่มีความสม่ำเสมอ 4.5%
การตั้งค่าดั้งเดิม:ปั๊มเยื่อกระดาษ กูลด์ส ปั๊มน้ำ 24 รุ่น 3196 (300 แรงม้าต่อเครื่อง)
กลยุทธ์การทดแทน
ฝ่ายบริหารได้เปลี่ยนปั๊ม 12 ตัวด้วยปั๊มน้ำเสียรุ่น ฟลายจีที 2700 (200 แรงม้า) เพื่อลด การลงทุน ลง 480,000 ดอลลาร์
ผลลัพธ์การดำเนินงาน
ประสิทธิภาพของระบบไฮดรอลิก
ปั๊มน้ำเสียส่งอัตราการไหลที่ต้องการ 68% ที่ความเร็วที่กำหนด
การเพิ่มความเร็ว วีเอฟดี เป็น 110% ทำให้เกิดความเสียหายจากการเกิดโพรงอากาศ (รูปที่ 1: การลดมาร์จิ้น เอ็นพีเอสเอช)
ต้นทุนการบำรุงรักษา
การเปลี่ยนใบพัดเพิ่มขึ้นสามเท่าจาก 2 ครั้งต่อปีเป็น 6 ครั้งต่อปี
ต้นทุนการบำรุงรักษาประจำปีเพิ่มขึ้น 192,000 เหรียญสหรัฐ
ผลกระทบต่อระยะเวลาการหยุดทำงาน
การปิดระบบโดยไม่ได้วางแผนไว้ 23 ครั้งใน 18 เดือน
การสูญเสียการผลิต: 12.6 ล้านเหรียญสหรัฐ (คิดจากเวลาหยุดทำงาน 7,000 เหรียญสหรัฐต่อนาที)
การวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริง
การสะสมของวัสดุเส้นใยในเกลียวปั๊มน้ำเสีย (รูปที่ 2: การตรวจสอบใบพัดหลังการเสียหาย)
การฟอกสีด้วยคลอรีนทำให้ตัวเรือนเหล็กหล่อเกิดการกัดกร่อน (การทดสอบ เอส ที เอส ที G109 ยืนยันว่าสูญเสีย 0.2 มม./ปี)
ผลลัพธ์
โรงงานกลับมาใช้ปั๊มเยื่อกระดาษแบบเดิมหลังจาก 18 เดือน
ขาดทุนสุทธิรวม: 2.1 ล้านเหรียญสหรัฐ
กรณีศึกษาที่ 2: โรงบำบัดน้ำเสียยุโรป
โปรไฟล์สิ่งอำนวยความสะดวก
ความจุ: 250,000 ม³/วัน น้ำเสียจากเทศบาล
กระบวนการ:ตะกอนเร่งที่มีของแข็งขนาด 3-5 มม.
การทดลองทดแทน
ทดลองเปลี่ยนปั๊มน้ำเสีย ฟลายจีที 2600 จำนวน 4 เครื่องด้วยปั๊มเยื่อกระดาษ กูลด์ส 3196
ผลลัพธ์การดำเนินงาน
ประสิทธิภาพของระบบไฮดรอลิก
ปั๊มเยื่อกระดาษมีประสิทธิภาพ 92% เมื่อเทียบกับปั๊มน้ำเสียที่แรงดัน 150 ม. ซึ่งทำได้ 85%
การบริโภคพลังงาน
ลดการใช้ไฟฟ้าลง 18% (0.62 กิโลวัตต์ชั่วโมง/m³ เทียบกับ 0.76 กิโลวัตต์ชั่วโมง/m³)
ต้นทุนการบำรุงรักษา
ไม่ต้องเปลี่ยนใบพัดใน 24 เดือน เทียบกับ 3 ครั้งต่อปีสำหรับปั๊มน้ำเสีย
การวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริง
ใบพัดแบบกึ่งเปิดของปั๊มเยื่อกระดาษช่วยจัดการเศษผ้าโดยไม่เกิดการอุดตัน
โครงสร้างสแตนเลสทนทานต่อการกัดกร่อนของไฮโดรเจนซัลไฟด์
ผลลัพธ์
การนำปั๊มเยื่อกระดาษมาใช้เป็นประจำส่งผลให้ประหยัดเงินได้ 280,000 เหรียญสหรัฐฯ ต่อปี
กรณีศึกษาที่ 3: โรงงานแปรรูปอาหารแห่งเอเชียตะวันออกเฉียงใต้
โปรไฟล์สิ่งอำนวยความสะดวก
กระบวนการ:การถ่ายโอนสารละลายแป้งมันสำปะหลัง (ความเข้มข้น 5-8%)
การตั้งค่าดั้งเดิม:ปั๊มน้ำเสีย กรุนด์ฟอส รุ่น เอสพี
ปัญหาด้านประสิทธิภาพ
ความล้มเหลวบ่อยครั้งเนื่องจาก:
การยึดเกาะของแป้งทำให้ใบพัดไม่สมดุล
การสึกกร่อนจากสิ่งสกปรกของทราย
กลยุทธ์การทดแทน
ติดตั้งปั๊มโพรงก้าวหน้า เน็ตช์ (ทางเลือกปั๊มเยื่อกระดาษ)
ผลลัพธ์การดำเนินงาน
ปริมาณงาน
อัตราการไหลเพิ่มจาก 120 ม³/ชม. เป็น 180 ม³/ชม.
การซ่อมบำรุง
ระยะเวลาการให้บริการขยายจาก 6 สัปดาห์เป็น 24 สัปดาห์
การประหยัดพลังงาน
กินไฟน้อยลง 22% (45 กิโลวัตต์ เทียบกับ 58 กิโลวัตต์)
เปรียบเทียบราคา
ต้นทุนเริ่มต้น | 18,000 บาท | 32,000 บาท |
การบำรุงรักษาประจำปี | 9,200 บาท | 3,800บาท |
ต้นทุนรวม 5 ปี | 64,000 บาท | 49,000 เหรียญ |
กรณีศึกษาที่ 4: การจัดการกากแร่จากเหมืองของออสเตรเลีย
โปรไฟล์สิ่งอำนวยความสะดวก
กระบวนการ:การถ่ายโอนสารละลาย (ของแข็ง 30% ความหนาแน่น เอสจี 1.5)
การตั้งค่าดั้งเดิม:ปั๊มสลารี่ซีรีส์ วาร์แมน ดับเบิ้ลยูบีเอช
การทดลองทดแทน
ทดสอบปั๊มน้ำเสีย เคเอสบี โมวิเทค พร้อมซับในยาง
ผลลัพธ์การดำเนินงาน
ความต้านทานการสึกหรอ
อายุการใช้งานของปั๊มสลารี่: 2,800 ชั่วโมง
อายุการใช้งานปั๊มน้ำเสีย: 900 ชั่วโมง (รูปที่ 3: การเปรียบเทียบอัตราการสึกหรอ)
ต้นทุนการดำเนินงาน
ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมประจำปีสำหรับการเปลี่ยนทดแทน 125,000 เหรียญสหรัฐ
การวิเคราะห์สาเหตุที่แท้จริง
ของแข็งที่มีความหนาแน่นสูงทำให้ใบพัดสึกกร่อนมากเกินไป
ขาดการออกแบบห้องกระแสน้ำวนในปั๊มน้ำเสีย
ผลลัพธ์
ทิ้งการเปลี่ยนใหม่หลังจาก 6 เดือน
เมทริกซ์การเปรียบเทียบระหว่างกรณีต่างๆ
ความสม่ำเสมอของของเหลว | สารละลายใยอาหารสูงถึง 12% | ปริมาณของแข็งน้อยกว่า 5% ในน้ำเสีย |
การออกแบบใบพัด | กึ่งเปิดมีใบพัดเกลียว | ปิด/กระแสน้ำวนสำหรับของแข็งที่ไม่ใช่เส้นใย |
วัสดุ | สแตนเลส/บุด้วยยาง | เหล็กหล่อ/สแตนเลส |
ข้อกำหนด เอ็นพีเอสเอช | 3.2-4.5 ม. | 1.8-2.5 ม. |
อายุการใช้งานโดยทั่วไป | 8,000-12,000 ชั่วโมง | 3,000-6,000 ชั่วโมง |
ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน | 88-92% | 78-85% |
ผลการค้นพบที่สำคัญและแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด
ความเหมาะสมของการใช้งาน
น้ำเสียที่มีความเข้มข้นต่ำ
ของแข็งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง <3 มม.
สภาวะที่ไม่กัดกร่อน
สารละลายที่มีความเข้มข้นสูง (ซซซซ2.5%)
วัสดุเส้นใยที่มีขนาดอนุภาค ซู่ๆๆ5 มม.
สภาพแวดล้อมที่มีสารเคมีรุนแรง
ปั๊มเยื่อกระดาษมีประสิทธิภาพดี-
ปั๊มน้ำเสียมีความเหมาะสมสำหรับ-
กลยุทธ์การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุน
สำหรับโรงสีที่ผลิต จุ๊ๆๆ500 แผนทีพีดี: ลงทุนในปั๊มที่สร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ
การดำเนินการในระดับเล็ก: พิจารณาการออกแบบแบบไฮบริด (เช่น โวเกลซัง อีโคสตาร์)
ความต้องการชั่วคราว: เช่าเครื่องปั๊มเยื่อกระดาษในช่วงที่มีความต้องการสูงสุด
โปรโตคอลการบำรุงรักษา
ติดตั้งเครื่องกรอง 150 เมชเหนือน้ำสำหรับปั๊มน้ำเสียในการใช้งานเยื่อกระดาษ
ดำเนินการตรวจวัดการสั่นสะเทือน (ไอเอสโอ 10816) ด้วยเกณฑ์ 15 มม./วินาที²
บทสรุป
กรณีศึกษาแสดงให้เห็นว่าแม้ว่าปั๊มน้ำเสียอาจช่วยประหยัดต้นทุนในระยะสั้นในสถานการณ์ที่มีความต้องการต่ำ แต่ประสิทธิภาพการทำงานที่ไม่มีประสิทธิภาพในระยะยาวและความเสี่ยงต่อความล้มเหลวของปั๊มน้ำเสียมักจะมากกว่าการลงทุนในเบื้องต้น ปั๊มเยื่อกระดาษให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าในสภาพแวดล้อมที่มีความสม่ำเสมอสูง กัดกร่อน และมีเส้นใย ซึ่งสอดคล้องกับแนวทาง ไอเอสโอ 19959:2016 สำหรับการจัดการสารละลายอุตสาหกรรม องค์กรต่างๆ ควรดำเนินการวิเคราะห์ต้นทุนตลอดอายุการใช้งานโดยละเอียดและทดสอบความเข้ากันได้ของกระบวนการก่อนที่จะพิจารณาเปลี่ยนปั๊ม
