design splňující nejpřísnější požadavky bezpečnosti práce, funkce uzávěrů ověřená dlouholetým provozem
Základní informace V průmyslové výrobě často probíhají periodické procesy, kdy je nutné produkty ohřát, tepelně zpracovat a ochladit. Příkladem mohou být vybrané procesy gumárenského průmyslu (vulkanizace gumové obuvi; gumových hadic; pogumovaného textilu; pogumovaných kovových dílů apod.), plastikářského průmyslu (vytvrzování a polymerizace plastických hmot), dřevařského průmyslu (impregnace dřeva), jakož i procesy vytavování látek s nízkým bodem varu, přesné lití apod. Procesy probíhají převážně za vyššího tlaku a teplot v uzavřených válcových nádob, tzv. autoklávech, vulkanizátorech apod. Pro otevírání a zavírání autoklávů s výhodou používají různé typy tlakových vík opatřených mechanickým systémem rychlouzávěrů. Bezpečnost, spolehlivost a rychlost Společnost ZVU Engineering se věnuje vývoji a průmyslové aplikaci vík s hydraulicky ovládaným rychlouzávěrem již od roku 1960. Během tohoto období dodala více jak 60 kusů kompletních průmyslových, horizontálních autoklávů, opatřených víky s rychlouzávěry. Dlouholetým vývojem a monitorováním funkce průmyslově provozovaných rychlouzávěrů společnost ZVU Engineering vyvinula moderní, bezpečnou a spolehlivou koncepci rychlouzávěru, jehož aplikace na autoklávech se vyznačuje zejména: vícenásobnou bezpečnostní blokací prvků a funkcí, zamezující obsluze zařízení provádět neoprávněnou manipulaci vedoucí k ohrožení bezpečnosti práce; umožněním rychlého a bezpečného přístupu do prostoru autoklávu po ukončení procesní fáze a dosažení bezpečnostních podmínek; universální konstrukci, která umožňuje aplikovat různé typy ohřevu a chlazení zpracovávané vsázky; zvýšenou životnosti těsnícího elementu víka a tělesa autoklávu; jednoduchou údržbou a manipulací; automatizovaným řízením postupů minimalizující nutnost intervence ze strany obsluhy zařízení. 2
Funkce rychlouzávěru Rychlouzávěr slouží k otevření, zavření a zajištění víka nádoby. Díly zavíracího mechanismu tvoří rameno závěru, mechanismus spodního přitažení víka, nosná dráha, nosná tyč a další nezbytné kompletující strojní součásti zavíracího mechanismu. Hydraulicky ovládaná víka s rychlouzávěry jsou otevíratelná v dostatečném úhlu pro pohodlné zavezení vsázky. Víka nádob tvoří klenutá dna, příruba víka a závěsné patky pro připojení k závěsu. Vlastní uzavření víka probíhá v následující sekvenci úkonů: zvednutí můstku pro zavážení vsázky; otočení víka a přitažení víka k přírubě tělesa nádoby; uzavření bezpečnostní pojistky víka blokující otevření víka během pracovního cyklu; mechanické zajištění hydraulického ovládání proti samovolnému otevření pojistky; potvrzení uzavření uzávěru tlačítkem Ruční pojistka obsluhou na operátorském panelu. Utěsnění víka je prováděno speciálně vyvinutým jazýčkovým těsněním, které je během provozu dotěsňováno vhodným tlakovacím médiem. Rychlouzávěr je dále vybaven bezpečnostním zařízením, které sestává se z bezpečnostní páky uzávěru, manostatu a koncových spínačů a které slouží ke kontrole a potvrzení přítomnosti vnitřního přetlaku uvnitř pracovního prostoru nádoby a jako pojistka proti nepovolenému otevření uzávěru. Bezpečnostní páka uzávěru ovládá ventily sloužící k poslední kontrole atmosférického tlaku uvnitř nádoby a k odtlakování těsnění. Koncové spínače signalizují polohu páky, slouží k vymezení a spínání koncových poloh a zároveň předávají údaje o své poloze do řídícího systému. 3
Autokláv s rychlouzávěrem Typickým představitelem autoklávu s rychlouzávěrem je horizontální, válcová, tlaková nádoba, na jednom nebo obou koncích uzavřena víkem s rychlouzávěrem. Rychlouzavírací mechanizmus víka je ovládán hydraulickým pohonem. Vnitřek aparátu je přizpůsoben příslušnému zavážecímu systému a způsobu vytápění. V závislosti na požadavcích technologického procesu zpracování vsázky, mohou být autoklávy vybaveny elektrickým nebo parním ohřevem vnitřního prostoru. Autoklávy jsou v závislosti na manipulačních rozměrech dodávány v kompletně smontovaném provedení na funkčním rámu nebo v manipulačně ucelených dílech pro sestavení u uživatele. Autoklávy jsou standardně vybaveny: Základní parametry hydraulicky ovládaným sklopným můstkem pro vjezd zavážecího vozíku; hydraulicky ovládaným uzávěrem pracovního víka autoklávu; hydraulickou jednotkou ovládání víka; elektrickým nebo parním ohřevem; ovládací a regulační automatizovanou jednotkou; bezpečnostním blokovacím zařízením a zařízením pro sledování provozu. Jmenovitý průměr autoklávu (mm) 850 Jmenovitá délka autoklávu max. (mm) Jmenovitý tlak max. (MPa) Jmenovitá teplota max. ( C) 1 200 1 600 2 000 2 500 10 000 (max. 50 000) 2 800 15 000 4 500 20 000 Veškeré hlavní části zařízení odpovídají normám platným v EU. 4 1,6 200
Provoz autoklávu Tlakování vnitřního prostoru Pracovního tlaku se dosahuje několika způsoby v závislosti na technologických podmínkách a dispozičních možnostech uživatele. Tlakování se provádí: přímo parou sloužící pro ohřev tlak je určený požadovanou procesní teplotou, nebo vzduchem, plynným dusíkem případně jejich směsí tlak je určen procesními požadavky. Rychlost tlakování závisí především na ekonomických kapacitách zdroje tlakového média. Standardně se volí rychlost tlakování 1 bar/min. Hodnota tlaku je plynule nebo skokově regulována s přesnosti 5 % měřeného rozsahu. Ohřev vsázky Ohřev vnitřního prostoru autoklávu s rychlouzávěrem a vsázky je podmíněn především technologickými požadavky procesního zpracování vsázky a ekonomickými parametry zdroje tepla. Autokláv je standardně vybaven jedním ze tří způsobů ohřevu: Přímý ohřev vsázky parou použit především pro vulkanizaci pryže a sterilizaci. Pára je zavedena přímo do autoklávu a slouží nejen jako teplonosné médium ale také jako tlakovací médium. Nepřímý ohřev vsázky parou - použit pro případy, kdy z technologických důvodů nelze použít přímý ohřev vsázky parou. Pára je zavedena do duplikátoru pláště autoklávu nebo topného registru a nepřímo zajišťuje ohřev vnitřního prostoru autoklávu. Tlakování prostoru autoklávu se provádí vzduchem nebo dusíkem, případně jejich směsi. Rovnoměrné rozdělení vnitřní teploty v autoklávu je zajištěno nucenou cirkulací vzdušiny interně vestavěným ventilátorem. Elektrický ohřev neběžnější způsob ohřevu vsázky v provozech, kde je k dispozici elektrická energie za ekonomicky výhodnou cenu. Tlakování prostoru autoklávu se provádí vzduchem nebo dusíkem, případně jejich směsí. Rovnoměrné rozdělení vnitřní teploty je rovněž zajištěno vestavěným ventilátorem. Ochlazení vsázky Ochlazování vnitřního prostoru autoklávu a vsázky je podmíněno především technologickými požadavky zpracovávané vsázky a ekonomickou rozvahou finanční náročnosti chladícího média. Ochlazování se uskutečňuje z teploty provozní na teplotu umožňující bezpečné otevření autoklávu. Standardně se volí teplota 50 C. Podle přání uživatele je autokláv standardně vybaven jedním ze dvou způsobu chlazení: Nepřímé chlazení chladící médium, standardně chladící voda, se zavádí do duplikátoru pláště autoklávu. Průběh chlazení je ovlivněn dosahovaným přestupem tepla. Standardní pokles teploty je 3 C/min. Oteplená voda se shromažďuje na výstupu z autoklávu a odvádí se k externímu chlazení. Přímé chlazení - chladící médium, běžně chladící voda, se nastřikuje prostřednictvím interně umístěných trysek do vnitřního prostoru autoklávu a přímo chladí horkou vsázku. Výhodou je intenzivnější přenos tepla a tím kratší doba potřebná pro chlazení. Standardní pokles teploty je 5 C/min. Oteplená voda se shromažďuje na výstupu z autoklávu a odvádí se k externímu chlazení. 5
Systém ovládání a řízení Autokláv je ovládán a řízen logickým, snadno ovladatelným řídícím systémem. Řídící systém pracuje na bázi monitorování rozhodujících procesních hodnot (teploty, tlaky), snímání poloh jednotlivých pohybových členů a snímání poloh ovládacích elementů rychlouzávěru. Forma dodávky Autoklávy jsou v závislosti na manipulačních rozměrech dodávány v kompletně smontovaném provedení na funkčním rámu nebo v manipulačně ucelených dílech pro sestavení u uživatele. Autoklávy mohou být podle přání uživatele dále doplněny o: zavážecí/vytahovací zařízení, zavážecí vozík, sklápěcí můstek, externí zdroj páry nebo tlakového vzduchu nebo tlakového dusíku, externí jednotku chlazení sprchové vody. Zajišťujeme a provádíme kompletní dodávku zařízení formou na klíč. V případě kusové dodávky poskytujeme autorský dozor během instalace, zkoušek a uvedení zařízení do provozu. Řídící systém svým programem zajišťuje technologické a bezpečnostní funkce, řídící sekvence pro jednotlivé receptury zpracování vsázky, vyhodnocení poruchových stavů na koncových spínačích, kontrolu přestavovacích časů armatur, mechanismů mezi krajními polohami apod. Na poruchový stav nebo nesprávnou funkci některé části zařízení bude obsluha upozorněna akustickým signálem a výpisem poruchy na obrazovce panelu ovládání. V případě závažných poruch řídící program navíc provede kroky vedoucí k odstranění nebo omezení nebezpečného stavu. Pro styk obsluhy s procesem je navržen grafický dotykový barevný operátorský panel (Touch Screen). Další informace získáte na webových stránkách www.zvuengineering.cz, kde lze volně stáhnout i brožuru AUTOKLÁVY S RYCHLOUZÁVĚREM Pražská 155/4 501 01 Hradec Králové Česká republika IČ: 25931610 DIČ: ČZ25931610 www.zvuengineering.cz Tel: Fax: E-mail: 49 582 1111 49 582 2805 zvu.engineering@zvu.cz 6