Система переробки відходів (Глава 23)

Книга “Гофроіндустрія. У пошуках досконалості”

Скажіть відходам ні

Визначальні аспекти виробництва

У процесі виробництва гофрокартону та коробок на сучасному обладнанні та з використанням сучасних методів безперервно утворюються відходи бокової кромки та облой. Якщо питання переробки відходів не вирішувати ефективно, то працювати на підприємстві стає неможливо, затратно, трудомістко і виникає загроза продуктивності.

Відносно нещодавно виробники стали звертати увагу на ефективну систему управління відходами та інші пов’язані з нею системи, такі як система пиловидалення. Завдяки підвищенню вимог законодавства більше уваги стали приділяти умовам роботи, гігієні та навколишньому середовищу.

Типова ділянка упаковки відходів з обладнанням для переробки та зважування

Автоматичні високопродуктивні системи, де встановлено цільове обладнання, спеціально розроблені для обслуговування систем видалення промислових відходів. Існують великі установки, що переробляють 200 тонн кромки на тиждень, і маленькі системи, що обслуговують невеликі ділянки. Сьогодні цілодобовий графік роботи виробництва залежить від надійної та безперебійної роботи системи переробки відходів.

Кромку збирають на гофроагрегаті та в зоні переробки, а потім, використовуючи пневматичні системи, переміщують за допомогою вентилятора-розривника на пункт збору відходів. Відходи видаляють з повітряного потоку, використовуючи сепаратор, потім вони падають у прес під дією сили тяжіння. Щоб стежити за всією системою, достатньо одного оператора.

Витрати та прибутки

З точки зору економії та безпеки переваги ефективної системи переробки відходів не можуть бути непоміченими.

Системи переробки відходів є невід’ємною частиною ефективної роботи сучасних гофроагрегатів і переробного обладнання. Системи автоматичного збору, які ставлять у джерела утворення відходів, дають можливість звільнити цінний простір на виробництві, забезпечують безпеку роботи, запобігають займанням і дозволяють машинам працювати максимально продуктивно та з максимальною потужністю. У місцях, де в процесі переробки утворюється пил, потрібно покращити умови роботи та умови на виробництві і скоротити час на обслуговування та прибирання.

Типовий компоновочний креслення системи переробки відходів

Повернену вартість матеріалу можна збільшити, переробляючи весь обсяг відходів на пресі. Повністю автоматизовані послідовні системи дозволяють значно заощадити енергію, оскільки вони працюють тільки на вимогу, причому тепле відфільтроване повітря з повітроводів можна подавати на обігрів будівлі.

У систему викиду відходів надходять відходи трьох видів: бокова кромка з гофроагрегатів, облой з машин з виробництва ящика та висічки, браковані листи та гільзи, які зазвичай пропускають через шредер.

Універсальність, притаманна основній концепції, підтверджується багатьма модифікаціями, укрупненням та покращенням технічних характеристик існуючих систем через певний час.

Високі стандарти

Дедалі більше уваги приділяють питанням охорони навколишнього середовища, особливо це стосується системи пиловидалення на заводі гофротари. Папір, якість друку, викиди з системи пиловидалення та пил, що потрапляє на територію заводу ззовні, сьогодні є основними питаннями.

Система очистки полотна на вузлі поздовжньої різки та біговки на гофроагрегаті

На гофроагрегатах дедалі частіше використовують сировину з макулатурного короткого волокна, тому в зоні переробки утворюється більше пилу, що впливає на якість друку. Хоча системи очищення полотна на гофроагрегаті значно змінили ситуацію на краще, пил у зоні переробки досі залишається проблемним питанням.

При використанні макулатурного паперу збільшується обсяг викидів із системи видалення відходів, і потрібно вживати відповідних заходів щодо охорони навколишнього середовища в рамках програми ISO 14001. Методи, що використовуються в системах пиловидалення, добре себе зарекомендували, хоча пилові фільтри використовують не в повному обсязі.

Система видалення бокової кромки на вузлі поздовжнього різання та біговки на гофроагрегаті

Останній аспект — це, ймовірно, найбільший стимул. На багатьох заводах гофротари значну частку замовників становлять замовники з харчової промисловості.

Продукція повинна відповідати гігієнічним нормам, тому представники харчової промисловості наполягають не тільки на тому, щоб було менше пилу, але й на проведенні політики зачинених дверей. Повітря, що виходить із системи видалення відходів, потрібно заміщати новим, а без припливної вентиляційної установки воно буде мігрувати територією заводу через двері та вікна. При цьому атмосферний пил та комахи можуть потрапити на продукцію, що неприйнятно для клієнтів, які працюють у харчовій промисловості.

Система транспортування відходів та пилу

Єдиний спосіб захисту від потрапляння сторонніх речовин — це повернення певного обсягу потоку чистого повітря замість викинутого.

Утворення та збір відходів

На картонних підприємствах відходи утворюються у виробничій та переробній зонах. З обох боків на гофроагрегаті обрізають безперервну бокову кромку шириною до 100 мм на швидкості до 300 м/хв або більше. Кромку автоматично подають на поздовжньо-різально-біговальний верстат, завантажують у лоток для кромки та переміщують повітропроводом, пропускаючи через вентилятор-розривник.

У зоні переробки бокову кромку та облой видаляють на вузлі висічки, відходи після друкарської секції, вузла поздовжнього різання, фальцювально-склеювальної секції, розламувача та інших машин автоматично збирають на стрічковий транспортер.

Третя зона утворення відходів — браковані листи картону та паперові гільзи. Існує два напрямки. Перший — де немає системи видалення відходів, тут відходи видаляють вручну. При цьому виникають значні незручності, оскільки оператори можуть переробити лише мінімальний обсяг.

При другому підході відходи розглядають як невід’ємну частину технологічного процесу. Вважають, що відходи потрібно оперативно переробляти, при цьому вони становлять частину відходів, перероблюваних на пресі. Для цього краще використовувати шредери для подрібнення листів/гільз.

Зібрані відходи можуть проходити кількома маршрутами. На гофроагрегатах використовують спеціалізовані системи видалення відходів для вузла поздовжнього різання та біговки відповідно до типу випущеного картону, тоді як система збору відходів на переробних лініях може бути представлена системами різного типу: спеціальні вентилятори на кожній машині, розподільні системи з послідовним викидом з двох або трьох машин або ж установки над стрічковим транспортером, що знаходиться нижче рівня підлоги.

У цій схемі широко використовують один підпільний канал для відходів, завантажуваний з кожної машини зверху через завантажувальний жолоб. Будь-який підхід має свої переваги та недоліки, технічні та комерційні.

Вентилятор-розривник поєднує дві функції: подрібнення та транспортування відходів

Спеціалізовані системи з вентилятором-розривником на кожній машині — найнадійніші в експлуатації за міцністю та універсальністю, вони спроможні розділяти та фільтрувати відходи.

Ротаційні живильники регулюють завантаження відходів в єдиний повітропровід для транспортування, який може обслуговувати до десяти переробних машин. Кромка з кожної машини надходить через ротаційний живильник на головний повітропровід, вмонтований у каналі в підлозі.

Транспортуючий вентилятор-розривник може бути розташований у приямку в зручному місці в ряду переробних машин. Цей підхід можна використовувати на невеликих системах для розділення або фільтрації, але при цьому потрібно враховувати компонування заводу при будівництві такого каналу.

Альтернативне рішення — довгий канал з механічним стрічковим транспортером, який веде до компактора в окремій кімнаті. У цьому випадку потрібно буде виконати деякі будівельні роботи з облаштування каналу та правильного розташування переробних машин, так щоб вузли, де утворюються відходи, були розташовані в лінію.

Транспортер такого типу не такий шумний, піднімає менше пилу, але в цьому випадку потрібне регулярне чищення, щоб запобігти можливості займання пилу та подрібненої бокової кромки, яка може потрапляти під стрічку та в різні щілини. Можна підібрати компактор для переробки та пресування великої кількості відходів.

Досвід, зручність проведення технічного обслуговування і навіть мода відіграють роль при виборі системи збору відходів.

Система видалення відходів

Нижче представлені основні компоненти, які використовують у більшості відомих систем для видалення відходів.

Подрібнення та транспортування

Після того як відходи зібрані, їх пропускають через вентилятор-розривник, а потім у канальну систему. Набагато більше, ніж просто джерело живлення, вентилятор-розривник зменшує відходи до перероблюваних розмірів. Це універсальна, добре зарекомендована система пневматичного транспортування, вузол здатний працювати з продуктивністю до 10 тонн на годину. Спеціально спроектований пристрій з ножами із загартованої сталі на крильчатці вентилятора ретельно подрібнює відходи на вході в колектор.

Подача матеріалу з сепаратора похилим транспортером на автоматичний пакувальний прес

Вентилятор-розривник у діапазоні розмірів, виготовлений з товстої листової сталі, має зварну конструкцію та оснащений повністю динамічно збалансованою крильчаткою зі спеціальними підшипниками, призначеними для несприятливих умов експлуатації. Він оснащений спеціальним вузлом на вході для регулювання зазору різання та додатковим пружинним вузлом на вході для роботи з великими навантаженнями на гофрозаводах.

У цьому випадку вузол на вході автоматично піднімається від крильчатки, щоб система приводу змогла витримати надмірне навантаження і не була перевантажена. В разі важкого режиму роботи рекомендують використовувати вентилятори з надпотужною крильчаткою. Цей вузол особливо підходить для використання на шредерах та установках наметного типу на заводах гофротари, де потрібно переробити великі за розміром відходи.

Зазвичай поєднують кілька точок збору відходів в одній системі з вентилятором-розривником. Потім системи з’єднують разом, щоб сформувати інтегровану мережу на ділянці видалення відходів. Під універсальністю розуміють те, що немає необхідності турбуватися про забивання каналу, оскільки він повинен бути правильно з’єднаний і охоплювати всі системи на існуючому підприємстві. Зрештою, один канал можна використовувати для транспортування відходів на ділянку видалення відходів, розташовану на відстані до 300 м.

Розділення повітря та відходів

Пристрій для розділення використовують, щоб виділити відходи з повітряного потоку. Сучасні сепаратори — це компактні пристрої без рухомих частин з високим коефіцієнтом корисної дії. За рівномірного потоку можна відокремлювати і утримувати частинки, при цьому не змінюючи швидкість потоку. Проста в обслуговуванні сітка всередині вузла забезпечує вільну прохідність повітря і утримує відходи, які спрямовують вниз.

При цьому поглинається мінімальна кількість енергії, відсоток зносу низький, а рівень споживаної потужності вентилятора мінімізований. Діапазон випущених розмірів шириною від 500 мм і може розділяти до 20 тонн відходів на годину.

Сепаратори замінили більш громіздкі та менш ефективні циклони. Циклон висотою, як правило, 15 м може бути замінений сепаратором висотою лише 1,3 м. Переробка великої кількості відходів на такій компактній установці означає, що обладнання можна встановити на заводі в приміщенні з низькою габаритною висотою, де є обмеження щодо встановлення іншого обладнання.

На відміну від циклону, сепаратор можна легко підключити до обладнання для фільтрації пилу і забезпечити очищення та рециркуляцію теплого повітря на підприємстві.

На підприємствах з виробництва ящиків вивантаження відходів здійснюють за допомогою поворотного клапана, що також позначається на конфігурації, яка стає повністю нечутливою до будь-якої зміни тиску в системі. Стійкі до зносу ущільнення на кожній з лопатей клапана добре ущільнюють всю систему, тобто безліч транспортерних ліній можуть живити один сепаратор без порушення балансу; можна встановити додаткову фільтрацію, не впливаючи на продуктивність установки.

Система управління відходами

У гофроіндустрії розділені відходи зазвичай передають через спускний жолоб на пакувальний прес або компактор. Повністю автоматизований поршневий прес з автоматичною системою обв’язки може переробляти шість тонн відходів на годину.

Система фільтрації пилу і повернення повітря за допомогою автоматичного самоочисного струменевого фільтра

Такі преси здебільшого замінили ручні пакувальні. Важливо, щоб продуктивність преса перевищувала середню продуктивність заводу, щоб на ньому можна було переробити додатковий обсяг, наприклад, відходи зі шредера. Система переробки в кипи і система зважування забезпечують безпечне і ефективне видалення кип на трейлер з причепом.

За альтернативного способу використовують розподільний клапан і спускний жолоб або резервний пристрій — на всяк випадок. На невеликих підприємствах, де обсяг відходів менший, рекомендують використовувати компактор, причому вартість такого обладнання нижча.

Система пиловидалення і фільтрація

У процесі обрізки кромки утворюється пил, тому додатковою перевагою автоматичної системи видалення відходів є ефективна система контролю. Пил зазвичай збирають уздовж бокової кромки, використовуючи ту саму систему.

Для деяких дуже пильних ділянок або відповідно до технології виробництва на додаток до системи видалення відходів встановлюють окремі системи пиловидалення, наприклад системи для очищення полотна або вакуум-пересмоктувальні пристрої.

У промисловості зазвичай використовують зворотну тягу, автоматично самоочисні мішкові фільтри для високоякісного очищення повітря в процесі безперервної роботи. Пристрої забезпечують відповідний рівень фільтрації великих обсягів повітря, забрудненого волокном і дрібним пилом, що викидається сепараторами.

Система управління з контролем вмісту твердих частинок забезпечує очищення фільтрувальних мішків за допомогою струменя стисненого повітря, що подається у зворотному напрямку за необхідності, а не циклічно, в такий спосіб економлячи коштовне повітря.

Виробництва, що випускають папір і картон, відносять до класу А за вибухонебезпечністю пилу (відповідно до класифікації HMFI). Відомі випадки виникнення пожеж на виробництві. Фільтрувальні установки оснащують панелями з аварійними вікнами для безпечного виходу будь-якого вибуху в атмосферу. Епітропні антистатичні фільтри часто використовують для запобігання статичного електричного заряду і подальшого зниження ризику.

Система збору і видалення пилу повинна працювати протягом усього часу роботи підприємства, щоб забезпечити можливість безперебійної роботи 24 години на добу. Пил зазвичай збирають у бункер для простоти утилізації або, що більш ефективно, використовують автоматичну систему брикетування.

Брикетування картонного пилу значно скорочує обсяг і дозволяє простіше і безпечніше переробити і утилізувати відходи. Брикети мають високий тепловий коефіцієнт, і їх можна спалювати як паливо, в якому немає порошкоподібного пилу.

Енергозбереження

Регенеруючи тепло від очищеного повітря, яке виходить із системи видалення відходів, можна значно знизити витрати на опалення. Повітря, що надходить із фільтрів, зазвичай має температуру від 20°С до 22°С. Транспортуюче повітря потрібно замінити, а без припливної вентиляційної установки воно надходитиме ззовні будівлі. Взимку температура може бути нижче нуля, тому знадобиться використовувати системи обігріву, щоб нагріти його.

Як варіант очищене, тепле транспортуюче повітря можна повернути назад у будівлю і рециркулювати, щоб зменшити витрати на опалення. Наприклад, тепле повітря можна використовувати для обігріву будівлі як теплову завісу. Якщо будівлю обігрівати не потрібно, наприклад, в літній час, повітря викидають безпосередньо в атмосферу.

Цей підхід особливо привабливий сьогодні, оскільки вартість опалення зростає через введення податку на антропогенний вплив. Внаслідок цього системи рециркуляції повітря встановлені або модернізовані практично на всіх системах видалення відходів.

Управління та моніторинг

Для забезпечення швидкого доступу управління зазвичай здійснюють з однієї керованої мнемосхеми, яка в більшості випадків знаходиться в приміщенні, де стоїть прес. Для підвищення продуктивності додатково використовують системи постійного моніторингу та виявлення несправностей з візуальною та звуковою сигналізацією, встановленою в стратегічних місцях на підприємстві.

Для управління та попередження несправностей системи оснащені рівнемірами та індикаторами, датчиками тиску та іншими пристроями для виявлення.

Монтаж

Системи зазвичай монтують у період короткочасних зупинок на виробництвах. У майбутньому їх можна буде легко доповнити або модернізувати відповідно до нових вимог, у цьому випадку буде переглянута компоновка обладнання або додана нова промислова лінія.

Акустичні властивості (шум)

Пневматичні системи видалення відходів дуже шумні, якщо на стадії проектування та монтажу не прийняті відповідні заходи захисту як всередині, так і зовні системи. Повинні бути створені сприятливі акустичні умови відповідно до чинних норм. Наведемо приклади пристроїв, що використовуються для зниження рівня шуму, — це звукоізолююча кабіна для вентилятора-розривника, глушники на лінії в повітроводах, шумоізоляція, щоб запобігти гуркоту на поворотах, на виході з розділювача, і високоефективні глушники.

Поставка обладнання

Як і все обладнання на заводі, технологічні системи видалення відходів розробляють, використовуючи однакове компонентне наповнення. Тому при виборі обладнання основну увагу звертають на досвід постачальника, безпосередньо на обладнання та сервіс.

Важливо обрати постачальника, у якого є кваліфіковані та навчені інженери, якісне обладнання, який пропонує клієнту повну підтримку при проектуванні та проведенні випробувань обладнання, зручні умови фінансування, здійснює надійний контроль за виконанням контракту, має знання та досвід, достатні для вирішення будь-яких питань за проектом. Ще одна важлива деталь — наявність сервісної підтримки та обслуговуючого персоналу, що гарантує безперервну роботу системи видалення відходів.

Ключ до успіху — постійно та ефективно діюча система видалення відходів. Важлива наявність сервісного відділу, де пропонують спеціальні програми з огляду, регулярної інспекції та планового обслуговування.

З питань придбання книги «Гофроіндустрія. У пошуках досконалості» звертайтеся до:
Костянтина Шабуневича
Тел. моб: +38 093 246 21 21 (Viber, WhatsApp, Telegram)
[email protected]

If you find an error, please highlight a piece of text and clickCtrl+Enter.