En el camp de la producció química, el control de la temperatura dels recipients de reacció és l'enllaç bàsic que determina l'eficiència de la producció i la qualitat del producte. Per a les empreses de producció amb una producció anual de 5.000 tones de pigments orgànics, les limitacions de la tecnologia de refrigeració tradicional s'han convertit en un coll d'ampolla clau que restringeix la millora de la capacitat. L'equip tècnic de CBFI va dur a terme una-anàlisi en profunditat dels punts dolorosos de la indústria i va desenvolupar un sistema de refrigeració de bullidor de reacció química amb un "gel intel·ligent que fa - control de temperatura eficient - transport precís" com a nucli, que millora l'eficiència de refrigeració en la producció química a una nova alçada.
**Del dilema tècnic a la refactorització del sistema: el camí innovador de les solucions CBFI**
Durant el procés de síntesi de pigments, les fluctuacions de temperatura al vas de reacció sovint provoquen un augment dels subproductes{0}}i velocitats de reacció inestables. Els sistemes tradicionals de refrigeració-aigua o aire-s'enfronten a tres grans reptes:
1. La velocitat de refredament es queda endarrerida i els mitjans de refrigeració convencionals són difícils d'ajustar ràpidament a l'alliberament de calor màxim de la reacció;
2. La distribució desigual dels cristalls de gel, la fabricació de gel artificial pot provocar fàcilment un superrefrigerament local o punts calents;
3. La gestió de l'energia és àmplia i un únic mode de control de temperatura és difícil d'adaptar a les característiques dels diferents lots de matèries primeres.
L'avenç de l'equip de CBFI va començar amb la reconstrucció del mode de "contacte directe entre gel i reactius", integrant tot el procés de fabricació, emmagatzematge, transport i lliurament de gel en un sistema intel·ligent, aconseguint:
-La mida de les partícules de gel es controla amb precisió a 3-5 mil·límetres per garantir una barreja uniforme amb els reactius;
-L'eficiència de refrigeració s'ha millorat un 40% en comparació amb els processos tradicionals i el temps de resposta de refrigeració s'ha reduït a 3 minuts;
-Tot i que s'aconsegueix una gestió de bucle tancat-totalment automatitzada, el consum d'energia del sistema s'ha reduït un 28%.
**Innovació col·laborativa dels components bàsics: anàlisi dels tres grans pilars tècnics del sistema**
1. * * Sistema d'evaporació de raspat de gel en espiral - Reforma de l'eficiència de fabricació de gel**
S'utilitza un rascador intern en espiral patentat fet de materials compostos multi-capes per raspar la paret interior del tub d'evaporació a una freqüència elevada de 180 revolucions per minut, que no només accelera la pelació de la capa de gel, sinó que també expulsa uniformement els cristalls de gel al contenidor de recollida evitant que s'acumulin a través de la força centrífuga local.
2. * * Dispositiu d'emmagatzematge de gel intel·ligent - emmagatzematge i transport precís en ambient sec**
La gestió de doble circulació (tecnologia col·laborativa d'aïllament d'aire fred) equipada en el sistema ha canviat completament l'entorn tradicional d'emmagatzematge de gel. La capa d'aïllament tèrmic està feta de materials compostos d'aerogel i nanoalúmina. Mentre es manté una temperatura constant de -5 graus, el flux d'aire direccional es forma a través del ventilador centrífug superior, de manera que la taxa d'evaporació de l'aigua a la superfície del gel és inferior al 0,5%. Una plataforma de vibració dedicada que funciona automàticament durant 15 minuts al dia garanteix que el gel es trenqui de manera natural en partícules soltes, reduint les pèrdues mecàniques durant l'emmagatzematge i el transport.
3. * * Equip de rasclet de gel multifuncional - encarnació intel·ligent del procés de galvanització en calent de 450 graus-per immersió**
Com a "terminal d'execució intel·ligent" del sistema, el rasclet de gel anticorrosió integra quatre innovacions en el seu disseny:
-El marc d'acer està galvanitzat en calent-a 450 graus , amb una vida útil de resistència a la corrosió cinc vegades superior a la dels materials normals;
-El capçal de rasclet integra una matriu de sensors ultrasònics, que pot escanejar el gruix de la capa de gel en temps real i ajustar automàticament la profunditat de l'operació;
-El mateix dispositiu té funcions d'anivellament, aixafament i empènyer, reduint la intervenció manual;
-Mitjançant els paràmetres preestablerts a través de la pantalla tàctil, es pot executar el control d'enllaç del "espessor del gel - que transporta el volum - pressió del reactor".
**Integració del sistema: control total del procés potenciat per Internet de les coses**
A nivell digital, el sistema CBFI aconsegueix una regulació intel·ligent mitjançant una arquitectura de tres-nivells:
-Capa de percepció: inclou 32 conjunts de sensors de temperatura i humitat, 12 transmissors de pressió i 8 conjunts de mòduls de pesatge;
-Capa informàtica de punta: el servidor local processa 120 grups de dades per segon per generar corbes de refredament dinàmiques;
-Capa de plataforma al núvol: el personal de gestió pot controlar l'estat-en temps real de l'emmagatzematge de gel a tota la fàbrica mitjançant una plataforma web i ajustar de manera remota els paràmetres de la unitat de prerefrigeració d'aire.
El "dispositiu d'addició de gel tampó" especialment dissenyat soluciona el problema de la barreja de gel d'aire en els sistemes tradicionals. El dispositiu adopta una estructura de guia de flux en forma de bresca per aconseguir la separació i el transport del flux d'aire de producció i el refrigerant circulant en una canonada tancada. No només evita l'olor que transmeten els cristalls de gel, sinó que també controla la pèrdua de trituració del gel durant el procés de transport de gel en un 3% mitjançant un disseny de reducció de pressió de la cambra amortidor.
**Valor de la indústria: de l'avenç tecnològic a la transformació de la producció**
L'aplicació pràctica del sistema CBFI ha comprovat el seu valor multidimensional:
-Millora de l'eficiència: velocitat de resposta de refrigeració significativament accelerada, alliberant el potencial de capacitat de producció;
-Assegurament de la qualitat: les fluctuacions de temperatura es controlen dins de ± 0,3 graus i la taxa de diferència de color es redueix a una- cinquena part de l'estàndard ISO;
-Actualització de la seguretat: el funcionament totalment automàtic elimina el risc de congelació causada per la fabricació manual de gel, amb una taxa de comprovació automàtica d'errors del sistema del 99,2%;
-Expansió flexible: mitjançant la interfície d'Internet de les coses, és possible connectar-se ràpidament amb sistemes MES d'empresa i aconseguir una gestió dinàmica de fórmules en la producció de diverses varietats.
La pràctica del CBFI ha revelat tres grans tendències de desenvolupament en el camp de la refrigeració química:
1. Innovació col·laborativa de materials i estructures: canvi de l'optimització d'un sol dispositiu al disseny d'enginyeria de materials a nivell de sistema;
2. Fusió profunda de la percepció intel·ligent: s'ha actualitzat de la supervisió de paràmetres a un sistema adaptatiu de presa de decisions-;
3. Gestió del cicle de vida complet: incorporeu el rendiment anticorrosió dels equips i els costos de manteniment a les consideracions inicials de disseny.
El seu disseny modular es pot adaptar de manera flexible als diferents requisits de capacitat de producció, proporcionant una ruta d'actualització-eficaç-per al futur per a les petites i mitjanes-empreses químiques.
