Пример исследования по оптимизации системы жидкостной фильтрации для производства чернил.
Профессиональный производитель чернил на водной и сольвентной основе в Восточном Китае до модернизации столкнулся с постоянными проблемами качества продукции. Нефильтрованная чернильная жидкость содержала взвешенные частицы пигмента, агломерированные наполнители и механические примеси, что приводило к неравномерной тонкости чернил, частому засорению сопел в печатном оборудовании заказчика и низкому проценту годной готовой продукции. Первоначальное простое фильтрующее устройство имело низкую точность, плохое сопротивление давлению и короткий срок службы, не соответствуя требованиям массового производства и высоким стандартам нанесения покрытий. Для решения вышеуказанных проблем предприятие модернизировало систему фильтрации жидкости, используя фильтрующие сосуды из нержавеющей стали и высокоточные фильтровальные мешки, что позволило добиться стабильной очистки чернильной жидкости и стандартизировать производство. В данном случае подробно описана конфигурация системы, условия работы, параметры оборудования и результаты применения модернизированной системы фильтрации.
Система фильтрации применима для тонкой фильтрации чернил на водной основе и чернил на основе растворителей низкой вязкости. Подробные параметры рабочих условий, характеристики фильтрующего сосуда и фильтровального мешка приведены в таблице ниже, что полностью соответствует условиям непрерывного производства чернил.
|
Категория |
Параметр |
Спецификация |
|
Условия труда |
Фильтр Средний |
Чернила на водной основе, чернила на основе растворителей с низкой вязкостью. |
|
Средняя вязкость |
50–350 мПа·с |
|
|
Рабочая температура |
25–60℃ |
|
|
Рабочее давление |
0,3–0,8 МПа (максимум 1,0 МПа) |
|
|
лечебная мощность |
1,5–2,0 м³/ч |
|
|
Требования к удалению примесей |
Удалите твердые частицы размером >5 мкм, устраните пигментные агломераты. |
|
|
Технические характеристики фильтрующего сосуда |
Материалы для сосудов |
Нержавеющая сталь 304 (полированная и пассивированная) |
|
Тип структуры |
Односекционный вертикальный сосуд высокого давления |
|
|
Габаритные размеры |
φ180 мм × 810 мм, эффективный объем 27 л |
|
|
Стандарт интерфейса |
Входной и выходной патрубок DN50 |
|
|
Метод герметизации |
Быстрозакрывающаяся конструкция с уплотнительным кольцом и поворотным болтом |
|
|
Технические характеристики фильтровальных мешков |
Фильтрующий материал |
Полипропилен высокой плотности (ПП) |
|
Точность фильтрации |
5 мкм |
|
|
Эффективная площадь фильтрации |
0,5 м² |
|
|
Термостойкость |
Устойчивость к кислотной и щелочной коррозии при температуре ≤100℃. |
Система использует режим фильтрации с помощью мешков под давлением. Чернила подаются в фильтрующий сосуд с помощью пневматического диафрагменного насоса и равномерно заполняют внутреннюю полость сосуда. Под стабильным рабочим давлением чернила проникают в высокоточный полипропиленовый фильтрующий мешок с порами 5 мкм, в то время как частицы примесей, такие как крупные агломераты пигмента, металлические обломки и пыль, задерживаются на внутренней стенке фильтрующего мешка. Очищенные чернила вытекают через выпускное отверстие для последующего перемешивания, подбора цвета и заполнения. Сосуд из нержавеющей стали 304 оснащен усиленной внутренней сеткой, которая поддерживает фильтрующий мешок, предотвращая его деформацию и повреждение под давлением, обеспечивая непрерывную и стабильную эффективность фильтрации. Быстрооткрывающаяся конструкция с поворотным болтом значительно сокращает время замены фильтрующего мешка и технического обслуживания оборудования.
После двух месяцев стабильной работы модернизированная система фильтрации демонстрирует превосходные результаты. Тонкость готовой краски стабильно контролируется на уровне ниже 5 мкм, а процент годной продукции увеличивается с 88% до 99,2%. Проблема засорения печатающих сопел полностью решена, а количество жалоб клиентов сводится к нулю. Коррозионностойкий резервуар из нержавеющей стали 304 адаптируется к химическим характеристикам чернильной среды, не ржавеет и не протекает при длительной эксплуатации. Стандартизированный полипропиленовый фильтрующий мешок с порами 5 мкм обладает высокой грязеудерживающей способностью, обеспечивая цикл работы 7–10 рабочих дней, что снижает затраты на частую замену. Кроме того, герметичная конструкция фильтрации под давлением предотвращает испарение чернильной жидкости и загрязнение пылью, улучшая условия производства на месте и соответствуя экологическим стандартам производства.
Это специализированное решение для жидкостной фильтрации в производстве чернил точно соответствует характеристикам вязкости, температуры и примесей чернильной среды за счет разумного выбора параметров фильтрующего сосуда и фильтровального мешка. Стабильная устойчивость к давлению, коррозионная стойкость и высокая точность фильтрации эффективно повышают качество чернильной продукции и эффективность производства. Система отличается простотой в эксплуатации, удобством обслуживания и низкими эксплуатационными расходами, что делает ее широко применимой на этапе тонкой фильтрации в производстве чернил на водной основе и традиционных растворителей, а также может служить надежным ориентиром для модернизации фильтрационных систем на аналогичных предприятиях по производству покрытий и пигментов.