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决定工厂质量和安全的分散设备

作者:Stephanie Shira,应用工程师|美国加利福尼亚州贝尔的MYERS工程公司   |  发表于:2014-09-24   |  关键词:,分散设备,工厂质量和安全

决定工厂质量和安全的分散设备在引进新设施或改造现有设施时,设备和设施的设计和规范必须将工厂的质量和安全放在首位,这一点势在必行。实际上,工厂的质量和安全主要取决于设计和设备的选型;涂料行业则主要是选择混合和分散设备。当工厂工业化大规模运行时,与分散设备相关的危险相当多。 

正确的机械作业有助于确保安全的工作环境和工厂的质量。因此必须要考虑:设施的产能、功率、机器安全运行参数的范围和极限,当这些条件变化时可能发生的潜在危险;安全特性和改造;设备的监控和维护。

  

防爆装置 

在某些环境中必须使用防爆电机和设备,比如溶剂、溶剂蒸气、可能发生爆炸的粉尘和其它潜在的危险材料。防爆装置在防止分散设备损坏、厂房损坏和操作人员受伤方面起着关键作用。非防爆设备与防爆设备不应该在同一个车间使用;溶剂和爆炸的粉尘可能会与机器接触而引发安全问题。如果打算使用或正在使用任何可能会造成安全隐患的材料时,所有设备都应是防爆等级的,应考虑采取必要的预防措施和安全标准。

  

规格合适的罐

与“方便”使用的“任何旧罐”相比,大小合适的混合罐不仅使设备拥有良好的分散性能,而且符合安全的标准。对于大功率的机器来说,太小的混合罐将使层流状态的流动不同(计划外和未预测到的),这可能会影响到分散的质量。除了最终产品质量下降外,混合罐太小,会给特定操作的操作人员造成损伤。在过去的一年中,仅仅操作工受伤的例子就有很多,从骨折到截肢到失去生命。职业安全和卫生条例(OSHA)已经越来越清楚地意识到这些司空见惯的伤害,分散设备供应商和工厂安全管理人员正在努力提高设施的安全标准。

例如,如果最初打算用750加仑的罐进行分散而改为使用每批生产50或100加仑的较小的混合罐,将会导致许多质量和安全的问题。大型机器上使用小的混合罐,未受保护的轴是极其危险的。 

首先,较小的混合罐没有设备上原装的罐那么高。当使用正确规格的混合罐时,轴的保护装置会在设备的顶部和罐盖相接触,这样在高速旋转时,操作者就不会接触高扭矩的轴。如果使用较低容量的混合罐,该罐将更短,轴的保护装置不会完全覆盖住轴。进一步加剧这种安全问题的是暴露的部分轴的高度接近手臂和手的高度,也就是操作人员经常会加料的高度,这样会造成严重的安全问题。OSHA建议,与混合罐高度匹配的轴的保护装置与罐盖相连。如果必须使用较小的罐,要使用可伸缩轴保护装置;它可以调节设置到合适的保护位置。

第二,插入比分散器设计要求小的罐将导致推荐的搅拌器和罐的大小比例失调的倾斜。罐的直径约是叶片直径的三倍(如果使用多轴设备时是叶片直径的总和)。

通过使用较小的罐,叶片直径可能会超过罐直径的一半或更多。人们可以将较大的叶片换成与罐比例合适的刀片;然而,这将降低叶片尖端速度(英尺每分钟FPM),如果采用相同的轴的旋转速度 (转每分钟RPM)时,会降低混合和分散效率。

为了最大限度地提高时间和能源效率,对于给定用途的搅拌器应以正确的FPM转速进行混合或分散。例如,5000 FPM是降低粒径和良好分散的一个标准的叶片尖端速度;对于简单的分散混合,3700-4000 FPM是足够的。通过对给定用途使用正确的尖端速度和功率(因而正确规格的设备),可以潜在地使用较少的能量,提高工厂的质量。

对于上述布置,人们关注更多的就是拥有大功率设备,因而也就增加了受伤概率和不安全的工厂条件。因此建议,对于给定的机器设备仅使用合适规格的罐。巧用的经验法则是每一马力的设备对应10加仑的工作量。出于安全原因,远低于该加仑-马力比率是不可取的,上述是分散和混合质量出现问题的原因。

  

安全特性 

设备的安全特性是保持工厂安全和质量标准的关键,也是为了符合OSHA和其它机构的法规。随着新技术的不断引进和监管要求的变化,设备安全在不断地改进。分散设备的安全功能和协议的一些例子包括:紧急拉停电缆、轴的保护装置(如上所述)、叶片罩、维护和监控系统、罐的附件、罐和高度限位开关和锁定标记程序。

安全特性

如果分散设备需要突然关闭,可以使用紧急拉停电缆。它们允许操作工拉下电缆——就像那些公交车上使用的提示司机下一站停车的电缆——会从设备周围的任何一个位置使轴的旋转停止,或者不能碰到红色关闭按钮时使用。

当分散设备处于脱机状态时使用叶片罩——例如将罐取出或清理机器设备时。由于该分散器的叶片通常是由厚的材料而不是锋利的材料制成,因此叶片罩主要是为了保护叶片暴露时不会损伤。已损坏的叶片可能会失去平衡而导致轴的振动,并可能会损坏整个机器。如果叶片确实都磨损掉了且随时间的流逝而变得锋利,叶片罩还能起到保护操作人员免受伤害的双重功能。

维护和监控设备——如Myers公司的IMS(智能维护系统)——设计用于提高工厂的质量和安全。可将IMS编程来执行各种必要的功能,包括记录生产加料的时间和数量、机器的运行参数(轴的转速、混合的持续时间等等),提醒操作工在事先确定的时间进行必要的维护和安全检查。

罐的附件是保持工厂的质量和安全的另一种选择。一个安全罩能完全包裹分散缸,并与轴的保护装置相连,是安全操作的主要因素。进料滑槽允许对生产批次加料而轴还在旋转,这是通过使用了各种遮盖物(铰链、锥体或料斗式进料斜槽);如果在分散时不需要加料,可以使用一个简单的可伸缩的盖子。通过全面的封闭轴和叶片,操作人员受到了保护;磨碎进料槽确保只有产品(不是包装、材料容器或其它异物)进入分散器,保证了产品的质量。按照OSHA的标准1910.212(a)规定,圆桶式搅拌器需要有盖子,所有混合和分散设备应考虑安全罩和进料系统。

罐和高度限位开关确保机器不会在不安全条件下运行。罐的限位开关防止搅拌器在下面没有混合容器时运行,容器可作为与叶片之间的保护屏障。如果液压柱升到可能会导致与未受保护的轴或分散叶片接触的某一高度时,高度限位开关会自动使轴的旋转停止。 

锁定标记程序是保护工厂质量和安全一个简单而有效的方法,因为它可以防止因脱机状态进行清洗、维护或其它原因等造成的设备意外启动。


结论 

确保工厂保持高标准的安全和质量的方法有很多;但是如此做却是最好的方法,因为有很多系统已经到位,它们将作为多道保护屏障来保证工厂的安全和质量。






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