تنظیمات بهینه دستگاه مولتی دیسک اسکرو پرس لجن که به صورت خلاصه دستگاه اسکروپرس لجن نامیده میشود، نقش کلیدی در افزایش راندمان، بهبود کیفیت کیک لجن، کاهش رطوبت و هزینههای بهرهبرداری دارد. فرآیند آبگیری لجن پیچیده است و تحت تأثیر پارامترهای فیزیکی لجن و شرایط عملیاتی قرار دارد. شناخت عوامل موثر و تنظیم دقیق دستگاه باعث افزایش طول عمر قطعات، کاهش فرار لجن و بهبود عملکرد کل سیستم میشود. مطالعات بینالمللی و تجربه عملی موارد مختلف نشان داده که تنظیمات بهینه بر اساس شرایط واقعی و پیوسته کنترل شده، تفاوتهای چشمگیری در هزینه و راندمان ایجاد میکند. در این مقاله سعی شده است که نکاتی کلیدی در خصوص تنظیمات دستگاه اسکروپرس که عمدتا بر اساس تجارب چندین ساله در ساخت، تست پایلوت و تست نمونههای واقعی و چند محوره به دست آمده ارائه گردد تا اپراتورهای این تجهیز، با استفاده از این تجارب، کیفیت کار با دستگاه مورد نظر را ارتقا دهند.
معرفی اسکرو پرس لجن
اسکرو پرس یک دستگاه مکانیکی است که با حرکت پیچ مارپیچ و اعمال فشار مکانیکی، آب موجود در لجن را جدا کرده و کیک جامد با درصد مواد جامد بالا تولید میکند. این دستگاه شامل اجزایی مانند پیچ مارپیچ، دیسکهای متحرک و ثابت، گیربکس و دریچه تخلیه کیک است. مکانیزم خودتمیزشونده آن مانع از گرفتگی و مصرف آب زیاد میشود که در مقایسه با روشهای سنتی مزیت زیادی دارد. جهت کسب اطلاعات بیشتر در خصوص این تجهیز بر روی کلمه لجن خشک کن اسکروپرس، راهنمای راه اندازی و بهره برداری از مولتی دیسک اسکرپرس برای آبگیری لجن و نکات اصلی و چالش های بهره برداری اسکروپرس در آبگیری لجن مراجعه فرمائید. هم چنین برای مطالعه محتوا های قبلی شرکت تکنوزیست تجهیز ملل در مورد مولتی دیسک اسکروپرس، اسکرو پرس وج وایر، دستگاه آب شیرین کن RO و غیره به بخش مقالات سایت مراجعه نمائید.
اجزای اصلی دستگاه اسکرو پرس
اجزای اصلی دستگاه اسکرو پرس لجن بخشهای حیاتی و کلیدی برای عملکرد بهینه این دستگاه هستند که هر کدام نقش مهمی در فرآیند فشردهسازی و جداسازی آب از لجن ایفا میکنند. این اجزا با همکاری یکدیگر امکان تولید کیک لجن خشک و با کیفیت بالا را فراهم میآورند و بهطور همزمان از گرفتگی و آسیبهای مکانیکی جلوگیری میکنند.از جمله مهمترین اجزا میتوان به بخش پیچ مارپیچ، دیسکهای متحرک و ثابت، گیربکس انتقال نیرو، سیستم تخلیه کیک و اجزای کنترل و نظارت اشاره کرد که در کنار هم عملکرد یکنواخت و پایدار دستگاه را تضمین میکنند. بنابراین:
- پیچ مارپیچ: حرکت لجن و فشردهسازی
- دیسکهای ثابت و تحرک: شبکه فیلترسازی آب از لجن و ساختار فشردهسازی
- گیربکس: تأمین فشار و گشتاور دینامیکی
- سیستم تخلیه کیک و دریچه کنترل فشار انتهایی
- سیستم لخته سازی و دوز پلیمر
از جمله اجزای اصلی دستگاه و یا بهرهبرداری هستند که تنظیم انها نقش مهمی در عملکرد دستگاه دارد.
تنظیم پارامترهای کلیدی اسکرو پرس
1. سرعت پیچ مارپیچ (RPM)
سرعت پیچ یکی از مهمترین پارامترهای کنترلی است که تعیین کننده زمان ماند لجن و نیز کیفیت کیک خروجی است. سرعت بالای ماردون ظرفیت عبوری را زیاد میکند اما رطوبت کیک و فرار لجن را افزایش میدهد. سرعت پایین نیز باعث کیک خشکتر و طول عمر بیشتر دستگاه میشود، اما ظرفیت آبگیری را کاهش میدهد. تنظیم دقیق این سرعت بسیتگی به شرایط کاری کارفرما دارد. در ایران و کاربردهای مشابه بینالمللی، سرعت پیچ معمولاً در بازه 5 تا 10 دور در دقیقه تنظیم میشود. بخشی از تنظیم سرعت پیچ به طراحی، انتخاب مناسب گیبرکس و نصب دراویر مناسب بستگی دارد، اما بخش دیگری از آن به برهبرداری و تنظیم مناسب آن بستگی دارد. بنابراین، این پارامتر هم در طراحی و هم در بهرهبرداری باید مورد توجه قرار گیرد. ایجاد سرعت ماردون با گیربکس است و گیربکس در دستگاه اسکرو پرس لجن، نقش حیاتی در تأمین فشار و گشتاور دینامیکی ایفا میکند که باعث حرکت پیچ مارپیچ و اعمال فشار مکانیکی به لجن برای فشردهسازی آن میشود. این بخش مهمترین عامل ایجاد فشار لازم برای جداسازی آب از جامدات لجن است و تنظیم دقیق عملکرد گیربکس مستقیماً بر کیفیت کیک خشک خروجی و راندمان دستگاه تأثیر میگذارد.گیربکس با تبدیل توان الکتریکی به نیروی مکانیکی و کنترل سرعت چرخش پیچ، امکان تنظیم فشار دینامیکی بهینه را فراهم کرده و نقش کلیدی در بهرهوری انرژی و کاهش استهلاک قطعات دارد. بنابراین، یکی از پارامترهای کلیدی تنظیم در اسکرو پرس، کنترل دقیق عملکرد گیربکس است.
- تنظیم سرعت بسته به نوع لجن و هدف عملکرد انتخاب میشود.
- سرعت زیر 10 دور برای تولید کیک با رطوبت و سرعت کارکرد مناسب توصیه میشود.
- سرعت بیش از 10 دور ممکن است برای موارد خاص استفاده شود.
شکل 1- تصویر شماتیک ماردون
2. فاصله دیسکها
فاصله میان دیسکهای متحرک و ثابت تأثیر مستقیمی بر حبس لجن و میزان فشاری که وارد میشود دارد. این گپ باید به گونهای تنظیم شود که از فرار ذرات آب و جامد جلوگیری و از گرفتگی مکرر دستگاه پیشگیری شود.
این فاصله در طراحی و ساخت اهمیت دارد و یکی از پارامترهای کلیدی است. این فاصله میتواند در طول اسکرو کاهش یابد. نوع لجن در انتخاب فاصله دیسکها و لزوم کاهش ان در طول اسکرو از اهمیت برخوردار است.
- عموما فاصله کمتر، خطر گرفتگی و خوردگی دارد.
- عموما فاصله بیشتر، میتواند باعث افزایش فرار لجن شود.
شکل 2- دیسکهای ثابت و متحرک دستگاه مولتی دیسک اسکرو پرس
3.تنظیم دریچه خروجی کیک
دریچه تخلیه، منبع اصلی تنظیم فشار داخلی و جریان کیک است.کنترل بهینه این فضا به شکل چشمگیری کیفیت آبگیری را بهبود میدهد. گپ تنظیم این دریچه معمولاً بین 5 تا حدود 15 میلیمتر قرار دارد که بسته به شرایط عملیاتی و نوع لجن تنظیم میشود. این فاصله با تجربه شخصی اپراتور به دست میآید.
- دریچه بستهتر موجب فشار بالاتر و کیک خشکتر میشود.
- دریچه بازتر سرعت خروج کیک و ظرفیت را افزایش میدهد اما رطوبت کیک بیشتر میشود.
4. نوع و دوز پلیمر
پلیمر به تشکیل لختهها کمک کرده و راندمان آبگیری را افزایش میدهد. مصرف بهینه پلیمر بین 1.5 تا 3.5 کیلوگرم در تن مواد خشک لجن در منابع مختلف ذکر شده است. این مقدار بسیار به کیفیت لجن ورودی بستگی دارد. برای برآورد دقیق میزان مورد نیاز میتوان از آزمایش جار استفاده نمود. با این حال، اپراتور به مرور زمان و با مشاهده چشمی لختههای میتواند میزان مورد نیاز مواد را تعیین و استفاده نماید. تعیین نوع و دوز مناسب پلیمریک پارامتر صرفا بهرهبرداری است.
- مصرف کمتر مواد منعقد کننده، باعث تشکیل لخته ضعیف و فرار لجن میشود.
- مصرف زیاد منجر به افزایش هزینه و مشکلات زیست محیطی میشود.
5. دمای لجن
دمای لجن پارامتر تأثیرگذاری بر ویسکوزیته و رفتار فیزیکی لجن است. دمای مطلوب اغلب بین 20 تا 40 درجه سلسیوس است که ویسکوزیته کمتر و عملکرد بهینه دستگاه را تضمین میکند. این پارامتر نیز صرفا بهره برداری است و چندان هم مورد توجه اپراتورهای قرار نیمگیرد. منتها اگر دما خیلی پائین باشد، عملکرد دستگاه را تحت تاثیر قرار میدهد.
روشهای پایش و کنترل تنظیمات
برای حفظ شرایط بهینه، علاوه بر استفاده از تجارب اپراتوری، از فناوریهای کنترل خودکار (PLC) شامل درایو، سنسورهای دبی سنج، رطوبت سنج، دما سنج و غیره میتوان بهره گرفت که البته هزینه های دستگاه را افزایش خواهد داد. علاوه براین، نمونهبرداری آزمایشگاهی منظم باعث جلوگیری از خطاها شده و عملکرد دستگاه را تضمین میکند.
مشکلات رایج و راهکارهای رفع آنها
تنظیم نادرست اجزای مختلف اسکرو، سبب فرار لجن، گرفتگی، افت راندمان و آسیب قطعات میشود. تشخیص و اصلاح تنظیمات، بهبود نظافت و آموزش اپراتورها از جمله راهکارهای اصلی است. در جدول 1، دامنه پارامترهای بهرهبرداری که معمولا قابل استفاده در لجنهای مختلف است درج شده است. از این مقادیر به عنوان مقادیر اولیه میتوان استفاده و سپس با تجارب بعدی، انها را بهینه نمود.
| پارامتر | بازه معمول و بهینه | اثر اصلی |
| سرعت پیچ (rpm) | 5 – 10 | تعادل بین ظرفیت، رطوبت کیک، عمر دستگاه |
| دریچه خروجی (mm) | 5 – 15 | کنترل فشار و کیفیت کیک خروجی |
| دوز پلیمر (kg/ton) | 1.5 – 3.5 | بهبود تشکیل لخته و راندمان |
| دمای لجن (°C) | 20 – 40 | ویسکوزیته و عملکرد بهینه |
جدول1- مقادیر تنظیمات کلیدی اسکرو پرس در بهرهبرداری
نتیجه گیری
تنظیمات دقیق و پایش مستمر پارامترهای کلیدی برای عملکرد بهینه اسکرو پرس لجن ضروری است. ترکیب راهکارهای علمی و فن آوری مدرن، بهره وری دستگاه را به بیشینه میرساند و هزینهها را کاهش میدهد. رعایت بازههای ارائه شده در منابع بینالمللی که سعی شد در این مقاله گردآوری شوند، معیار مناسبی برای طراحی و بهرهبرداری دستگاه است.
سوالات متداول
اسکرو پرس چیست و چه کاربردی دارد؟
پاسخ: اسکرو پرس دستگاهی مکانیکی است که با استفاده از پیچ مارپیچ و فشار مکانیکی، آب لجن را جدا و کیک خشک تولید میکند.
چرا تنظیمات دقیق اسکرو پرس مهم است؟
پاسخ: تنظیمات مناسب باعث افزایش راندمان آبگیری، کاهش فرار لجن، بهبود کیفیت کیک و افزایش عمر دستگاه میشود.
مهمترین پارامترهای تنظیمی اسکرو پرس کدامند؟
پاسخ: سرعت چرخش پیچ، فاصله دیسکها، تنظیم دریچه خروجی، دوز پلیمر و دمای لجن مهمترین پارامترها هستند.
سرعت پیچ مارپیچ در اسکرو پرس چقدر باید باشد؟
پاسخ: معمولاً بین 5 تا ۱۰ دور در دقیقه تنظیم میشود که با نوع لجن و هدف بهرهبرداری تنظیم میشود.
فاصله دیسکها چه تأثیری بر عملکرد دستگاه دارد؟
پاسخ: فاصله مناسب باعث جلوگیری از گرفتگی و فرار لجن میشود و فشار مناسبی اعمال میکند.
دریچه خروجی کیک چگونه تنظیم میشود؟
پاسخ: دریچه با گپ 5 تا 15 میلیمتر بسته به نوع لجن و نیاز به تولید کیک خشک یا ظرفیت زیاد تنظیم میشود.
دوز پلیمر در تنظیمات چگونه تأثیر میگذارد؟
پاسخ: مصرف بهینه پلیمر موجب تشکیل لخته بهتر و افزایش راندمان آبگیری میشود؛ مصرف ناکافی یا زیاد باعث مشکلات میشود. با آزمایش جار با دقت قابل تعیین است. اپراتور هم به صورت تخمینی و چشمی میتواند دوز مناسب را به مرور تعیین نماید.
چرا دمای لجن اهمیت دارد؟
پاسخ: دمای مناسب (20 تا 40 درجه) ویسکوزیته را کاهش داده و آبگیری را تسهیل میکند.
چگونه فشار دینامیکی توسط گیربکس ایجاد میشود؟
پاسخ: گیربکس تبدیل توان الکتریکی به فشار مکانیکی است که پیچ را به حرکت درآورده و لجن را فشرده میکند.
علت مهم بودن سیستم کنترل خودکار چیست؟
پاسخ: کنترل خودکار باعث تنظیم دقیق پارامترها و کاهش خطا در عملکرد دستگاه میشود.
چرا پایش کیفیت کیک خروجی ضروری است؟
پاسخ: پایش کیفیت کیک کمک میکند تا تنظیمات دستگاه بر اساس عملکرد واقعی بهینه شود.
علائم رایج مشکل در تنظیمات چیست؟
پاسخ: فرار زیاد لجن، افزایش رطوبت کیک، گرفتگی و افت راندمان از علائم تنظیم ناصحیح است.
چگونه میتوان گرفتگی دستگاه را کاهش داد؟
پاسخ: تنظیم مناسب فاصله دیسک و دریچه خروجی و استفاده از سیستمهای شستشو.
مصرف انرژی در دستگاه به چه عواملی بستگی دارد؟
پاسخ: سرعت پیچ و فشار دینامیکی بر مصرف انرژی تأثیرگذارند.
نقش پلیمر در آبگیری چیست؟
پاسخ: پلیمر برای تشکیل لختههای قوی و تسریع جداسازی جامد و مایع استفاده میشود.
چه زمانی باید تنظیمات دستگاه اصلاح شود؟
پاسخ: با تغییر کیفیت لجن یا مشاهده افت راندمان و افزایش فرار لجن باید تنظیمات مجدد صورت گیرد.
اهمیت آموزش اپراتورها در بهرهبرداری چیست؟
پاسخ: آموزش موجب جلوگیری از اشتباهات و افزایش بهرهوری دستگاه میشود.
چه اقداماتی در نگهداری دوره ای اهمیت دارد؟
پاسخ: تمیزکاری دیسکها، بررسی گیربکس و بازدید منظم اجزای مکانیکی مهم است.
عملکرد اسکرو پرس در مقابل سایر روشهای آبگیری چگونه است؟
پاسخ: اسکرو پرس مصرف برق و آب کمتری دارد، سیستم خودتمیزشونده دارد و به صورت مداوم کار میکند.
بهترین راهکار برای افزایش طول عمر دستگاه چیست؟
پاسخ: تنظیم دقیق پارامترها، نگهداری منظم، پایش مستمر عملکرد و اصلاح فوری نواقص.
