Tối ưu hóa hệ thống phân phối chất lỏng có độ nhớt cao cho ngành đóng tàu

Ngành sản xuất hàng hải phụ thuộc vào nhiều loại chất lỏng đặc và đòi hỏi khắt khe — chất kết dính vỏ tàu, chất bịt kín cấu trúc, lớp phủ gel và các hợp chất chống ăn mòn. Chúng không thể thay thế cho nhau. Mỗi loại có phản ứng khác nhau dưới tác động của áp suất, thay đổi nhiệt độ và lực cắt. Hệ thống phân phối hoạt động tốt với loại vật liệu này có thể hoàn toàn không hoạt động với loại vật liệu khác.

Việc thiết lập hệ thống đúng ngay từ đầu sẽ giúp tránh được sự không nhất quán trong quy trình, thời gian ngừng hoạt động ngoài kế hoạch và chi phí làm lại tốn kém trên dây chuyền sản xuất.

Hầu hết các chất lỏng này đều có tính chất thixotropic — chúng loãng ra khi chịu lực cắt và đặc lại khi ở trạng thái nghỉ. Điều này có nghĩa là một loại vật liệu chảy dưới áp suất bơm có thể có hành vi rất khác khi nằm trong đường ống dẫn chất lỏng hoặc tấm dẫn hướng qua đêm. Nhiệt độ là một yếu tố biến đổi khác: cùng một loại chất bịt kín có thể hoạt động khác biệt đáng kể ở 10°C (50°F) so với 25°C (77°F), và mức độ thay đổi phụ thuộc vào thành phần hóa học và công thức của chất lỏng.

Đây là lý do tại sao các hệ thống phân phối chất lỏng có độ nhớt cao phải được thiết kế dựa trên độ nhớt ở trạng thái nghỉ, chứ không chỉ dựa trên độ nhớt khi hoạt động. Việc chỉ lựa chọn kích thước phù hợp với điều kiện làm việc là một trong những nguyên nhân phổ biến nhất gây ra hiện tượng khởi động nguội thất bại và sản lượng không ổn định trong môi trường sản xuất hàng hải.

Đây là những kiểu hỏng hóc phổ biến nhất trong quá trình xử lý chất lỏng có độ nhớt cao — và nguyên nhân gây ra chúng.

Hiện tượng xâm thực và thiếu hụt nguồn cấp khí vào. Khi máy bơm hoạt động nhanh hơn tốc độ chất lỏng lấp đầy buồng hút, hiện tượng xâm thực sẽ xảy ra. Với các vật liệu có độ nhớt cao, hiện tượng này dễ xảy ra hơn ở nhiệt độ thấp, dẫn đến sản lượng không ổn định và làm tăng tốc độ mài mòn bên trong.

Van kiểm tra bị hỏng khi hoạt động trong môi trường chất lỏng đặc. Ở áp suất trên khoảng 50.000 cPs, van một chiều kiểu bi và đế trở nên không đáng tin cậy. Việc đóng van không hoàn toàn gây ra hiện tượng chảy ngược và mất áp suất giữa chu kỳ, ảnh hưởng trực tiếp đến độ đồng nhất của hạt nhựa tại điểm phân phối.

Sự giảm áp suất dọc theo các đường ống dẫn chất lỏng dài. Độ giảm áp suất tăng theo cả độ nhớt và chiều dài đường ống. Một hệ thống cung cấp đủ áp suất tại đầu ra của bơm có thể không đủ lực để đẩy vật liệu ra ngoài một cách đồng đều.

Việc rút nước khỏi container diễn ra kém hiệu quả. Vật liệu có độ nhớt cao không tự san phẳng. Nếu không có tấm dẫn hướng được lắp đặt đúng cách và áp suất piston đủ, vật liệu sẽ chảy vòng quanh tấm dẫn hướng, tạo ra sự lãng phí và sự không đồng đều về áp suất ở cuối thùng chứa.

Việc lựa chọn máy bơm phù hợp cho ứng dụng hàng hải phụ thuộc vào ba yếu tố: phạm vi độ nhớt, lưu lượng yêu cầu và liệu chất lỏng có nhạy cảm với lực cắt hay không. Máy bơm piston ARO bao phủ toàn bộ phạm vi ứng dụng trong ngành đóng tàu với ba công nghệ khác nhau — mỗi công nghệ phù hợp với một phần khác nhau của phổ độ nhớt.

Bên cạnh loại bơm, việc lựa chọn tỷ lệ áp suất cũng quan trọng không kém. Các ứng dụng phủ lớp có thể chỉ cần lượng vật liệu tối thiểu như... 5:1. Việc phân phối chất kết dính cấu trúc thường cần 50:1 hoặc cao hơn để duy trì áp suất hạt bi ổn định tại súng.

• Phạm vi bao phủ độ nhớt đầy đủ. Một dòng bơm duy nhất bao gồm từ các lớp phủ mỏng đến các vật liệu có độ nhớt vượt quá 1.000.000 cP.
• Thanh pít tông và ống xi lanh được phủ gốm. Kéo dài tuổi thọ khi xử lý các vật liệu mài mòn hoặc chứa hạt như chất kết dính và hợp chất chống ăn mòn.
• Hành trình 6 inch (152 mm). Cung cấp nhiều sản lượng hơn mỗi chu kỳ, giảm tần suất chu kỳ và hao mòn linh kiện ở cùng lưu lượng.
• Tỷ lệ áp suất từ 5:1 ĐẾN 65:1. Cho phép khớp chính xác giữa công suất bơm và yêu cầu áp suất cụ thể của từng ứng dụng.
• Các gói hoàn chỉnh sẵn sàng để cài đặt. Mọi thành phần — bơm, động cơ khí nén, piston, tấm dẫn hướng, bộ điều chỉnh áp suất, van phân phối, ống dẫn và bộ điều khiển — đều được ghép nối, lắp ráp và kiểm tra trước như một hệ thống hoàn chỉnh.
• Có sẵn các giải pháp tùy chỉnh. Đối với các yêu cầu vượt ra ngoài cấu hình tiêu chuẩn, Trung tâm Giải pháp ARO tại Mooresville, NC (Hoa Kỳ) thiết kế, lắp ráp và thử nghiệm các hệ thống bơm tùy chỉnh được xây dựng dựa trên quy trình và vật liệu cụ thể của bạn.