Témata
Reklama

Porovnanie postupov pri čistení rezných emulzií

Každý strojársky či kovospracujúci priemyselný podnik produkuje v rámci svojej výroby odpadové vody - rezné emulzie, ktoré musí eliminovať. Existujú dve možnosti. Likvidácia odpadu externou firmou alebo spracovávanie (rozrážanie) emulzií vlastným zariadením a likvidácia reziduí externou firmou.

Prvá možnosť je pre podnik veľmi komfortná, avšak najnákladnejšia. Druhá možnosť umožňuje podniku šetriť náklady pri nakladaní s týmto odpadom tak, že minimalizuje jeho množstvo a mení jeho zloženie. Samotné rozrážanie emulzií je možné dvomi postupmi – chemicky a fyzikálne.

Reklama
Reklama
Reklama

Chemické rozrážanie emulzií

Prídavkom chemických činidiel, neutralizáciou, flokuláciou a následnou sedimentáciou dochádza k rozrazeniu emulzie a následnému odfiltrovaniu kalu od predčistenej vody. Produktom tohto postupu je predčistená voda, vedená do kanalizácie a tuhý odpad obsahujúci ropné látky a ostatné reziduá, ktoré sú deponované ako nebezpečný odpad. Toto je klasický spôsob rozrážania emulzií.

Fyzikálne rozrážanie emulzií

Moderný spôsob rozrážania emulzií pracuje na základe zmeny fyzikálnych podmienok. Fyzikálne spôsoby môžu byť ultrafiltráciou, odparovaním či ozonizáciou. Ultrafiltrácia je spôsob založený na pretláčaní emulzie cez membrány, kde predčistená voda prechádza cez membrány a koncentrát obsahujúci ropné látky či znečistenie preteká v prúde koncentrátu. Druhou možnosťou je ozonizácia. Aplikáciou ozónu do emulzie ako silného oxidačného činidla dochádza k narušeniu väzieb v rámci emulzie a jej rozrazeniu.

Princíp fungovania ultrafiltrácie

.

Najzaujímavejším spôsobom rozrážania emulzií ale zostáva odparovanie. Funguje na princípe vákuovej odparky, čo je technologický proces s flexibilnou pracovnou teplotou. Čerpanie odpadovej vody je realizované pomocou vákua cez vstupný tepelný výmenník, kde je voda predhriata čistým destilátom. Odpadová voda je odparená v expanznej nádrži, ktorá je pod vákuom. Para je stláčaná v kompresore a následne kondenzovaná v kondenzátore. Počas kondenzácie je teplo odvádzané do cirkulovanej odpadovej vody, čím zvyšuje jej teplotu o 1–2 °C. Keď ohriata odpadová voda opäť vstúpi do odparovacej nádrže, je okamžite odparená a voda sa dostane do rovnovážnej teploty. Proces je poháňaný samotným odparovaním a pracuje bez akýchkoľvek externých tepelných zdrojov.

Ultrafiltrácia – realizáciaVýhody vlastnej odparky v strojárskom či kovospracujúcom podniku sú evidentné. Výrazne minimalizuje odpad a navyše je z koncentrátu možné odseparovať olej, ktorý obsahuje menej ako 5 % vody. Vysoká kvalita oleja umožňuje jeho predaj, čím opäť dochádza k zníženiu nákladov na prevádzku.

Porovnanie nákladov na rozrážanie emulzií

Pri prvom porovnaní sme vypracovali finančný rozdiel pri chemickom spôsobe čistenia a fyzikálnom spôsobe rozrážania emulzií (tab. 1). Ušetrené náklady sa v priebehu jedného roka pohybujú od 70 000 do 75 000 eur. Fyzikálne rozrážanie emulzií vo forme vákuovej odparky ušetrí ročne 74 % nákladov v porovnaní s chemicko-fyzikálnym postupom na rozrážanie emulzií.

Bloková schéma procesu vákuového odparovania

Pri druhom porovnaní sme prihliadali na cenové rozdiely, ktoré by vznikli prevádzkou vákuovej odparky alebo vývozom odpadu externou spoločnosťou (tab. 2). Kalkulácia je robená pre prevádzku s množstvom odpadovej vody 2 500 m3 ročne a pri náklade na vývoz odpadu 120 eur za m3. (Kalkulácia je robená iba pre ilustráciu, v konkrétnych prípadoch sa môžu jednotlivé náklady odlišovať.) Pri tomto príklade sú ušetrené náklady markantnejšie. Prevádzka vákuovej odparky by podniku s vyššie uvedenými podmienkami dokázala ušetriť viac ako 267 500 eur za rok, čo je približne 84 % nákladov v porovnaní s vývozom odpadu autorizovanou firmou.


Pro zvětšení klikněte na tabulky

Vákuová odparka šetrí vaše financie

Z hore uvedeného vyplýva, že počiatočná investícia na vlastné zariadenie je relatívne rýchlo návratná, umožňuje subjektu samostatne rozhodovať o nakladaní s odpadom a tým umožňuje udržiavať náklady na likvidáciu odpadu stále na rovnakej úrovni aj napriek sprísňovaniu odpadovej legislatívy. Ak sa k samotnému zariadeniu na základe fyzikálneho princípu pridá ešte možnosť využitia destilátu späť vo výrobe, dochádza k úsporám aj v nákladoch za vypúšťanie odpadovej vody.
Z porovnania chemicko-fyzikálnych a fyzikálnych metód vyplýva, že fyzikálne metódy sú v konečnom dôsledku finančne výhodnejšie, nezaťažujú životné prostredie deponáciou kalu a umožňujú časť koncentrátov opätovne realizovať ako vratný olej.

Vákuová odparka – realizácia



Vyššie uvedené tvrdenia vychádzajú najmä z praktických skúseností spoločnosti AWT, ktorá sa návrhom a výrobou vákuových odpariek zaoberá už viac ako osem rokov. Spomenuté výpočty a merania sú odrazom prevádzky viacerých typov zariadení na rozrážanie emulzií. V portfóliu spoločnosti AWT sa nachádza okrem klasického chemicko-fyzikálneho rozrážania nielen vákuová odparka, ale aj ultrafiltrácia. V rámci kovospracujúcich podnikov spoločnosť AWT implementovala vákuovú odparku napríklad pre firmy Getrag Ford Transmissions, Componentes Vilanova a Crown beverages. Pre spoločnosť Getrag Ford sme bolo zároveň realizované rozrážanie emulzií formou ultrafiltrácie. Zo skúseností a dosahovaných výsledkov považujeme vákuové odparovanie za najefektívnejší postup pri rozrážaní emulzií.

Ing. Ladislav Maro

AWT

vitkova@awtstar.com
www.awtstar.com

Reklama
Vydání #4
Firmy
Související články
MKU_Maziva pro obrábění ozubených kol

Ještě před několika lety se musela k dosažení optimálního obrobení ozubených kol použít velká paleta různých obráběcích kapalin, situaci navíc komplikovaly různorodé povrchy a tepelné zatížení. Dnes je situace přehlednější. Vhodným výběrem pokročilých obráběcích kapalin lze výrobu ozubených kol významně zefektivnit.

Bezúdržbová filtrace kapalin

Firma technology-support, s. r. o., figuruje na českém trhu v oblasti vysokotlakého a velkoobjemového chlazení pro CNC obrábění již osm let. Během této doby si získala velké množství stálých a spokojených uživatelů, díky jejichž přízni může nadále nabízet svá řešení a služby. Úplnou novinkou v portfoliu technology-support je filtrační čerpadlo CentraBlast od renomovaného výrobce vysokotlakých chladicích systémů, společnosti ChipBlaster.

Vyvrtávání hlubokých otvorů

V současné době jsou kladeny stále vyšší nároky na nástroje pro obrábění. Čím dál více se obrábí těžkoobrobitelné a různé nestandardní materiály. K tomu jsou obrobky po konstrukční stránce čím dál složitějšími.

Související články
Efektivní likvidace obráběcích kapalin

Obráběcí emulze jsou klíčovým prvkem celé řady obráběcích procesů. Emulze zajišťují chlazení, odvod vznikajících třísek, dočasně pasivují obrobky v průběhu operací a mají spoustu dalších funkcí. Na konci životnosti emulze je nutné zajistit jejich likvidaci. Vyčerpané emulze jsou klasifikovány jako nebezpečný kapalný odpad, takže je nelze jednoduše vylít do kanalizace. Článek pojednává o možnostech likvidace obráběcích kapalin.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Bezpečnost od specialistů: řešení pro leteckou dopravu

Zazní-li u leteckých společností alarm AOG (Aircraft on Ground), počítá se každá minuta. Jestliže v letecké dopravě vypadne stroj kvůli technické závadě, stojí každá hodina, kdy je supermoderní letadlo mimo provoz, leteckou společnost tisíce eur. A pokud je navíc třeba opatřit náhradní stroj, vznikají dodatečné provozní náklady, letištní poplatky a ztráty. Nároky pasažérů na náhradu nebo smluvní pokuty mohou vyhnat finanční riziko do závratných výšek.

Simulací ke zlepšení efektu mazání a chlazení

Optimalizace třískového obrábění moderní metodou simulace strategie mazání a chlazení je dnes podrobena systematickému výzkumu. Použitím simulace procesu třískového obrábění a simulace proudění chladicího média se značně sníží náklady na výzkum a vývoj.

Vývoj obráběcích kapalin pohledem tradičního českého výrobce

Používání procesních kapalin, ovšem ne v té podobě, jako je známe dnes, se začalo objevovat v počátcích 20. století ve Fordových závodech. Dnes používané obráběcí kapaliny mísitelné s vodou, které jsou uvedeny v portfoliu společnosti Paramo, se rodí v jejích vlastních laboratořích. Procházejí neustálým procesem vývoje tak, aby zůstaly nepostradatelným nástrojem pro dynamicky se rozvíjející efektivitu procesů obrábění.

Vysoká výkonnost, přirozená bezpečnost

Ačkoliv jsou chladicí kapaliny na bázi minerálního oleje v průmyslu stále velmi rozšířené, náročné obráběcí operace a zvýšené požadavky na zdraví a bezpečnost tlačí výrobce k pokročilejším technologiím. Nejmodernější obráběcí kapaliny na bázi esterů jsou jedním z nejlepších řešení požadavků současného trhu.

Syntetické estery a jejich použití nejen při obrábění

Syntetické estery jsou látky, které mohou být vyrobeny v nekonečném množství variací z běžně dostupných mastných kyselin a alkoholů a poskytují nekonečné množství strukturálních i výkonových možností. V současnosti vyráběné estery mohou být speciálně určeny pro specifický druh použití pro různé aplikace a prostředí. Ať již hledáte vynikající hydrolytickou stabilitu, oxidační stabilitu, biodegrabilitu, mazací schopnost, vysoký viskozitní index nebo vlastnosti fungování za nízkých teplot – to vše je možné s tím správným syntetickým esterem.

Kombinace dopravníků třísek a filtrační jednotky

Významné úspory nákladů a ochrana životního prostředí – to jsou hlavní přínosy pro firmy v mnoha průmyslových odvětvích, které využívají kombinaci dopravníků třísek a filtrace Ecofiltro. Sestavu zařízení dodává na český trh strojírenská společnost Hennlich, naposledy do závodu na výrobu kompresorů v Humpolci.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Pořádná špona je dnes věda

S obráběním, vrtáním pomocí nástroje začali pravděpodobně jako první už staří Egypťané cca 4 000 let před naším letopočtem, přičemž využívali tětivu luku – základ smyčcového soustruhu. Potom přišel středověk, dále Leonardo da Vinci a návrh prvního soustruhu… Technologie třískového obrábění ale v porovnání s dnešní dynamikou vývoje postupovala jen pomalu.

Přidaná hodnota v technologii obrábění

V tomto příspěvku bych se rád vrátil ke své návštěvě japonské firmy Kyocera. V jednom z mých minulých textů (viz www.mmspektrum.com/170111) jsem představil unikátní systém řízení pomocí takzvaných améb, který vyvinul zakladatel firmy Kyocera Dr. Kazuo Inamori. Díky tomuto systému a japonské píli a umu se firma dostala na světovou špičku v řadě oborů. Na základě osobních zkušeností pak mohu prohlásit, že to platí také pro divizi řezných nástrojů. Například rychloposuvové frézy Kyocera vysoce překračují produktivitu, která je u nás i v Evropě standardní.

Symbióza hydrauliky a pneumatiky

Když vám společnost Hytek, výrobce hydraulických systémů, pošle seznam svých referencí, dočtete se například: hydraulický agregát pro regulaci Kaplanovy turbíny Poechos v Peru, mazací agregát pro ložiska generátoru turbíny MVE Bugoye v Ugandě, mazací agregát pro ložiska generátoru pro Peltonovu turbínu Patikari v Indii, hydraulický agregát pro regulaci chladicí vody v jaderné elektrárně Temelín, hydraulické agregáty pro ovládání turbíny v Keni na řece Sondu Miriu. Jistě byste za výčtem tohoto typu hledali obrovský nadnárodní koncern, opak je však pravdou: jde o malou firmu šikovných lidí, sídlící v obci Lipůvka.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit