Jak snížit spotřebu vody při výrobě papíru

V Evropě spotřebuje 40 % veškeré sladké vody průmysl. Vedle potravinářského, chemického, primárního kovoprůmyslu a rafinovaného ropného průmyslu je jedním z největších spotřebitelů vody papírenský průmysl. Ve Slovinsku a Švédsku je papírenský průmysl dokonce největším odběratelem průmyslové vody.
V posledních deseti letech se náklady na vodu v některých oblastech více než zdvojnásobily, což přimělo papírenský průmysl, aby se na tyto výdaje důkladně podíval. Při započtení nákladů na likvidaci odpadních vod jsou ještě významnější.

Opotřebení trysek znamená plýtvání vodou

Stříkací trysky jsou základem všech aplikací, které využívají vodu v celém mlýně. Tyto zdánlivě jednoduché součásti mají významný vliv na výkon a provozní náklady při zvlhčování, čištění, mazání, ořezávání hran, bělení, srážení, lepení a desítkách dalších aplikací.
Jak se stříkací trysky opotřebovávají, zvětšují se jejich otvory a při daném tlaku se zvyšuje průtok. I nepatrné opotřebení trysek, které nelze vizuálně zjistit, může být velmi neekonomické a stát desítky, někdy i stovky tisíc dolarů ročně na zvýšených provozních nákladech.

Opotřebované trysky, které stříkají nad svůj výkon, plýtvají nejen vodou: V důsledku nadměrného provozu čerpadel se zvýší náklady na elektrickou energii a nepřehlédněme ani náklady na spotřebu chemikálií, které se rovněž zvýší. Následující příklady ilustrují jen dva příklady toho, jak rychle se mohou náklady zvýšit.

Příklad 1. Zvýšené provozní náklady na sprchovou sekci sušičky

Jedna sprcha se 70 tryskami stříkajícími uvolňovací prostředek na plsť sušárny.

Každé zařízení se šesti sprchami na suchém konci by tedy čelilo nárůstu nákladů o téměř 50 000 EUR ročně.

Příklad 2. Zvýšené provozní náklady na vyřazené sprchy

Jedna sprcha se 72 tryskami na suchém konci lisovací části, která pracuje s 15% překročením kapacity kvůli opotřebovaným tryskám.

V provozovně, která provozuje deset sprch, přesáhnou promrhané peníze ročně brzy půl milionu eur.

Způsoby snížení spotřeby vody:

1: Pravidelná výměna opotřebovaných stříkacích trysek

Opotřebované postřikovací trysky jsou ve výrobě buničiny a papíru běžným problémem, a to zejména kvůli používaným chemikáliím a vodě. Mnohé celulózky vyměňují postřikovací trysky každoročně. V závislosti na počtu a typu postřiků však mohou být náklady na výměnu trysek mnohem nižší než náklady na plýtvání vodou - a to i v případě, že jsou trysky opotřebované pouze z 15 až 20 %.

Kontrolní seznam údržby postřikovacích trysek

❏ PRŮTOK - KAŽDÁ TRYSKA

Odstředivá čerpadla: Sledujte údaje průtokoměru, abyste zjistili jejich zvýšení, nebo sbírejte a měřte rozstřik z trysky po určitou dobu při určitém tlaku. Poté tyto hodnoty porovnejte s průtoky uvedenými v katalogu výrobce nebo je porovnejte s hodnotami průtoku z nových, nepoužitých trysek.
Objemová čerpadla: Sledujte, zda tlak v kapalinovém potrubí neklesá; průtok zůstává konstantní.

❏ TLAK POSTŘIKU

V rozdělovači trysek odstředivých čerpadel: Sledujte, zda se nezvyšuje objem vystřikované kapaliny. (Rozstřikovací tlak pravděpodobně zůstane stejný.)
Objemová čerpadla: Sledujte manometr, zda nedochází k poklesu tlaku a snížení dopadu na stříkané povrchy. (Objem nastříkané kapaliny pravděpodobně zůstane stejný). Rovněž sledujte, zda nedochází ke zvýšení tlaku v důsledku ucpání trysek. Vizuálně kontrolujte změny v pokrytí postřikem.

❏ VELIKOST KAPKY

Zkoumejte výsledky aplikace, zda nedošlo ke změnám. Zvýšení velikosti kapek nelze u většiny aplikací vizuálně zjistit. Zvýšení průtoku nebo snížení tlaku při stříkání ovlivní velikost kapek.

❏ IMPACT

Zkoumejte výsledky aplikace, zda nedochází k předčasnému opotřebení látky a/nebo problémům s kvalitou papíru. To může indikovat zvýšení nárazu, které nelze vizuálně zjistit.

❏ VZOR STŘÍKÁNÍ

Vizuálně zkontrolujte každou trysku, zda nedošlo ke změnám v rovnoměrnosti vzoru. Zkontrolujte úhel stříkání pomocí úhloměru. Změřte šířku stříkaného obrazce na stříkané ploše.

2: Vyměňte materiál trysky, abyste prodloužili životnost a zajistili optimální výkon

Trysky vyrobené z tvrdších materiálů mají obecně delší životnost. Kromě standardních materiálů, jako je mosaz a nerezová ocel, jsou často k dispozici odolnější stříkací trysky ze speciálních materiálů, karbidů nebo s rubínovými otvory.
Trysky se syntetickým rubínovým otvorem se často používají pro ořezávání pásů, protože poskytují vynikající přesnost stříkání pro ostrý a ostrý okraj a až 2000krát větší odolnost proti opotřebení než mosaz. Proud navíc zůstává stabilní i v počátečních fázích opotřebení.

Mnoho sprchových trysek s pevným proudem je k dispozici také s rubínovými nebo safírovými otvory. Udržení celistvosti proudu po delší dobu znamená také lepší čištění tkanin po delší dobu.

Na obrázku 2 jsou uvedeny standardní poměry odolnosti proti oděru pro mnoho z těchto materiálů, které vám pomohou určit, zda byste měli zvážit změnu.

3: Snižte tlak stříkání, pokud je výkon

Ačkoli to není vždy možné, snížení tlaku (které zpomalí rychlost kapaliny přes clonu) může pomoci snížit rychlost opotřebení clony.

4: K ochraně trysek a minimalizaci opotřebení používejte samočisticí trysky nebo sítka

V mnoha aplikacích je opotřebení a ucpání clony způsobeno pevnými částicemi nečistot ve stříkané kapalině. To je zvláště běžné v systémech využívajících nepřetržitou recirkulaci postřikové vody. V průměrném výrobním procesu umožňuje recyklace vody přibližně 17 použití před vypuštěním, na rozdíl od jednoho nebo dvou použití bez recirkulace.

Samočisticí trysky mají konstrukci pístového typu. Když je tlak v potrubí nízký, píst se stáhne a vyčistí ústí trysky od nečistot. Samočisticí trysky jsou ideální pro použití ve sprchách s vysokým obsahem pevných částic ve vodě a díky kompaktní konstrukci také uvnitř papírenských strojů.

Sítka nebo trysky s vestavěnými sítky zachycují větší částice a zabraňují vniknutí nečistot do ústí nebo lopatky trysky, a tím výrazně snižují opotřebení.

5: Místo otevřených hadic používejte stříkací pistole

Pro čištění v celém mlýně používejte místo otevřených hadic nízkotlaké stříkací pistole. To může snížit spotřebu vody o 50 % nebo více. Také zajištění toho, aby byla voda "zapnuta" pouze tehdy, když je skutečně potřeba, výrazně sníží plýtvání.

6: Automatizujte čištění truhlíků a/nebo nádrží

Nádrže a truhlíky jsou často čištěny ručně pracovníky vybavenými hadicemi nebo opakovaným plněním a vypouštěním nádrže či truhlíku. V závislosti na velikosti truhlíku mohou tyto metody čištění spotřebovat stovky litrů vody při každém čištění truhlíku.

Účinnou alternativou k ručnímu čištění jsouautomatizované systémy čištění nádrží. Některé mlýny hlásí úsporu až 50 000 EUR ročně na jednu skladovou truhlu, a to jen díky přechodu na automatizované čištění.

Systémy CIP (Clean-in-place) využívají rozprašovací trysky, které zajišťují kontrolované a důkladné čištění a oplachování. Dalšími možnostmi jsou vysoce výkonné, kapalinou poháněné nebo motorizované myčky nádrží a automatizované systémy na klíč. Kromě toho, že se při automatickém čištění nádrží spotřebuje podstatně méně vody než při manuálních metodách a metodách plnění/vypouštění, nabízí automatické čištění nádrží mnoho dalších výhod, jako např:

• Rychlejší a důkladnější čištění
• Snížení používání nákladných chemikálií
• Snížení nákladů na likvidaci
• Zvýšená bezpečnost pracovníků
• Snížení nákladů na pracovní sílu a prostojů při údržbě.

Systémy na klíč integrují čerpadla, senzory, motory a ventily navržené tak, aby optimalizovaly výkonnost trysek pro čištění nádrží. Systémy lze vybavit tak, aby recirkulovaly čisticí kapalinu v uzavřeném okruhu, což umožňuje opětovné použití části nebo všech vodních a chemických čisticích roztoků.

Optimalizované postřikovací systémy přispívají k udržitelné a ziskové budoucnosti

Stříkací trysky jsou přesné součásti navržené tak, aby poskytovaly specifický výkon za specifických podmínek. To, že tryska stříká, ještě neznamená, že pracuje optimálně.

Pokud nejsou operace sprchování a/nebo zvlhčování, nanášení nátěru, čištění a ořezávání pásů optimalizovány, dochází k vyčerpání cenného přírodního zdroje; navíc se může vyskytnout mnoho dalších nákladných problémů, jako např:

• Problémy s kontrolou kvality
• Neplánované prostoje ve výrobě
• Zvýšená údržba
• Zvýšená spotřeba nákladných chemikálií a elektřiny

Chcete-li zajistit, aby váš systém pracoval s maximální účinností a neplýtval vodou, začněte s auditem vašeho postřikovacího systému. Audit je obvykle nabízen bezplatně a může vyžadovat několik hodin práce.

Většina odborníků se shoduje na tom, že pro zajištění dostatku nezávadné vody na světě v budoucnu je třeba přijmout opatření - a to razantní! V zájmu budoucích generací je nezbytné, aby se na šetrné zacházení s vodou nepohlíželo jako na nějaké nedůležité rozptýlení. Pokud se chcete dozvědět více o tom, jak můžete snížit spotřebu vody ve vašem mlýně, určitě nás kontaktujte přímo.