当浑浊的冷却水推高成本时

对于高要求注塑件的生产而言,配备最先进的设备并特别注重模具和工艺技术,与其说是例外,不如说是理所当然。这一原则同样适用于其他领域——直到,是的,直到涉及模具温度控制这一细分领域。 这里所说的正是至今仍被广泛使用的冷却水箱。这确实为我们提供了一个机会,得以一窥塑料加工工艺背后的幕后情况。至少,我们可以大致了解模具冷却回路中含有多少(或极少)微生物和杂质。

冷却水仅仅是达到目的的手段,更像是一种必要的恶,而非有价值的工艺链环节,还是说它的价值其实比想象中更高?经过初步的冷静观察,我们会发现:如果没有充足的冷却水供应,一切都将停摆。 若再深入观察,便不难想象,劣质的冷却水质量必然会对生产过程产生负面影响。若顺着这一逻辑再推进一步,便已深入探讨了影响工艺链的因素以及冷却水质量的多重作用方向。 实践也表明,冷却回路中的水质对能源效率、运行和工艺安全性,以及生产设备、系统回路及其组件的维护成本具有决定性影响。相当多的企业因冷却水水质不佳而面临高昂的运营和维护成本,个别情况下甚至导致生产停工。

维护部门等员工试图通过采取各种措施和安装设备来应对这一问题,但成效不一。通常,人们会通过添加化学药剂(主要是杀菌剂)来控制冷却水中细菌、病毒、藻类和真菌的污染。 除了操作上的麻烦外,购买此类化学品、采取必要的防护措施以及安排人员进行操作还会产生可观的成本。然而,这种方法很少能取得持久的成效。此外,固体颗粒污染的问题依然存在,从沉降迅速的粗颗粒到分散的细颗粒皆是如此。

如何应对这一难题,既不需将复杂的单项工艺串联起来,也不让化学药剂的使用完全失控?凭借 ONI 新开发的“AquaClean”系统技术,我们找到了一个全新的系统方案,并最终实现了高效的解决方案。简而言之,该技术可描述为一种系统化构建的设备组合。 电导率、pH值、氧化还原电位和流量测量段配合高性能计算机,提供分阶段冷却水处理所需的信息。实际的水处理则通过各种过滤单元以及下游的本安型臭氧反应器来完成。 一套泵组为“AquaClean”系统提供规定的水量,且不依赖冷却水管网;而集成的提升系统则负责排放反冲洗水——即使在没有独立污水排放口的地下室区域也是如此。

多级过滤

要实现最佳水质,关键在于尽可能降低固体颗粒浓度,并减少各类生物的负荷。这是因为这些成分具有不同的作用机制,例如以点蚀形式出现的腐蚀,或是由固体颗粒富集形成的生物膜阻碍热传导。

为了在此方面取得最佳效果,“AquaClean”系统配备了多级过滤系统。 该系统由多个过滤单元组合而成,包括一个可反冲洗的 AFM 过滤器,以及一个位于其下游、同样可反冲洗的超精细过滤器(过滤精度高达 0.02 μm),可大幅减少固体颗粒、细菌和病毒。 这剥夺了管网中生物污垢的重要生存基础,并从流动的冷却水中清除了有害的生物污染物。 为确保过滤单元承受尽可能稳定的负荷,并进一步弥合管道系统与下游组件之间的压差,系统集成了一个泵组。因此,该系统完全独立于中央冷却水供应系统,且不会从该系统调用额外的扬程储备。

为应对整个系统的生物污染,在过滤系统下游安装了一套本安型臭氧处理装置。高反应性的臭氧不仅能在极短时间内消除生物污染物,还能同时氧化水中的溶解金属。产生的氧化产物随后通过超滤从水中去除。 这一作用显著降低了冷却水的腐蚀性,从而相应减少了防腐剂的使用量。实践经验表明,系统运行三至四周后——即使在管网结构庞大的情况下——细菌污染也能减少高达99.9%。其他所有生物污染物也以几乎相同的程度被清除。

解决多种问题的方案

实践还表明,在水质存在问题的冷却回路中采用此类系统技术,能够同时解决多个问题。首要的是由冷却水中的污染物或生物负荷所导致的成本问题。 相关成本范围广泛,包括生产中断及由此产生的工具、热交换器(某些情况下甚至整个冷却水系统)的清洗费用,从购买杀菌剂到更换因腐蚀而损坏的设备和设施。此外,受影响的运营区域还会产生一些未被系统记录的成本负担。 ONI的新型“AquaClean”技术在许多此类情况下都是理想的系统解决方案,因为其应用能显著改善冷却水水质,进而大幅优化冷却水网络的运行条件。由此,多个问题得以解决,并重新为企业创造条件,使其能够专注于其核心竞争力:生产高品质的成型件

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