Sklep Kontakt

Minimalizowanie przestojów i strat produkcji w operacjach stacji filtrów workowych

Autor: Kyle Nannenga, ekspert ds. plisowanych worków Donaldson Torit 

W każdej branży zdarzają się okresy, w których zaplanowane działania nie występują w procesie. W działaniach zakładu często oznacza to określony przedział czasowy, w którym urządzenia produkcyjne są wyłączone lub niedostępne. Zjawisko to nazywa się przestojem i może być niezwykle kosztowne zarówno z powodu zatrzymania urządzeń, jak i ze względu na stracony czas produkcji.

Prawdopodobnie nierealistyczne jest oczekiwanie, że instalacja będzie działać bez problemów przez 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, 365 dni w roku. Dlatego kierownicy zakładów muszą zaplanować okresy do przeprowadzenia konserwacji systemów.

Istnieją dwa rodzaje przestojów — planowane i nieplanowane. I z każdym są związane koszty.

Przestoje planowane

W większości operacji w zakładzie istnieją zaplanowane okresy w tygodniu, miesiącu, kwartale i/lub roku, w których określone urządzenia są wyłączane w celu umożliwienia konserwacji zapobiegawczej. Jest to ogólnie określane jako planowy lub zaplanowany przestój, podczas którego urządzenia są wycofywane z produkcji. Te zaplanowane przestoje są niezbędne, aby uniknąć nieplanowanych zakłóceń produkcji. Wstępne zaplanowanie przeglądów okresowych daje personelowi czas niezbędny do przeprowadzenia przeglądów konserwacyjnych i/lub naprawy urządzeń, aby zapewnić ich działanie z wymaganą wydajnością.

Przestoje nieplanowane

Przestoje nieplanowane, jak sama nazwa wskazuje, pojawiają się nieoczekiwanie i są trudne do przewidzenia.  Przestoje nieplanowane powodują znaczne zakłócenia w pracy zakładu. W przypadku nieplanowanego przestoju personel zakładu zwykle ma na uwadze tylko jeden cel: uruchomić produkcję możliwie jak najszybciej. Każda minuta, w której zakład nie pracuje, powoduje straty mogące wynosić od kilku tysięcy dolarów na godzinę do kilkuset tysięcy dolarów na godzinę!

Rysunek 1: Plisowane worki pomagają zmniejszyć koszty przestojów.
Świadomość przestojów

Przeprowadzone badania poświęcone średniemu kosztowi strat produkcyjnych w poszczególnych branżach uświadamiają firmom znaczenie skrócenia przestojów zarówno nieplanowanych, jak i planowanych.

Obecnie kierownicy ds. konserwacji mają za zadanie zwiększać żywotność i niezawodność urządzeń produkcyjnych, skracać przestoje produkcyjne oraz poprawiać ogólne bezpieczeństwo i warunki pracy w środowisku produkcyjnym. Wymagania te uwypukliły znaczenie wysokiej jakości produktów w urządzeniach produkcyjnych, a także znaczenie konserwacji w zakładach.

Jednym z obszarów, na którym koncentrują się kierownicy ds. konserwacji, jest poprawa wydajności i dłuższa żywotność urządzeń do odpylania.

Odpylanie

W wielu działaniach zakładów odpylanie jest integralną częścią procesu produkcyjnego. Odpylacze obsługują następujące zastosowania: filtrowanie zbiorników (powszechnie stosowane w pneumatycznych systemach transportu materiałów sypkich i centralnym odkurzaniu), usuwanie pyłów szkodliwych (zrzuty worków, otwory wentylacyjne, opakowania zbiorcze, załadunek wagonów i ciężarówek oraz przenośniki taśmowe) oraz wentylacja procesowa (szlifowanie, mielenie, redukcja rozmiarów, zastosowania w suszarkach oraz mieszanie i łączenie).

Najczęściej stosowanym odpylaczem w instalacji jest tradycyjny odpylacz workowy. Tradycyjny odpylacz workowy wykorzystuje filtry workowe lub rękawy, w celu usuwania pyłu ze strumienia powietrza przenoszącego. Wiele konstrukcji odpylaczy workowych przedłuża żywotność filtrów, stosując sprężone powietrze w celu okresowego impulsowego czyszczenia filtrów w celu usunięcia osadzonego pyłu i przywrócenia charakterystyki przepływu przez filtry.

Stacje filtrów workowych są od dziesięcioleci jednym z najważniejszych elementów w przemyśle. W miarę starzenia się stacji filtrów workowych potrzebują one większej troski lub konserwacji zapobiegawczej (PM), aby utrzymać działanie, a im większa stacja filtrów workowych, tym większej troski wymagają filtry workowe. Filtry workowe są zwykle wymieniane, gdy średni spadek ciśnienia staje się zbyt wysoki lub w warunkach niestabilnych, które mogą uszkodzić worki (tj. ścieranie worków, zatykanie kurzem, wzrost temperatury lub po prostu nieprawidłowe zastosowanie).

Wymiana filtrów w kolektorach może być bardzo pracochłonna, czasochłonna i — szczerze mówiąc — brudna. Proces usuwania klatek wsporczych filtrów, a następnie brudnych worków może pochłaniać ogromną ilość czasu personelu. W zależności od liczby worków filtracyjnych i konstrukcji kolektora całkowity czas wymiany worka filtracyjnego może łatwo przekroczyć 24 godziny. Nawet podczas planowanego przestoju proces ten może znacznie przekroczyć czas działania zasobów zakładu przydzielonych na czas planowanego wyłączenia.

Kiedy występują zakłócenia (tj. pęknięte lub starte worki, przedwczesne zatkanie worków lub worki uszkodzone z powodu wzrostów temperatury), nieplanowane przestoje stają się bardzo wrażliwe na czas, krytyczne i kosztowne. Jeśli worki zamienne nie są dostępne w magazynie, kierownik serwisu może być zobowiązany do uiszczenia dodatkowych opłat w celu przyspieszenia dostawy worków zamiennych, czasami za dodatkową opłatą w wysokości kilku tysięcy dolarów. Nawet po otrzymaniu worków w fabryce pełna wymiana worków może potrwać dłużej niż 12–24 godzin. Oprócz nieoczekiwanych kosztów wymiany worków i przyspieszenia transportu, aby szybko zdobyć te worki, kolejnym znaczącym kosztem do rozważenia jest koszt utraconej produkcji na godzinę. W niektórych zakładach i branżach taki stan może kosztować zakład znacznie ponad 250 000 USD utraconej produkcji!

Minimalizacja przestojów

Jednym z wyzwań związanych ze zminimalizowaniem zarówno planowanych, jak i nieplanowanych przestojów jest ograniczenie godzin niezbędnych do przeprowadzenia wymiany filtrów, przy jednoczesnym przedłużeniu żywotności filtrów. Dłuższa żywotność i szybsza wymiana zmniejszą koszty przestojów. Biorąc pod uwagę tę rzeczywistość, w ostatnich latach zakupy konwencjonalnych filtrów workowych zmieniły się w zakupy plisowanych filtrów workowych do pracy na stacjach filtrów workowych.

Obudowa na plisowane filtry workowe

Plisowane filtry workowe łączą funkcjonalne zalety konwencjonalnych filtrów workowych z zaletami technologii filtrów z wkładem. Media worków plisowanych są dostępne z poliestru formowanego z masy, membrany z ePTFE i nanowłókien na podłożu formowanym z masy.  Każda z tych opcji mediów może zoptymalizować wydajność filtra workowego. Media worków plisowanych oferują wyższą wydajność i więcej mediów filtracyjnych w zestawie filtrów, który jest znacznie krótszy niż tradycyjny filtr workowy. Dzięki tym cechom plisowane filtry workowe mogą zaoferować średnio 2–3 razy dłuższą żywotność niż tradycyjny filtr workowy.

Jak plisowane worki minimalizują przestoje

Jako bezpośredni zamiennik tradycyjnych filtrów workowych i klatek, plisowane filtry workowe zapewniają dłuższą żywotność filtra i mniej konserwacji. Podczas wymiany filtra personel zakładu nie musi wyciągać klatki podtrzymującej filtr, a następnie worka filtrującego. Montaż i demontaż plisowanych filtrów workowych jest szybszy i łatwiejszy dzięki jednoczęściowej konstrukcji worków plisowanych. Łatwość instalacji zmniejsza również narażenie personelu konserwacyjnego na pył, ponieważ proces wymiany jest znacznie czystszy. 

Wyeliminowanie klatki i zastosowanie krótszych plisowanych filtrów workowych upraszcza instalację i skraca czas wymiany. Skraca to stracony czas produkcji i zmniejsza koszty konserwacji oraz robocizny związane z wymianą konwencjonalnych filtrów workowych i klatek.

Krótsze plisowane filtry workowe zapewniają również zwiększoną przestrzeń wyrzutu, co sprzyja opadaniu materiału, umożliwiając wypadanie cięższych, bardziej ściernych cząstek w otwartej przestrzeni, podczas gdy lżejsze pyły są filtrowane przez wydajne media. Znacznie zmniejsza to potencjalne ścieranie plisowanych filtrów workowych, co skutkuje dłuższą żywotnością plisowanych filtrów workowych i zmniejszonym czasem przestoju związanym ze ścieraniem worków.

Plisowany filtr workowy może również zapewnić znacznie niższy spadek ciśnienia w porównaniu do tradycyjnych filtrów workowych. Zwiększona powierzchnia filtra i większa przepuszczalność plisowanego materiału filtracyjnego stanowi łatwiejszą ścieżkę przepływu powietrza. Daną objętość powietrza na jednostkę czasu (CFM) można przetwarzać przy niższym spadku ciśnienia, co przekłada się na oszczędność energii. A mniej energii oznacza niższe koszty operacyjne, co korzystnie wpływa na budżet operacyjny zakładu.

Rysunek 2: Typowa instalacja plisowanego worka filtrującego w stacji filtrów workowych.

W niektórych przypadkach niższy spadek ciśnienia dostępny z plisowanymi filtrami workowymi może pozwolić, aby plisowane filtry workowe przemieszczały większą objętość powietrza przy tej samej ilości energii. Jednak szczególna uwaga co do konstrukcji kolektorów i wzorce przepływu powietrza mają kluczowe znaczenie przy rozważaniu tej potencjalnej korzyści.

Wreszcie, zwiększona wydajność dostępna z plisowanymi mediami workowymi, takimi jak membrana z ePTFE lub nanowłókna, może umożliwić lepszą wydajność w wychwytywaniu submikronowych cząstek pyłu, w przypadku których konwencjonalne filtry workowe po prostu nie mogą zapewnić wydajności.  Tak więc plisowane filtry workowe mogą być bardzo korzystne w sytuacjach, w których kolektory workowe muszą poprawić wydajność filtracji. Ta wydajność w połączeniu ze zwiększonym obciążeniem powierzchniowym mediów plisowanych worków może zapewnić zarówno dłuższą żywotność filtra, jak i niższe emisje.

Analiza przypadku skracania czasu przestoju przez worek plisowany

Zakład produkcyjny w południowo-zachodniej części USA miał poważne ograniczenia związane z przestojami spowodowanymi odpylaczem w stacji filtrów workowych przy suszarni. Ze względu na zastosowanie ścierne wymiana worków filtracyjnych przez personel odbywa się co pięć tygodni. Nieplanowane przestoje powodowały straty wynoszące średnio około 20 000 USD na godzinę, więc 12-godzinna wymiana w tej stacji filtrów workowych powodowała straty zbliżone do kwoty 250 000 USD dla pojedynczego zdarzenia.

Przejście na plisowane filtry workowe oferowało nie tylko większą filtrację powierzchniową, ale także krótszą konfigurację filtrów. Plisowane filtry workowe pozwoliły również klientowi na pracę stacji filtrów workowych z niższym spadkiem ciśnienia, praktycznie eliminując problem ścierania filtra workowego w zakładzie.

Częstotliwość wymiany filtrów poprawiła się z wymiany co 5 tygodni na wymianę co 24 miesiące, a czas faktycznej wymiany filtra skrócił się z 12 godzin do zaledwie 4 godzin. Worki plisowane miały nie tylko większą trwałość, ale znacznie skrócił się czas ich wymiany, co pozwoliło klientowi zminimalizować straty czasu produkcji.

Chociaż nie bez powodu więcej uwagi poświęca się kosztom przestojów, należy pamiętać, że plisowane filtry workowe mogą zapewnić dodatkową wartość. Osiągając wyższą skuteczność, niższy ustabilizowany spadek ciśnienia i dłuższą żywotność filtra, można znacznie poprawić pracę instalacji, jednocześnie redukując planowane i nieplanowane przestoje.

Pomożemy Ci znaleźć optymalne rozwiązanie dla Twojej aplikacji.

Close