Непрерывное производство - Continuous production

Непрерывное производство является производство потока метод , используемый для производства , продукции или технологических материалов без перерыва. Непрерывное производство называется непрерывным процессом или непрерывным поточным процессом, потому что обрабатываемые материалы, будь то сыпучие материалы или жидкости, находятся в непрерывном движении, подвергаются химическим реакциям или подвергаются механической или термической обработке. Непрерывная обработка контрастирует с серийным производством .

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

Общие процессы

Линия непрерывного производства спагетти

Вот некоторые общие непрерывные процессы:

Нефтепереработка
Химикаты
Синтетические волокна
Удобрения
Целлюлоза и бумага
Доменная печь (чугун)
Выплавка металлов
Энергостанции
Переработка природного газа
Очистка бытовых сточных вод
Непрерывное литье стали
Вращающиеся печи для обжига извести или цемента
Стеклянный поплавок
Производство сухих макаронных изделий

Производственные рабочие на непрерывном производстве обычно работают вахтовым методом .

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

Прекращение 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 в результате 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.

Непрерывные процессы используют управление процессом для автоматизации и контроля рабочих переменных, таких как скорость потока, уровни в резервуарах, давление, температура и скорость машины.

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

Самым старым непрерывным технологическим процессом является доменная печь для производства чугуна . 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 сегодняшнего дня изначально были пакетными операциями.

Cromford стан 1771, разработанный Ричард Аркрайт , был первый заводом , чтобы использовать непрерывный процесс от сырья до готового продукта в серии операций.

Бумагоделательная машина Fourdrinier , запатентованная в 1799 году, была одним из первых непрерывных производственных процессов эпохи промышленной революции . 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.

Еще одним ранним непрерывным процессом была мукомольная мельница Оливера Эванса (около 1785 г.), которая была полностью автоматизирована.

Раннее химическое производство и переработка нефти осуществлялись партиями, пока управление технологическим процессом не было достаточно развито, чтобы обеспечить дистанционное управление и автоматизацию непрерывной обработки. Процессы начали работать непрерывно в 19 веке. К началу 20 века непрерывные процессы были обычным явлением.

Отключение

Помимо выполнения технического обслуживания, остановки также происходят при внесении изменений в технологический процесс. К ним относятся 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 и т. Д. 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 отключения электричества 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 обеспечение надлежащей вентиляции горячих зон или зон, где может истощиться кислород или могут присутствовать токсичные газы, а также проверку сосудов и других закрытых помещений на предмет адекватного уровня кислорода и отсутствие токсичных или взрывоопасных газов. Любые машины, на которых 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 удаление 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 процессора непрерывного действия . 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 смешивание материала. Цилиндры и лопасти имеют такую форму, что лопасти создают самоочищающееся действие между собой, сводя к минимуму накопление 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, обеспечивая лучшее перемешивание и минимальное повышение давления или его полное отсутствие. Процессор непрерывного действия дозирует порошки, гранулы, жидкости и т. Д. В смесительную камеру машины. Несколько переменных позволяют универсальному процессору непрерывного действия выполнять широкий спектр операций смешивания:

Баррель Температура
Скорость мешалки
Норма кормления, точность подачи
Время удерживания (зависит от скорости подачи и объема продукта в смесительной камере)

Непрерывные процессоры используются в следующих процессах:

Компаундирование
Смешивание
Замесить
Стрижка
Кристаллизация
Инкапсуляция
Упаковка

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

Пластмассы
Клеи
Пигменты
Композиты
Конфеты
Камедь
Вставить
Тонеры
Арахисовое масло
Спагетти / Макароны
Отходы

Источники и дальнейшее чтение

RH Perry, CH Chilton, DW Green (Ed), Perry's Chemical Engineers 'Handbook (7-е издание) , McGraw-Hill (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.

Languages

In other projects