Непрерывное производство - Continuous production

Не путать с Непрерывное производство.
Часть серии статей о
Машиностроение
Мельница
Методы изготовления
Промышленные технологии
Информация и коммуникация
Контроль процесса

Непрерывное производство это поточное производство метод, используемый для производство, производить или обрабатывать материалы без перерыва. Непрерывное производство называется непрерывный процесс или непрерывный поток потому что материалы, будь то сыпучие материалы или обрабатываемые жидкости, постоянно находятся в движении, подвергаются химическим реакциям или подвергаются механической или термической обработке. Непрерывная обработка контрастирует с серийное производство.

Под непрерывным обычно подразумевается работа 24 часа в сутки, семь дней в неделю с нечастыми остановками на техническое обслуживание, например, каждые полгода или год. Немного химические заводы может работать без остановки более одного-двух лет. Домны могут работать без остановки от четырех до десяти лет.[1]

Общие процессы

Вот некоторые общие непрерывные процессы:

Производственные рабочие в непрерывном производстве обычно работают в чередующиеся смены.

Процессы работают непрерывно как по практическим, так и по экономическим причинам. Большинство этих отраслей очень капиталоемкие, и поэтому руководство очень обеспокоено потерями рабочего времени.

Завершение работы и запуск многих непрерывных процессов обычно приводит к получению некачественного продукта, который необходимо переработать или утилизировать. Многие резервуары, сосуды и трубы нельзя оставлять заполненными материалами из-за нежелательных химических реакций, осаждения взвешенных материалов или кристаллизации или затвердевания материалов. Кроме того, циклическое изменение температуры и давления при запуске и останове определенных процессов (печей, котлов, доменных печей, сосудов высокого давления и т. Д.) Может вызвать усталость металла или другой износ из-за циклического воздействия давления или термоциклирования.

В более сложных операциях существуют процедуры последовательного отключения и запуска, которые необходимо тщательно соблюдать, чтобы защитить персонал и оборудование. Обычно запуск или остановка занимает несколько часов.

Использование непрерывных процессов контроль процесса для автоматизации и контроля рабочих переменных, таких как скорость потока, уровни в резервуаре, давление, температура и скорость машины.[2]

Полунепрерывные процессы

Многие процессы, такие как сборочные линии и легкое производство, которые можно легко остановить и перезапустить, сегодня считаются полунепрерывными. При необходимости они могут работать в одну или две смены.

История

Самый старый процесс с непрерывным потоком - это доменная печь для производства чугун. В доменную печь периодически загружают руду, топливо и флюс, а также периодически выпускают жидкий чугун и шлак; однако химическая реакция восстановления железа и кремния и последующего окисления кремния является непрерывной.

Полунепрерывные процессы, такие как машинное производство сигарет, когда они появились, назывались «непрерывными».

Многие по-настоящему непрерывные процессы сегодня были изначально пакетными.

В Cromford Mill 1771 г. по проекту Ричард Аркрайт, была первой фабрикой, которая использовала непрерывный процесс от сырья до готовой продукции в серии операций.

Фурдринье бумагоделательная машина, запатентованный в 1799 г., был одним из первых Индустриальная революция Эра непрерывных производственных процессов. Он производил непрерывное бумажное полотно, которое формировали, прессовали, сушили и наматывали в рулон. Раньше бумага выпускалась в отдельных листах. Бумагоделательная машина повлияла на другие непрерывные процессы, такие как непрерывная прокатка чугуна, а затем стали.[3]

Другой ранний непрерывный процесс был Оливер Эванс Мукомольная мельница (ок. 1785 г.), которая была полностью автоматизирована.

Раннее химическое производство и переработка нефти производились партиями до контроль процесса был достаточно развит, чтобы обеспечить дистанционное управление и автоматизацию для непрерывной обработки. Процессы начали работать непрерывно в 19 веке. К началу 20 века непрерывные процессы были обычным явлением.

Отключение

Помимо проведения технического обслуживания, остановки также происходят при внесении изменений в процесс. Сюда входит установка нового оборудования в основной технологический поток или привязка или создание условий для привязки подпроцессов или оборудования, которое может быть установлено во время работы процесса.

Отключение сложных процессов может занять недели или месяцы планирования. Обычно проводится серия встреч для координации и планирования. Обычно в них участвуют различные отделы, такие как службы технического обслуживания, энергетики, проектирования, безопасности и эксплуатации.

Все работы выполняются в соответствии с тщательно разработанным графиком, который включает в себя различные участвующие профессии, такие как монтажники, слесари, электрики, механики, рабочие и т. Д., А также необходимое оборудование (краны, мобильное оборудование, воздушные компрессоры, сварочные аппараты, строительные леса и т. д.), а также все расходные материалы (запасные части, сталь, трубы, проводка, гайки и болты), а также средства для подачи электроэнергии на случай, если электричество также будет отключено в результате отключения электроэнергии. Часто некоторые работы выполняют один или несколько внешних подрядчиков, особенно если установлено новое оборудование.

Безопасность

Собрания по безопасности обычно проводятся до и во время останова. Другие меры безопасности включают в себя обеспечение соответствующей вентиляции горячих зон или зон, где может истощиться кислород или могут присутствовать токсичные газы, а также проверку сосудов и других закрытых помещений на предмет достаточного уровня кислорода и отсутствие токсичных или взрывоопасных газов. Любые машины, которые будут работать, должны быть электрически отключены, обычно через пускатель двигателя, чтобы он не мог работать. Обычно на пускатель двигателя ставят висячий замок, который может быть разблокирован только лицом или лицами, которым угрожает опасность при выполнении работ. Другие средства разъединения включают снятие муфт между двигателем и оборудованием или использование механических средств для предотвращения движения оборудования. Клапаны на трубопроводах, соединенных с сосудами, в которые войдут рабочие, скованы цепями и заблокированы закрытыми, если только не будут приняты другие средства, гарантирующие, что через трубы ничего не пройдет.

Непрерывный процессор (оборудование)

Непрерывное производство можно дополнить с помощью Непрерывный процессор. Процессоры непрерывного действия предназначены для непрерывного смешивания вязких продуктов за счет сочетания смешивания и транспортировки. Лопасти в смесительной камере (цилиндре) установлены на двух вращающихся в одном направлении валах, которые отвечают за перемешивание материала. Цилиндры и лопасти имеют такую ​​форму, что лопасти создают самоочищающееся действие между собой, сводя к минимуму скопление продукта, за исключением нормальных рабочих зазоров движущихся частей. Бочки также можно нагревать или охлаждать для оптимизации цикла смешивания. В отличие от экструдера, область смешивания пустотного объема в непрерывном процессоре одинакова по всей длине цилиндра, что обеспечивает лучшее перемешивание и минимальное повышение давления или его отсутствие. Процессор непрерывного действия дозирует порошки, гранулы, жидкости и т. Д. В смесительную камеру машины. Несколько переменных позволяют использовать процессор непрерывного действия для самых разных операций смешивания:[4]

  1. Баррель Температура
  2. Скорость мешалки
  3. Норма кормления, точность подачи
  4. Время удерживания (функция скорости подачи и объема продукта в смесительной камере)

Непрерывные процессоры используются в следующих процессах:

  • Компаундирование
  • Смешивание
  • Замес
  • Стрижка
  • Кристаллизация
  • Инкапсуляция
  • Упаковка

Процессор непрерывного действия имеет неограниченные возможности смешивания материалов, но он доказал свою способность смешивать:

  • Пластмассы
  • Клеи
  • Пигменты
  • Композиты
  • Конфеты
  • Жвачка
  • Вставить
  • Тонеры
  • Арахисовое масло
  • Отходы

использованная литература

  1. ^ «Американский институт железа и стали». Архивировано из оригинал на 2014-12-09. Получено 2012-11-19.
  2. ^ Бенетт, Стюарт (1986). История контрольной техники 1800-1930 гг.. Институт инженерии и технологий. ISBN  978-0-86341-047-5.
  3. ^ Миса, Томас (1995). Нация стали: создание современной Америки 1965–1925. Балтимор и Лондон: Издательство Университета Джона Хопкинса. п.243. ISBN  978-0-8018-6502-2.
  4. ^ Зиглер, Грегори Р .; Агилар, Карлос А. (2003). «Распределение времени пребывания в двухшнековом смесителе непрерывного действия с одновременным вращением по методу ступенчатого изменения». Журнал пищевой инженерии. Эльзевир. 59 (2–3): 1–7.

Источники и дальнейшее чтение

  • Р. Х. Перри, С. Х. Чилтон, Д. У. Грин (Эд), Справочник инженеров-химиков Перри (7-е изд), Макгроу-Хилл (1997), ISBN  978-0-07-049841-9
  • В каждой из основных отраслей обычно есть один или несколько отраслевых журналов, в которых постоянно публикуются статьи о работе заводов, новом оборудовании и процессах, а также советы по эксплуатации и техническому обслуживанию. Торговые журналы - один из лучших способов быть в курсе последних событий.