Рассмотрим возможные решения для осушения бутылки на конкретном примере клиента и сравним эффективность, стоимость владения за первый год.
|
Бутылка пивная: - материал - стекло; - высота 300 мм; - диаметр 80 мм; - сушка боковых сторон; - скорость до 6000 бут/час. |
на воздушных форсунках сжатого воздуха |
на воздушных ножах сжатого воздуха |
на воздушных ножах для воздуходувки |
По системе сушки бутылок высотой до 300 мм можем предложить несколько вариантов решений:
Вариант 1) - с использованием воздушных форсунок на сжатом воздухе;
Вариант 2) - с использованием воздушных ножей на сжатом воздухе;
Вариант 3) - с использованием воздушных ножей на воздуходувке (нагнетателе).
Рассмотрим все варианты подробнее:
Вариант 1) На воздушных гребенках сжатого воздуха серии F002-F009 и подобных http://spray-expert.ru/pdf/LL/F002-F030.pdf
Конструкция: Две трубы с плоскими воздушными форсунками, установленными под углом 35-75* к вертикали и против движения бутылок.
Пример реализации:
Рис.1. Вариант сушки бутылок на гребенках сжатого воздуха
Преимущества:
- дешево.
Недостатки:
- очень высокий расход воздуха 500-600 л/мин на каждую форсунку,
- высокий шум до 100 дБ на 5.5 бар.
Расчеты:
Количество форсунок для создания одной стороны обдува 9 штук,
Общее количество с двух сторон: 18 штук
Стоимость форсунки 7 долл/шт.
Общий бюджет на форсунки = 7*18 = 126 долл = 8190 руб (по курсу 65 руб/долл)
Требуемый расход воздуха = 600*18 = 10800 л/мин при давлении 5.5 бар.
Энергопотребление воздушного компрессора на 10800 л/мин - 90 кВт.
Стоимость владения в первый год:
Стоимость решения = 8190 руб
Стоимость электричества = 90*5*24*365 = 3 942 000 руб в год, при условии работы 24 часа в сутки, 365 дней в году.
Итого, стоимость владения = стоимость решения + стоимость электричества = 8190 + 3 942 000 = 3 950 190 руб.
Вариант 2) на воздушных ножах сжатого воздуха, продукция EXAIR Corporation
Конструкция: два воздушных ножа 18" на сжатом воздухе под 45* против потока бутылок высотой до 300 мм.
Пример реализации:
Рис.2. Сушка бутылки воздушными ножами
высокого давления на сжатом воздухе
Преимущество решения:
- использует сжатый воздух как источник энергии из вашей линии (существующие или новые мощности);
- низкий уровень шума (69-83 dBA);
- невысокая стоимость приобретения по сравнению с воздуходувкой;
- возможность включения/выключения потока воздуха по наличию продукта на транспортере - например решения EFC от компании EXAIR Corporation;
- отсутствие движущихся деталей;
- может использоваться при отрицательной температуре воздуха;
- масштабируемость, можно в любой момент добавить новый нож, форсунку или усилитель потока при наличии лимита сжатого воздуха.
Недостатки:
- требует наличия компрессора на сжатом воздухе и лимита воздуха;
- высокие энергозатраты.
Расчеты:
Cерия ножей Super Air Knife, материал алюминий
Описание на серию ножей: http://airflow-expert.ru/catalog/Air_Knives/Super_Air_Knife.php
BP110018, Воздушный нож серии Super, 18", 457 мм длиной, расход воздуха 1476 л/мин, шум 69дБ на 5.5 бар.
Стоимость ножа - 700 долл/шт
Стоимость 2х ножей (без системы креплений) - 1400 долл (за 2 шт).
Срок поставки 30 календарных дней.
Требуемый расход воздуха = 1476 *2 = 2952 л/мин на 5.5 бар, что равнозначно мощности компрессора 30 кВт.
Стоимость владения в первый год:
Стоимость решения = 91 000 руб
Стоимость электричества = 30*5*24*365 = 1 314 000 руб в год, при условии работы 24 часа в сутки, 365 дней в году.
Итого, стоимость владения = стоимость решения + стоимость электричества = 91 000 + 1 314 000 = 1 405 000 руб.
Вариант 3) на воздуходувке и воздушных ножах низкого давления
Конструкция:
- электродвигатель с нагнетателем центробежного типа или регенеративного типа;
- воздушные ножи низкого давления;
- шланги, клипсы, крепления на транспортер.
Рис.3. Система сушки бутылок на конвейере на воздуходувке (только боковые ножи).
Воздуходувка в защитном корпусе, в расчетах стоимость корпуса не учтена.
Подбор размера, количества и типа воздушных ножей низкого давления, а также воздуходувки осуществляется на основе следующих параметров:
- скорости подачи изделий на транспортере;
- габаритных размеров банки;
- материала изделия;
- гладкости поверхности (наличия/отсутствия венчиков, штамповки, наклеек) бутылки;
- наличия сложных элементов для сушки на банке (ключи, кромки, коронки и т.п.).
Рис. 4. Пример бутылки для осушения на конвейере
Виды ножей для воздуходувки следующие:
- воздушный нож из алюминия, нержавеющей стали, нержавеющей стали 316;
- воздушный нож с форсунками.
Рис. 5. Воздушный нож (слева) и воздушный нож с форсунками (справа)
для применения с воздуходувкой.
Воздушный нож используется для обдува и сушки поверхностей на расстоянии до 50 мм от поверхности, дает ровный ламинарный поток воздуха, который как лезвие ножа сбрасывает воду с поверхностей. Именно воздушный нож не сушит бутылку, он обеспечивает срыв водяной пленки с поверхности бутылки.
Воздушный нож с форсунками для воздуходувки предназначен для сушки особо критичных мест таких как коронка бутылки, ключи, сложный профиль крышки, либо гофрированные боковины. Возможно применение воздушного ножа с форсунками на удалении до 100-150 мм от осушаемой поверхности.
Далее на основании количества и расчетного расхода воздушных ножей мы определяем мощность электродвигателя, а так же тип и вид воздуходувки:
- нагнетатель центробежный;
- нагнетатель регенеративный.
Рис. 6. Воздуходувка центробежного типа (слева),
воздуходувка регенеративного типа (справа).
Рис. 7. Зависимость мощности электродвигателя
от планируемого расхода воздуха и необходимой
силы удара (давления) на выходе ножа.
Преимущества воздуходувки центробежного типа в следующем:
- экономия электричества (мощность двигателя на 15-30% ниже чем у регенеративного типа);
- ремонтопригодность – в случае выхода из строя двигателя – он заменяется на аналогичного типа, остальные узлы легко обслуживаются.
Преимущества регенеративной воздуходувки – цена.
Недостатки нагнетателя регенеративного типа состоят в том, что:
- в случае выхода из строя электродвигателя – зачастую придется заменить всю воздуходувку целиком;
- более высокое энергопотребление по сравнению с воздуходувками центробежного типа;
- мощность воздуходувки ограничена небольшими размерами, по сравнению с центробежным типом.
Порядок установки воздушных ножей может быть следующий:
Рис. 8. Возможный порядок установки ножей
– ножи для сушки боковых сторон, дальше крышка, дальше коронка.
Стоимость комплекта со склада в Москве: от 2000 дол США и выше в зависимости от комплектации.
Срок поставки - 14-35 календарных дней.
Преимущество:
- низкое энергопотребление;
- без потребления сжатого воздуха;
- низкий уровень шума при использовании корпуса для воздуходувки;
- отличное качество сушки;
- наличие большого объема установок с опытом использования в различных ситуациях.
Недостатки:
- более высокие капитальные вложения изначально;
- система предназначена только для локального участка;
- для использования в отрицательных температурах и на улице – необходимо ставить обогреваемый/охлаждаемый контейнер, что значительно удорожает проект;
- система рассчитывается на конкретный участок, масштабируемость при росте потребления воздуха требует замены двигателя на более мощный (при наличии заложенного резерва).
Расчеты:
Воздушные ножи на 500 мм с двух сторон;
Воздуходувка регенеративного типа 11 кВт с делителем, креплениями, шлангами, хомутами;
Стоимость владения в первый год:
Стоимость решения = 4700 долл * 65 = 305 500 руб
Стоимость электроэнергии = 11*5*24*365 = 481 800 руб.
Итого, стоимость владения = стоимость решения + стоимость электричества = 305 500 + 481 800 = 787 300 руб.
Сравним полученные результаты:
|
Бутылка пивная: - материал - стекло; - высота 300 мм; - диаметр 80 мм; - сушка боковых сторон; - скорость до 6000 бут/час. |
Воздушные форсунки на сжатом воздухе |
Воздушные ножи на сжатом воздухе |
Воздушные ножи на воздуходувке |
|
Стоимость владения за первый год (приобретение + энергопотребление): |
3 950 190 руб |
1 405 000 руб. |
787 300 руб. |
Выводы:
Решения на сжатом воздухе применимы в случаях:
- точечного обдува, сдува;
- прерывистого обдува, к примеру - редко идущие детали по транспортеру;
- когда необходимо оперативно решить технологическую задачу;
В иных случаях, рекомендуем рассмотреть решение по осушению на воздуходувках.
Заинтересовал подбор решения по осушению под ваши задачи?
Свяжитесь с нами и мы решим Вашу задачу!
Нет комментариев
Добавить комментарий