Jak zmniejszyć zużycie wody w produkcji papieru

W Europie 40% całej słodkiej wody zużywane jest przez przemysł. Obok przemysłu spożywczego, chemicznego, metalurgicznego i rafinacji ropy naftowej, przemysł papierniczy jest jednym z największych konsumentów wody. W Słowenii i Szwecji przemysł papierniczy jest nawet największym odbiorcą wody przemysłowej.
W ciągu ostatnich dziesięciu lat koszty wody wzrosły ponad dwukrotnie w niektórych obszarach, co zmusza przemysł papierniczy do uważnego przyjrzenia się tym wydatkom. Gdy uwzględni się koszty odprowadzania ścieków, są one jeszcze bardziej znaczące.

Zużycie dysz oznacza straty wody

Dysze rozpylającesą sercem wszystkich aplikacji wykorzystujących wodę w całym zakładzie. Te pozornie proste komponenty mają znaczący wpływ na wydajność i koszty operacyjne w nawilżaniu, czyszczeniu, smarowaniu, przycinaniu krawędzi, bieleniu, obijaniu, klejeniu i dziesiątkach innych zastosowań.
W miarę zużywania się dysz rozpylających ich otwory stają się większe, a przy danym ciśnieniu zwiększa się natężenie przepływu. Nawet niewielkie zużycie dysz, którego nie można wykryć wizualnie, może być bardzo marnotrawne, kosztując dziesiątki, a czasem setki tysięcy dolarów rocznie w postaci zwiększonych kosztów operacyjnych.

Zużyte dysze, które zraszają ponad wydajność, marnują nie tylko wodę: Koszty energii elektrycznej wzrosną z powodu nadmiernej pracy pompy, nie zapominajmy też o kosztach zużycia środków chemicznych - one również wzrosną. Poniżej przedstawiono tylko dwa przykłady tego, jak szybko mogą wzrosnąć koszty.

Przykład 1. Prysznic w sekcji suszarni Zwiększone wydatki operacyjne

Jeden natrysk z 70 dyszami rozpylającymi środek oddzielający na filc suszarni.

Zatem każdy obiekt z sześcioma prysznicami w części suchej będzie musiał ponieść koszty zwiększone o prawie 50 000 € rocznie.

Przykład 2. Podróbka prysznica zwiększa koszty eksploatacji

Jeden natrysk z 72 dyszami w części suchej w dziale pras działający 15% powyżej wydajności z powodu zużytych dysz.

W obiekcie, w którym działa dziesięć pryszniców, pieniądze marnowane każdego roku szybko przekraczają pół miliona euro.

Sposoby na zmniejszenie zużycia wody:

1: Regularnie wymieniaj zużyte dysze natryskowe

Zużyte dysze natryskowe są powszechnym problemem w przemyśle celulozowo-papierniczym, głównie z powodu stosowanych środków chemicznych i wody. Wiele papierni wymienia dysze rozpylające co roku. Jednak w zależności od liczby i rodzaju operacji natryskiwania, koszt wymiany dysz może być znacznie niższy niż koszt zmarnowanej wody - nawet jeśli dysze są zużyte tylko w 15 do 20%.

Lista kontrolna konserwacji rozpylaczy

❏ NATĘŻENIE PRZEPŁYWU - KAŻDA DYSZA

Pompy odśrodkowe: Monitorować odczyty przepływomierza, aby wykryć wzrosty, lub zebrać i zmierzyć strumień z dyszy przez dany okres czasu przy określonym ciśnieniu. Następnie należy porównać te odczyty z wartościami natężenia przepływu podanymi w katalogu producenta lub porównać je z odczytami natężenia przepływu z nowych, nieużywanych rozpylaczy.
Pompy wyporowe: Monitorować ciśnienie w przewodzie cieczy pod kątem spadków; natężenie przepływu pozostanie stałe.

❏ CIŚNIENIE OPRYSKU

W rozdzielaczu dyszowym pomp odśrodkowych: Monitorować wzrost objętości opryskiwanej cieczy. (Ciśnienie oprysku prawdopodobnie pozostanie bez zmian).
Pompy wyporowe: Należy monitorować manometr pod kątem spadku ciśnienia i zmniejszenia wpływu na opryskiwane powierzchnie. (Objętość rozpylonej cieczy prawdopodobnie pozostanie taka sama). Należy również monitorować wzrost ciśnienia spowodowany zatkanymi dyszami. Wizualnie sprawdzić zmiany w pokryciu opryskiem.

❏ ROZMIAR KROPLI

Zbadać wyniki oprysku pod kątem zmian. Wzrostu wielkości kropli nie można w większości przypadków stwierdzić wizualnie. Zwiększenie natężenia przepływu lub zmniejszenie ciśnienia oprysku ma wpływ na wielkość kropli.

❏ EFEKT

Zbadaj wyniki aplikacji pod kątem przedwczesnego zużycia tkaniny i/lub problemów z jakością papieru. Może to świadczyć o zwiększonym uderzeniu, którego nie można wykryć wizualnie.

❏ OBRAZ NATRYSKU

Sprawdź wizualnie każdą dyszę pod kątem zmian w jednolitości obrazu. Sprawdzić kąt oprysku za pomocą kątomierza. Zmierzyć szerokość obrazu oprysku na opryskiwanej powierzchni.

2: Zmienić materiał dysz, aby wydłużyć ich żywotność i zapewnić optymalną wydajność

Dysze wykonane z twardszych materiałów zwykle zapewniają dłuższą żywotność. Oprócz standardowych materiałów, takich jak mosiądz i stal nierdzewna, bardziej wytrzymałe dysze natryskowe są często dostępne z materiałów specjalnych, węglików spiekanych lub z rubinową kryzą.
Dysze z syntetyczną kryzą rubinową są często używane do przycinania wstęgi, ponieważ zapewniają doskonałą precyzję natryskiwania w celu uzyskania ostrej, wyraźnej krawędzi i do 2000 razy większą odporność na zużycie niż mosiądz. Ponadto strumień pozostaje stały nawet we wczesnych stadiach zużycia.

Wiele dysz natryskowych o stałym strumieniu jest również dostępnych z kryzami rubinowymi lub szafirowymi. Utrzymywanie stałego strumienia przez dłuższy czas oznacza również lepsze czyszczenie tkanin przez dłuższy czas.

Rysunek 2 przedstawia standardowe współczynniki odporności na ścieranie dla wielu z tych materiałów, aby pomóc w ustaleniu, czy należy rozważyć zmianę.

3: Zmniejsz ciśnienie natrysku, jeśli jest to możliwe

Choć nie zawsze jest to możliwe, zmniejszenie ciśnienia (które spowolni prędkość cieczy przez kryzę) może pomóc zmniejszyć szybkość zużywania się kryzy.

4: Użyj samoczyszczących się rozpylaczy lub sitek w celu ochrony rozpylaczy i zminimalizowania zużycia

W wielu zastosowaniach pogorszenie stanu kryz i ich zatykanie jest powodowane przez stałe cząstki zanieczyszczeń w rozpylanej cieczy. Jest to szczególnie częste w systemach wykorzystujących ciągłą recyrkulację wody rozpylanej. W przeciętnym procesie produkcyjnym, recykling wody umożliwia około 17 użyć przed opróżnieniem, w porównaniu do jednego lub dwóch użyć bez recyrkulacji.

Dysze samoczyszczące mają konstrukcję typu tłokowego. Gdy ciśnienie w linii jest niskie, tłok cofa się, aby usunąć zanieczyszczenia z otworu dyszy. Dysze samoczyszczące są idealne do stosowania w natryskach z dużą zawartością ciał stałych w wodzie, a także wewnątrz maszyn papierniczych ze względu na kompaktową konstrukcję.

Sitka lub dysze z wbudowanymi sitkami zatrzymują większe cząstki i zapobiegają przedostawaniu się zanieczyszczeń do kryzy dyszy lub łopatki, co znacznie zmniejsza zużycie.

5: Używaj pistoletów natryskowych zamiast otwartych węży

Do czyszczenia całego młyna należy używać niskociśnieniowych pistoletów natryskowych zamiast otwartych węży. Może to zmniejszyć zużycie wody o 50% lub więcej. Ponadto, zapewnienie, że woda jest "włączona" tylko wtedy, gdy jest rzeczywiście potrzebna, znacznie ograniczy marnotrawstwo.

6: Zautomatyzuj czyszczenie skrzyń i/lub zbiorników

Zbiorniki i skrzynie są często czyszczone ręcznie przez pracowników wyposażonych w węże lub przez wielokrotne napełnianie i opróżnianie zbiornika lub skrzyni. W zależności od wielkości skrzyni, te metody czyszczenia mogą zużywać setki litrów wody przy każdym czyszczeniu.

Zautomatyzowane systemy czyszczenia zbiorników stanowią skuteczną alternatywę dla czyszczenia ręcznego. Niektóre papiernie odnotowały oszczędności do 50.000 € rocznie na jednej skrzyni magazynowej, po prostu przechodząc na automatyczne czyszczenie.

Systemy Clean-in-place (CIP) wykorzystują dysze natryskowe do kontrolowanego, dokładnego czyszczenia i płukania. Inne opcje to wysokowydajne, napędzane płynem lub silnikiem myjki zbiorników oraz zautomatyzowane systemy pod klucz. Oprócz znacznie mniejszego zużycia wody niż w przypadku metod ręcznych i napełniania/opróżniania, zautomatyzowane mycie zbiorników oferuje wiele innych korzyści, takich jak

• Szybsze, dokładniejsze czyszczenie
• Zmniejszone zużycie kosztownych środków chemicznych
• Zmniejszone koszty utylizacji
• Zwiększone bezpieczeństwo pracowników
• Redukcja kosztów pracy i przestojów związanych z konserwacją.

Systemy pod klucz integrują pompy, czujniki, silniki i zawory zaprojektowane w celu optymalizacji wydajności dysz do czyszczenia zbiorników. Systemy mogą być wyposażone w recyrkulację cieczy czyszczącej w zamkniętej pętli, co pozwala na ponowne wykorzystanie części lub całości wody i chemicznych roztworów czyszczących.

Zoptymalizowane systemy opryskiwania przyczyniają się do zrównoważonej i zyskownej przyszłości

Dysze rozpylające są precyzyjnymi elementami zaprojektowanymi w celu uzyskania określonej wydajności w określonych warunkach. To, że dysza rozpyla, nie oznacza, że działa optymalnie.

Gdy operacje natryskiwania i/lub nawilżania, powlekania, czyszczenia i przycinania wstęgi nie są zoptymalizowane, cenny, naturalny zasób jest wyczerpywany; co więcej, może wystąpić wiele innych kosztownych problemów, takich jak:

• Problemy z kontrolą jakości
• Nieplanowane przestoje w produkcji
• Zwiększona konserwacja
• Zwiększone zużycie kosztownych środków chemicznych i energii elektrycznej

Aby mieć pewność, że system działa z najwyższą wydajnością i nie marnuje wody, należy rozpocząć od audytu systemu natryskowego. Audyt jest zazwyczaj oferowany bezpłatnie i może wymagać kilku godzin pracy.

Większość ekspertów zgadza się, że aby zapewnić światu wystarczającą ilość bezpiecznej wody w przyszłości, należy podjąć działania - i to agresywne! Dla dobra przyszłych pokoleń, konieczne jest, aby praktyka oszczędzania wody nie była postrzegana jako nieistotne rozproszenie uwagi. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o tym, jak możesz zmniejszyć zużycie wody w swoim zakładzie, skontaktuj się z nami bezpośrednio.