Overview
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Dosaggio dei pigmenti nell’industria cartaria
- La pompa a tubo APEX10 sostituisce il modello a cavità progressiva
- Non esiste più il problema dell’usura dello statore e del rotore
- I tempi eccessivi di inattività e manutenzione sono solo un ricordo del passato
Una cartiera installa le pompe a tubo rinforzato APEX per il dosaggio dei pigmenti abrasivi
La cartiera BillerudKorsnäs ha sostituito la pompa a cavità progressiva esistente con la pompa APEX10 a tubo rinforzato di Watson-Marlow Fluid Technology Group in un’applicazione per il dosaggio di pigmenti abrasivi nella produzione della carta kraft. Il cambiamento ha risolto il problema dell’usura dello statore e del rotore nella pompa a cavità progressiva, che aveva per effetto cali prestazionali, tempi di inattività e la necessità di manutenzione periodica.
Pigmenti abrasivi
L’Engineering Manager spiega: “Abbiamo messo il pigmento nella zona di preparazione degli impasti per aggiungere una sfumatura di colore a determinate tipologie di carta. Poiché l’esatta sfumatura ha importanza fondamentale, dobbiamo dosare quantitativi particolarmente ridotti e precisi. Tuttavia, la natura abrasiva del pigmento provocava l’usura degli statori e dei rotori della nostra pompa a cavità progressiva da 1”, con conseguenti cali di rendimento”. L’equipe tecnica dello stabilimento di Beetham si vedeva quindi costretta ad accelerare il funzionamento dell’inverter trifase nella centralina per mantenere le portate ai livelli richiesti, causandone un’usura ancor più rapida. Tuttavia, se il calo prestazionale dovesse passare inosservato, ci potrebbero essere delle variazioni nel colore della carta e conseguenti scarti di produzione. In caso di lunghi cicli produttivi, questo può risultare molto costoso.
“Ci trovavamo regolarmente di fronte a cali prestazionali, e così abbiamo deciso di cercare una soluzione al problema, soprattutto in considerazione delle difficoltà legate ai tempi di inattività e di manutenzione. Le pompe della Watson-Marlow erano già in uso nello stabilimento con ottimi risultati, quindi è stata una scelta naturale rivolgersi prima di tutto a loro”.
Operatività e continuità
Watson-Marlow consiglia l’uso della pompa a tubo rinforzato APEX10. Le pompe APEX sono progettate per offrire la massima operatività e continuità di processo. Grazie a vantaggi progettuali quali la dispersione termica, gli elementi tubolari rettificati con precisione e la compressione ottimizzata del tubo, le pompe APEX riducono la fatica dell’elemento rispetto ad altre pompe a tubo rinforzato; quando arriva poi il momento di effettuarne la sostituzione, la procedura è estremamente rapida e può essere effettuata sul posto dall’addetto alla manutenzione. Il vantaggio per chi utilizza le pompe APEX, come ad esempio BillerudKorsnäs, è rappresentato dalla minore frequenza degli intervalli di manutenzione, che a sua volta porta a costi di gestione inferiori. Si ha inoltre una riduzione nei costi operativi e in quelli per le parti di ricambio, poiché basta sostituire unicamente il tubo.
Prestazioni affidabili
“Dal momento dell’installazione, le pompe APEX10 sono state in funzione 24 ore su 24 e 7 giorni su 7, con totale affidabilità”, ha affermato Halhead. “Ora stiamo anche valutando la sostituzione di altre pompe a cavità progressiva presenti in stabilimento con modelli APEX”.
Dosaggio di sospensioni di calce viva e trasferimento di sospensioni a base di piombo e ad alto contenuto di solidi
- Condizioni di processo difficili con portate fino a 2.500 litri/ora
- Non si prevede di dover sostituire il tubo prima di 14 mesi di funzionamento
Le pompe a tubo rinforzato APEX35 migliorano la qualità e riducono i costi di manutenzione
L’impianto della Canyon Regional Water Authority a New Braunfels, in Texas, sta cercando un’alternativa all’attuale pompa a cavità progressiva che sia in grado di controllare il pH con maggiore accuratezza. Al momento, l’impianto per acqua potabile controlla il pH attraverso il dosaggio di sospensioni di calce tramite una pompa a cavità progressiva che funziona per circa 12-16 ore al giorno ad un flusso di 900 litri/ora.
Flusso affidabile e costante
Watson-Marlow ha fornito una pompa Bredel APEX35 all’impianto New Braunfels CRWA per consentire ai tecnici di constatare i vantaggi provenienti dall’utilizzo della pompa a tubo rinforzato per il trattamento delle sospensioni di calce. Prima di tutto, l'insufficiente uniformità di flusso della pompa a cavità progressiva tende a causare fluttuazioni nel controllo del pH che si ripercuotono sulla qualità dell’acqua. L’installazione della pompa a tubo rinforzato APEX35, con il suo flusso stabile e uniforme, significa che questi problemi sono già stati eliminati.
Un altro enorme vantaggio pratico della nuova pompa a tubo rinforzato su questo impianto è stata la riduzione della manutenzione. La natura abrasiva delle sospensioni di calce comporta la necessità di effettuare un intervento manutentivo sulla pompa a cavità progressiva di durata fino a cinque ore con frequenza trimestrale. Inoltre, questo implica spesso l’uso di costosi materiali di consumo quali statori, rotori o rivestimenti interni. Per contro, la pompa APEX35 non è stata soggetta a manutenzione nel corso dei primi sei mesi di funzionamento presso il CRWA, e quando arriva il momento di un intervento, questo ha una durata non superiore ai 30 minuti, con un’unica parte di consumo costituita dal solo elemento tubo.
Un confronto diretto
L’eccezionale successo della prova con la pompa APEX CRWA è stato replicato presso gli stabilimenti della Addenda Corporation, che sta mettendo a confronto la pompa attualmente in uso con la nuova pompa Bredel APEX35. In questo caso, l’applicazione prevede il trasferimento accurato di sospensioni a base di piombo altamente abrasive e ad alto contenuto di solidi durante le fasi del processo. La pompa a tubo rinforzato esistente e la pompa APEX35 vengono fatte funzionare esattamente alle stesse condizioni di processo, ad un flusso di circa 2.500 litri/ora.
L’attuale pompa dell’azienda necessita di sostituzione del tubo ogni 8-9 mesi: un tempo di attività molto accettabile e efficiente dal punto di vista economico. È importante ricordare che non occorrerà sostituire il tubo delle pompe APEX35 prima di 14 mesi di funzionamento. Questo è dovuto largamente alla configurazione della pompa APEX, che è ottimizzata per le applicazioni a media pressione, e alla lunga durata dei tubi, mentre il tempo di operatività prolungato è il risultato della scelta di pompa corretta per l’applicazione.
Vantaggi per gli utenti che trattano sostanze abrasive
Quando si pompano sostanze abrasive, un vantaggio importante delle pompe a tubo rinforzato APEX è dato dall’assenza di costosi componenti di consumo quali guarnizioni, valvole, membrane, statori, rotori o tenute che necessitano di manutenzione. Autoadescante, funzionante a secco e priva di valvole interne, la tecnologia della pompa a tubo rinforzato aiuta inoltre gli utilizzatori a migliorare i processi grazie all’eliminazione di elementi ausiliari problematici quali valvole antisifone, di contropressione o di degassaggio o sistemi di protezione dal funzionamento a secco. Pertanto, le pompe a tubo rinforzato APEX sono perfette per il dosaggio e trasferimento di fluidi abrasivi, corrosivi, viscosi, delicati, gassosi o cristallizzanti, anche quando tali proprietà sono combinate in una sola sostanza.
Progettata per durare nel tempo
Per Addenda, un altro fattore importante ai fini della riduzione delle spese di manutenzione è rappresentato dalla minore compressione richiesta dalla pompa APEX35 per i tubi flessibili (-18%), a parità di volume trasferito dalla pompa a tubo rinforzato esistente, che richiede circa 1.500 pompaggi per ogni 1.000 litri. Ma non solo: il sistema ad accoppiamento diretto e il rotore autoportante della pompa APEX35 favoriscono la massima durata del riduttore e dei cuscinetti, per aggiungere ulteriori risparmi sui costi dell’impianto.
La salamoia abrasiva causa problemi nelle pompe a cavità progressiva
- Lo statore o il rotore delle pompe a cavità progressiva deve essere sostituito con frequenza mensile. APEX35 continua a funzionare dopo 6 mesi
- Tempi di riparazione della pompa a cavità progressiva di minimo 4 ore, rispetto ai 20 minuti dell’installazione del tubo della APEX35
La pompa a tubo rinforzato Bredel APEX35 riduce i costi di manutenzione in un impianto che produce energia dai rifiuti
L’esperimento con la nuova pompa a tubo rinforzato APEX35 di Watson-Marlow Fluid Technology Group presso la EEW Saarbrücken GmbH, azienda che produce energia dai rifiuti, ha evidenziato la possibilità di significativi risparmi nei costi di manutenzione della pompa. Non soltanto la pompa APEX35 è in grado di funzionare senza intasamenti, per tempi di attività prolungati nel pompaggio di salamoie abrasive presso la EEW, ma si hanno anche notevoli riduzioni nei periodi di inattività e nelle spese per le parti di ricambio.
EEW Saarbrücken GmbH, MHKW Pirmasens, gestisce un impianto di produzione di energia termica dai rifiuti a Pirmasens, in Germania. Ogni anno la struttura ricicla attorno alle 180.000 tonnellate di rifiuti, per generare circa 75.000 MWh di elettricità (sufficiente per 20.000 abitazioni), oltre che 25.000 MWh di teleriscaldamento (sufficiente per 2.000 abitazioni). Queste cifre consentono un risparmio di circa 52 milioni di litri di gasolio per riscaldamento all’anno.
Sospensioni abrasive
Fra le attività dell’impianto rientra anche la separazione del cloruro di sodio cristallino da una soluzione ad alta concentrazione nell’acqua di processo prima dello smaltimento. Qui, una speciale centrifuga viene usata come addensante per separare la soluzione dalla sospensione abrasiva contenente sale (densità 2,16 kg/l), che viene chiamato salamoia o “solebrei”.
La EEW utilizza una pompa a cavità progressiva per alimentare la centrifuga (aspirazione immersa, contropressione di 1 bar), per circa 1,5 ore ogni 3-4 ore su un funzionamento continuo. Tuttavia, la natura abrasiva della salamoia richiede la riparazione mensile dello statore o del rotore della pompa a cavità progressiva, in aggiunta alla sostituzione occasionale dei rivestimenti. Inoltre, non soltanto occorrono almeno quattro ore per l’effettuazione delle riparazioni (accompagnate da costosi materiali di consumo), ma è anche necessario rimuovere la pompa dalla linea di processo.
Insoddisfatti della situazione, i tecnici dell’impianto EEW hanno chiesto di provare la nuova pompa a tubo rinforzato Bredel APEX35. Il motivo della scelta di questo modello è che si riteneva offrisse potenzialmente i risparmi più elevati nei costi di manutenzione per questa applicazione, che prevede un funzionamento intermittente per il trattamento di sostanze abrasive. I risultati sono stati a dir poco impressionanti.
Risultati eccezionali
Durante i primi sei mesi della prova, la pompa APEX35 non ha richiesto alcun tipo di manutenzione. Inoltre, poiché l’unica parte d’usura nelle pompe APEX è il tubo, la sostituzione è rapida (20 minuti) e facile e la pompa non viene rimossa dalla linea di processo. Dal momento che la sostituzione del solo statore per le pompe a cavità progressiva comporta un costo di circa 1.500 euro, il periodo di recupero dell’investimento previsto per la pompa a tubo rinforzato APEX35 è estremamente ridotto. Vi è poi il risparmio sui pezzi di ricambio, visto che l’unico elemento da tenere in stock è il tubo.
Trasferimento di sospensione abrasiva proveniente dal lavaggio per i processi di erosione
- Necessità di manutenzione bisettimanale per la pompa AOD rispetto alle dieci settimane di operatività della pompa APEX35
- La manutenzione della pompa APEX35 richiede meno del 50% del tempo necessario a riportare la pompa AOD alle condizioni operative
La nuova pompa a tubo rinforzato APEX35 di Watson-Marlow Fluid Technology Group sta dimostrando di poter offrire esigenze di manutenzione significativamente ridotte presso il maggiore produttore mondiale di componenti per il trasporto di merci, la Amsted Rail. Messa alla prova nelle operazioni di trasferimento di sospensioni abrasive critiche per il processo, ha dimostrato che a paragone delle attuali pompe a membrana ad azionamento pneumatico, la pompa Bredel APEX35 può prolungare notevolmente i tempi degli intervalli della manutenzione ordinaria per questo importante produttore di fiancate laterali e ralle per carrelli ferroviari.
Scott Schuette, Engineering Manager di Amsted Rail, ha già avuto modo in passato di operare con le pompe a tubo rinforzato Bredel presso la Elementis Pigments, e ha riaffermato la sua fiducia nella tecnologia una volta approdato alla Amsted Rail.
La nuova pompa offre risparmi nei costi
Kurt Krummrich, Industrial Sales Manager di Watson-Marlow Pumps Group spiega che “Amsted Rail utilizza ormai da anni le pompe AOD (air-operated diaphragm o a membrana pneumatica) in questo particolare processo. La volontà di Schuette di provare qualcosa di nuovo, accanto alle nostre conversazioni sulla possibilità di raggiungere risparmi sui costi di manutenzione grazie all’installazione della nuova pompa APEX35, sono stati i fattori decisivi”.
Perfetta per il trattamento di sostanze abrasive
Quando si pompano sostanze abrasive quali lo slurry proveniente dal lavaggio per i processi di erosione, un vantaggio importante delle pompe a tubo rinforzato APEX è dato dall’assenza di costose componenti di consumo quali guarnizioni, valvole, membrane, statori, rotori o tenute che necessitano di manutenzione. Inoltre, le pompe sono autoadescanti e funzionano a secco.
Costi di manutenzione notevolmente ridotti
La pompa a tubo rinforzato Bredel APEX35 ha sostituito la pompa AOD in una delle vasche di immersione, con funzionamento ad aspirazione immersa e assenza praticamente totale di pressione. Se le pompe AOD richiedono interventi manutentivi ogni due settimane, le pompe a tubo rinforzato APEX35 possono invece funzionare ininterrottamente per dieci settimane. Oltre ai tempi di operatività notevolmente più lunghi, le manutenzione delle pompe ATEX offre ulteriori ed evidenti risparmi di costo poiché i tempi per ripristinare la pompa AOD alle condizioni operative sono più che dimezzati. Inoltre, basta disporre di una sola parte di ricambio, ovvero l’elemento tubolare con lavorazione di precisione.
Risparmi sui costi energetici
Benché le pompe AOD siano ormai in uso da diversi anni, gli obiettivi per il futuro di Scott Schuette sono di scegliere pompe che non soltanto riducono i tempi di manutenzione e di inattività, ma il cui funzionamento non richiede nemmeno aria compressa.
In conclusione
I vantaggi dell'operatività prolungata e della continuità di processo offerti dalle pompe APEX alla Amsted Rail sono ben chiari, e l'azienda può contare su considerevoli risparmi in termini di manodopera e componenti, per costi di gestione notevolmente ridotti.