مقدمه: چالش حمل و نقل مشروبات الکلی سیاه
مشروبات الکلی محصول جانبی فرآیند خمیر کرافت است که در تولید کاغذ استفاده می شود.
این ماده حاوی مواد شیمیایی محلول لیگنین ، همی سلولز و معدنی است که آن را بسیار خورنده و ساینده می کند.
مواد خط لوله سنتی اغلب در چنین شرایطی به سرعت می پوشند.
اتصالات لوله PPH (هموپلیمر پلی پروپیلن) به دلیل مقاومت شیمیایی آنها به عنوان یک جایگزین ظاهر شده است.
با این حال ، برای بهبود مقاومت سایش آنها برای استفاده طولانی مدت در سیستم های مشروبات الکلی ، اصلاح بیشتری لازم است.
خواص و محدودیت های مواد PPH
اتصالات لوله PPH به دلیل ماهیت سبک وزن ، مقاومت شیمیایی و سهولت پردازش ارزش دارد.
آنها در محیط های غنی از قلیایی مانند مشروب سیاه عملکرد خوبی دارند اما با بارهای جامد بالا مبارزه می کنند.
قرار گرفتن در معرض مکرر در ذرات جامد در مشروب سیاه باعث فرسایش و نازک شدن دیواره می شود.
این می تواند منجر به نشت ، ناکارآمدی جریان و خرابی غیر منتظره شود.
بهبود مقاومت در برابر سایش برای گسترش عمر این اتصالات ضروری است.
روشهای تقویت مقاومت در برابر سایش
برای تقویت مقاومت سایش اتصالات لوله PPH ، چندین روش اصلاح مورد بررسی قرار گرفته است:
تقویت کننده(به عنوان مثال ، فیبر شیشه ای ، تالک یا پودر سرامیک)
درمان های پوشش سطحی(به عنوان مثال ، پاشش پلاسما یا روکش سرامیکی)
ترکیب پلیمریبا مواد افزودنی مقاوم در برابر سایش
در میان اینها ، تقویت پرکننده مقرون به صرفه ترین و سازگار با قالب اکستروژن و تزریق است.
آزمایش نشان می دهد که این پیشرفت ها به طور قابل توجهی از دست دادن حجم در طول شبیه سازی جریان دوغاب کاهش می یابد.
تنظیم آزمایشی آزمایشی و پروتکل
برای ارزیابی اتصالات PPH اصلاح شده ، یک دکل آزمایشی که حمل و نقل مشروبات الکلی سیاه را شبیه سازی می کند.
این دوغاب مشروبات الکلی مصنوعی را تحت دمای و فشار کنترل شده گردش می کند.
نمونه ها شامل استاندارد PPH و PPH با 10 ٪ ، 15 ٪ و 20 ٪ پرکننده های سرامیکی هستند.
پس از 500 ساعت آزمایش مداوم ، اتصالات وزن ، اسکن شده و به صورت میکروسکوپی مورد بازرسی قرار گرفتند.
میزان سایش ، سختی سطح و تغییر شکل مواد برای تجزیه و تحلیل مقایسه ای ثبت شد.
نتایج: بهبود عملکرد و مشاهدات
نتایج آزمون نشان داد که تفاوت عملکرد قابل توجه بین مواد:
اتصالات PPH استاندارد فرسایش قابل توجهی را نشان داد ، به خصوص در اتصالات آرنج.
PPH با 15 ٪ پرکننده های سرامیکی نسبت به PPH اصلاح نشده 45 ٪ کمتر از سایش داشتند.
سختی سطح از 72 ساحل D به 84 ساحل D پس از اصلاح افزایش یافته است.
تأثیر حداقل در مقاومت شیمیایی یا تحمل فشار وجود دارد.
این نشان می دهد که مواد افزودنی مقاوم در برابر سایش خصوصیات PPH هسته را به خطر نمی اندازند.
کاربرد میدانی در تسهیلات خمیر و کاغذ
یک سیستم اتصالی لوله PPH اصلاح شده در یک کارخانه کاغذی با اندازه متوسط در جنوب چین نصب شده است.
این سیستم انتقال مشروبات الکلی سیاه را از هضم کننده به مخازن تبخیر انجام می دهد.
بیش از 12 ماه ، اپراتورها یکپارچگی مشترک ، ضخامت دیواره و فرکانس نگهداری را تحت نظر داشتند.
در مقایسه با سیستم فولاد ضد زنگ قبلی ، PPH اصلاح شده نشان داد:
50 ٪ عمر طولانی تر
بدون نشت مشترک
کاهش وزن سیستم و هزینه نصب
این داده های دنیای واقعی از یافته های آزمایشگاهی پشتیبانی می کند و زنده ماندن صنعتی آن را تأیید می کند.
مزایای اقتصادی و زیست محیطی
جدا از مزایای فنی ، اتصالات PPH اصلاح شده مزایای اقتصادی را ارائه می دهد:
هزینه مواد اولیه پایین در مقایسه با آلیاژها یا فولاد روکش شده
کاهش انرژی مورد نیاز برای حمل و نقل و نصب
فواصل جایگزینی طولانی تر ، کاهش هزینه های نیروی کار و خرابی
از نظر محیطی ، مواد PPH قابل بازیافت هستند و اصلاح زباله های خطرناک را معرفی نمی کند.
بنابراین ، این راه حل با فشار صنعت به سمت تولید سبز تر هماهنگ است.
مسیرهای تحقیق و توسعه آینده
در حالی که نتایج فعلی امیدوار کننده است ، تحقیقات آینده ممکن است روی آن متمرکز شود:
تقویت نانوکامپوزیت برای کاهش بیشتر سایش ذرات
تکنیک های اصلاح سطح مانند کاشت یونی یا سخت شدن لیزر
نظارت در زمان واقعی سایش با استفاده از سنسورهای تعبیه شده
طرح های مناسب سفارشی بهینه شده برای مناطق با محاصره بالا
همکاری بین رشته ای بین علوم پلیمر و مهندسی فرآیند ، این پیشرفت ها را هدایت می کند.
نتیجه گیری: یک راه حل قابل اعتماد برای سیستم های مشروبات الکلی سیاه
اتصالات لوله PPH ، هنگامی که با اصلاحات مقاوم در برابر سایش تقویت می شود ، یک راه حل مقرون به صرفه و بادوام برای حمل و نقل مشروبات الکلی را نشان می دهد.
آنها ثبات شیمیایی بسیار خوبی را ارائه می دهند ، که اکنون با مقاومت در برابر سایش بهبود یافته است.
از طریق اعتبار سنجی آزمایشگاه و میدانی ، عملکرد آنها در محیط های سخت و کاغذی سخت اثبات شده است.
با تکامل این صنعت ، چنین راه حل های نوآورانه مواد نقش مهمی در توسعه زیرساخت های پایدار دارند.
با Ifan تماس بگیرید
تلفن:+86 15088288323
