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尽可能地减少袋式除尘器运行的停工及生产损失

作者:Kyle Nannenga,唐纳森 Torit 褶式除尘滤袋专家 

各行各业都存在已计划活动未按计划进行的时期。 在工厂运作中,这通常意味着生产设备脱机或无法使用的特定时间段。 这种现象称为停工,从设备角度和生产时间的损失来看,停工成本是非常昂贵的。

期望工厂能够一年 365 天,一周 7 天,一天 24 小时正常运行是不切实际的。 因此,工厂经理必须安排一段时间来对系统进行维护。

停工有两种类型 - 计划内停工和计划外停工。 每种停工方式都涉及成本。

计划内停工

在大多数工厂运作中,每周、每月、季度和/或每年都会预留出计划时间段,让特定设备脱机,以便进行预防性维护。 当设备停止生产时,这通常被称为计划计划内停工。 这些计划停工事件对避免计划外生产中断至关重要。 对这些定期检查进行预先安排,可以保证人员有充足的时间进行维护检查和/或维修设备,从而确保设备按所需生产能力运行。

计划外停工

计划外停工,顾名思义,其发生出乎意料且难以预测。  这种计划外停工会严重影响工厂的运作。 发生计划外停工时,工厂人员通常有一个目标: 尽快启动并运行生产。 工厂每一分钟的生产损失,都意味着每小时几千美元到几十万美元不等的损失!

图1: 褶式滤袋有助于降低停工成本
停工意识

针对各行业平均生产损失成本进行的研究使公司更加意识到,在其运作中减少计划外及计划内停工的重要性。

目前,维护经理的任务是提高生产设备的使用寿命和可靠性,减少生产停工时间,以及改善生产环境的整体安全性和工作条件。 这些要求强调了生产设备中优质产品的重要性,以及工厂运作中维护的重要性。

区域维护经理关注的是其除尘设备的性能得到改善,且使用寿命更长。

粉尘控制

在许多工厂运作中,粉尘控制是生产过程不可或缺的一个环节。 除尘器处理的应用范围包括: 滤芯接收器(通常用于气动散料输送和中央真空系统)、有害尘埃除尘(垃圾袋、排气管、散装包装、轨道车辆和货车装载,及带式输送机),以及工艺通风(磨削、铣削、粉碎、干燥机应用,及搅拌和混合)。

工厂运作中最常见的除尘器是传统的袋式除尘器。 传统的袋式除尘器使用滤袋,或称套袋,来除去输送气流中的粉尘。 许多袋式除尘器设计通过使用压缩空气定期脉冲清洗这些滤芯,以除去沉积的粉饼并恢复滤芯的流动特性,从而延长滤芯使用寿命。

几十年来,袋式除尘器一直是工业的主力。 随着袋式除尘器的老化,其会需要更多的细心维护或预防性维护 (PM) 来维持运行,且袋式除尘器越大,滤袋所需的 TLC 就越多。 通常在平均压降过高或可能损坏滤袋的非正常情况(如滤袋磨损、粉尘堵塞、温度波动或仅仅是错误使用)下更换滤袋。

更换除尘器滤芯会非常费力耗时,并且,坦白来讲,是一个脏乱的过程。 拆下滤袋支撑滤笼,并随后取下脏滤袋会耗费大量的人员时间。 取决于滤袋的数量和除尘器的设计,完成滤袋更换的总时间很容易超过 24 小时。 即使在计划内停工期间,此过程也可能会大大超过计划停工时工厂运作分配的资源。

当发生非正常情况时(即滤袋破损或磨损,滤袋过早堵塞,或高温过热而导致滤袋受损),计划外停工会变得非常时间敏感、紧急且成本昂贵。 如果替换袋没有库存,维护经理可能需要支付额外费用以加快完成更换,有时可能会增加花费数千美元的成本。 即使是在工厂收到这些滤袋,工厂人员可能仍需要 12-24 小时才能完全更换好滤袋。 除了更换滤袋的计划外成本以及快速收到这些滤袋的加急运费之外,另一个需要考虑的重要成本是每小时生产损失的成本。 在一些设施和行业中,这种非正常情况可能会使工厂生产损失超过 25 万美元!

最大限度地减少停工

最大限度地减少计划内和计划外停工的部分挑战为减少滤芯更换所需的资源时间,同时延长滤芯的使用寿命。 结合起来,更长的使用寿命和更快的更换将降低停工成本。 鉴于这一现实,近年来,购买传统滤袋已向购买用于袋式除尘器运行的褶式除尘滤袋转变。

褶式除尘滤袋案例

褶式除尘滤袋结合了传统滤袋的功能优点和滤筒技术的优点。 纺粘聚酯、ePTFE 膜和纺粘纳米纤维均可用于褶式滤袋滤材。  以上滤材选择均可优化褶式除尘滤袋的效率。 褶式滤袋滤材可在比传统滤袋短得多的过滤包中提供更高的效率和更多的滤材。 得益于这些特点,褶式滤袋的平均滤芯使用寿命可达传统滤袋的 2-3 倍。

褶式滤袋如何最大限度地减少停工

作为传统滤袋和滤笼的直接替代品,褶式滤袋可提供更长久的滤袋使用寿命及更少的维护需求。 滤芯更换过程中,工厂工作人员无需拉出滤袋支撑滤笼,并随后取下滤袋。 得益于褶式滤袋的一体式设计,其安装和拆除变得更快更容易。 安装的简便性也减少了维护人员的粉尘接触,因为在更换过程中,安装滤袋是非常干净的过程。 

不使用滤笼及使用更短的褶式滤袋简化了安装,并极大减少更换时间。 从而减少了生产时间的损失,并降低了由于更换传统滤袋和滤笼而产生的维护和人工成本。

更短的褶式滤袋长度会提供更大的沉降空间,从而促进物料沉降,使更多较重的磨料颗粒得以在敞开的空间内沉降,而较轻的粉尘得以通过高效滤材过滤掉。 这显著降低了褶式滤袋的潜在磨损,从而延长了褶式滤袋的使用寿命,并减少了与滤袋磨损相关的停工。

与传统的滤袋相比,褶式滤袋还可提供显著降低的压降。 褶式滤袋滤材增大了过滤面积,提高了渗透率,从而使气流更容易通过。 单位时间(cfm 立方英尺/分钟)的给定气流量可以以较低的压降进行处理,从而节约能源。 而更少的能源意味着更低的运营成本,这对工厂的运营预算大有裨益。

图 2: 袋式除尘器中的典型褶式滤袋安装

在一些情况下,褶式滤袋可实现更低的压降,从而使褶式滤袋能够使用同等能源,运行更多的气流量。 然而,考虑到这种潜在益处,对除尘器的设计和气流模式予以重视是至关重要的。

最后,利用褶式滤袋滤材(例如 ePTFE 膜或纳米纤维滤材)可实现效率的提高,从而增强捕获亚微粉尘颗粒的性能,而传统滤袋无法提供此性能。  因此,如果袋式除尘器亟待改善过滤性能,那么褶式滤袋会大有裨益。 褶式滤袋滤材效率的提高与增强的表面过滤性能相结合,可以带来更长久的滤袋使用寿命和更低的排放。

褶式滤袋案例研究 - 减少停工

美国西南部的一家制造工厂在将袋式除尘器用于干燥机应用中时遭遇严重停工局面。 该应用的磨损性质要求人员每五周更换一次滤袋。 计划外停工造成了平均每小时大约 2 万美元的损失,因此每次发生此等事件,与该袋式除尘器相关的 12 小时更换,每次事件造成的损失接近 25 万美元。

改用褶式滤袋不仅可以提供更多的表面过滤,而且还可以缩短滤袋配置过程。 褶式滤袋还可使客户以更低的压降运行袋式除尘器,同时几乎解决了工厂的滤袋磨损问题。

滤芯更换频率由每 5 周更换一次改进为每 24 个月更换一次,而实际完成滤芯更换的时间从 12 小时减少到仅 4 小时。 褶式滤袋不仅使用寿命更长久,而且更换的维护时间也大大减少,从而使该客户可以最大限度地减少生产时间的损失。

虽然大家一般都会将更多的关注点放在出于充分理由的停工上,但是请记住褶式滤袋可在应用中带来的附加价值。 通过实现更高的效率、更低的稳定压降,和更长久的滤袋使用寿命,您可以显著改善工厂运作,同时减少计划内和计划外停工时间。

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