Nuanțele schemelor tehnologice

Vă invităm să luați în analizați  întrebarea - „Nuanțe schemelor tehnologice”, care se referă nu numai la diagramele în sine sub forma unei reprezentări grafice a procesului tehnologic al întreprinderii, ci și particularitățile construcției secvenței de operațiuni și modalitățile de organizare eficientă a procesului tehnologic. Schemele tehnologice reprezintă un instrument de optimizare a transportului și a operațiunilor tehnologice cu cereale, având ca scop minimizarea consumului de energie și a pierderilor de materii prime, precum și obținerea de produse comercializabile de înaltă calitate.

În Ucraina, unde agricultura și industria cerealelor ocupă un loc de frunte în economia țării, în special, producția vegetală reprezintă între 16 și 25% din PIB, problema funcționării instalațiilor de elevatoare de cereale este deosebit de relevantă.

Principalii operatori de pe piața cerealelor din Ucraina:

• Creșterea volumului instalațiilor de depozitare (depozite, locuri de containere etc.).
• Dezvoltarea anumitor tronsoane de cale ferată ca transport principal pentru livrarea mărfurilor către porturile maritime.
• Dezvoltarea infrastructurii de transport fluvial.
• Cu sprijinul statului și al investitorilor străini, canalele de transport maritim sunt aprofundate.
• Se construiesc dane mai lungi.

Operatorii portuari urmăresc să manevreze nave cu cel mai mare tonaj posibil. Cererea de sisteme tehnologice de transport cu o capacitate de 1500...2000 t/h este în creștere, în timp ce în urmă cu 10 ani piața ucraineană avea sisteme cu o capacitate maximă de 1200 t/h.

Competiția este câștigată de cel care poate reîncărca volumul maxim de cereale pentru o perioadă minimă de timp, cu costuri de exploatare reduse. După cum se știe, pe măsură ce volumul unui lot de cereale crește, costul unitar al transportului acestuia scade.

Situația este similară și în cazul construcției de instalații de depozitare a cerealelor: costul pe 1 tonă de cereale depozitate pentru un elevator de cereale cu o capacitate de 30 000 de tone, dotat cu uscătoare și echipamente de curățare a cerealelor, este aproape dublu față de costul pe 1 tonă de cereale depozitate pentru un elevator cu echipamente tehnologice similare (linii de recepție/descărcare, uscătoare, echipamente de curățare a cerealelor) cu o capacitate de 50 000 de tone.

Îmbunătățirea logisticii și a instrumentelor de planificare a livrării încărcăturii, împreună cu apariția sistemelor tehnologice de transport cu o capacitate de 1 500...2 000 t/h, a actualizat nevoia terminalelor portuare de a putea transfera cereale către nave fără a utiliza instalații de depozitare a cerealelor (opțiune directă).

În plus, terminalele tind să fie echipate cu uscătoare și separatoare pentru a se asigura că pot accepta cereale de orice calitate. Desigur, nu ne referim la capacitatea de curățare/uscare a întregului volum de intrare/ieșire a cerealelor sau la curățarea/uscarea în fluxul de intrare/ieșire, dar pentru un terminal portuar este foarte important să aibă una sau două linii de uscare/ curățare cu cea mai mare capacitate posibilă a echipamentelor actuale (pentru uscătoare este vorba de aproximativ 120 t/h la uscarea grâului de la 19% la 14%, pentru separatoare - aproximativ 500 t/h). Elevatoarele portuare încearcă să se asigure că pot îndeplini funcții care sunt mai caracteristice elevatoarelor forestiere și, prin urmare, să concureze cu astfel de elevatoare.

O altă tendință este schimbarea capacității de depozitare a cerealelor, unde se observă două abordări complet diferite: pe de o parte, terminalele încearcă să aibă cât mai multe instalații de depozitare de volum relativ mic (4...5 mii de tone, adică aproximativ capacitatea unei cale de navă), ceea ce permite plasarea eficientă a cerealelor (maximizarea utilizării capacității silozurilor), pe de altă parte, terminalele se concentrează pe loturi mari de monocultură (formând loturi mari de cereale, relativ omogene din punct de vedere calitativ, care adesea își încarcă instalațiile de depozitare cu 50...60%).

Tehnologiile tradiționale ale industriei elevatoarelor din Ucraina se bazează în principal pe metodele tehnologice de la sfârșitul secolului trecut:

• Ascensor cu turn de lucru ca centru al tuturor operațiunilor.
• Maximizarea utilizării transportului gravitațional al cerealelor.
• Numărul minim fezabil de ascensoare pentru cereale.
• Lungimea minimă a rutelor tehnologice.
• Disponibilitatea unor instalații de depozitare a cerealelor de diferite capacități în cadrul întreprinderii.

Utilizarea, dacă este necesar, a depozitării în aer liber a cerealelor, de exemplu, sub acoperisuri.

Astăzi, comparativ cu sfârșitul secolului trecut, școala tehnologică din Ucraina nu s-a schimbat prea mult, tehnica s-a schimbat.

Cerințele pieței privind rapiditatea și costul de construcție au dus la înlocuirea betonului armat cu metalul în construcția silozurilor, ceea ce a dus la modificări ale soluțiilor de dispunere, deoarece silozurile din beton armat aveau un diametru predominant de 6 m, iar silozurile metalice un diametru de până la 32 m.

Principiul de maximizare a utilizării transportului gravitațional al cerealelor a rămas neschimbat. Acest lucru se datorează și dezvoltării tehnologiei: în fabricarea conductelor gravitaționale, metalul negru a fost înlocuit cu materiale și aliaje moderne rezistente la uzură; metodele și mijloacele tehnice moderne de instalare și întreținere a echipamentelor au devenit mai accesibile și permit organizarea fluxului gravitațional de o lungime considerabilă cu o întreținere minimă.

Să luăm în considerare schimbările în principiile de construcție a schemelor tehnologice, la care a condus creșterea nivelului de tehnologie în Ucraina.

De exemplu, în articolul „Turnul elevatorului- logica aplicării”, publicat pe site-ul portalului de internet Elevatorist, sunt prezentate argumentele în favoarea utilizării unui turn de elevator centralizat:

• Un turn de elevator este o condiție necesară pentru construirea unei scheme tehnologice funcționale a elevatorului.
• Reducerea lungimii rutelor de transport al cerealelor (reducerea benzilor transportoare, a numărului și lungimii elevatoarelor, a conductelor gravitaționale).
• Îmbunătățirea redundanței funcțiilor în caz de defecțiuni.
• Siguranța și ușurința întreținerii capetelor de elevator, a supapelor și fluxurilor gravitaționale.

La argumentele de mai sus ar trebui de adăugat faptul că amplasarea majorității echipamentelor într-un singur turn de elevator va duce la concentrarea majorității consumatorilor de energie electrică într-un singur loc, ceea ce va avea un impact pozitiv asupra lungimii și costului produselor de cablu și a echipamentelor de control și automatizare.

Pe de altă parte, articolul „Elevatorul se poate descurca fără turnuri de lucru” descrie o tehnologie care utilizează elevatoare „autoportante” și sisteme de transport. Această tehnologie ia în considerare experiența de minimizare a deteriorării cerealelor. În acest scop, lungimea conductelor gravitaționale a fost redusă la minimum, nu există separatoare de flux, care deteriorează grav boabele, și aproape că nu există viraje în fluxul de boabe. În plus, sarcina pe echipamentul elevatorului este distribuită. Nu există aproape niciun echipament care să reprezinte mai mult de 50% din sarcina de rotație a ascensorului. Utilizarea tehnologiei tankless permite reducerea greutății totale a structurilor metalice de 2-3 ori față de amenajările tradiționale ale ascensoarelor, precum și reducerea costurilor energetice în timpul funcționării.

O altă versiune a tehnologiei care a venit în Ucraina din SUA prevede organizarea procesului tehnologic folosind elevatoare de sine stătătoare și un sistem de curgere gravitațională.

Să analizăm avantajele și dezavantajele celor trei abordări ale organizării procesului tehnologic:

Schema tehnologică realizată pe principiul turnului central de lucru:

Avantaje:

• Amplasarea elevatoarelor și a echipamentelor de curățare a cerealelor într-o zonă mică.
• Concentrarea consumatorilor de energie.
• Flexibilitatea schemei tehnologice.
• Interschimbabilitatea echipamentelor, care evită opririle producției.
• Instalarea, repararea și întreținerea convenabilă a echipamentelor de proces și a fluxurilor gravitaționale fără utilizarea de macarale.

Dezavantaje:

• Investiție de capital ridicată.
• Complexitatea construcției.
• Putere instalată ridicată.

Schemă tehnologică realizată pe principiul turnurilor "no-till":

Avantaje:

• Investiție de capital redusă.
• Linii scurte de transport și de gravitație.
• Posibilitatea de a realiza procesul cu o capacitate instalată minimă a echipamentului.
• Economie de energie.

Dezavantaje:

• Instalarea, repararea și întreținerea incomodă a echipamentelor.
• Lipsa interschimbabilității echipamentelor.
• Dispersia consumatorilor de energie.
• Costuri ridicate pentru organizarea bazei de reparații.

Schema tehnologică realizată pe principiul ascensoarelor independente și al sistemului de curgere gravitațională:

Avantaje:

• Investiție de capital redusă.
• Posibilitatea de a utiliza un număr minim de elevatoare.
• Utilizarea transportului de cereale prin gravitație.
• Modernizare progresivă fără oprirea producției.

Dezavantaje:

• Instalarea, repararea și întreținerea incomodă a echipamentelor.
• Lipsa interschimbabilității echipamentelor.
• Capacitatea ridicată a ascensoarelor individuale.

Fiecare dintre cele trei abordări ale organizării procesului tehnologic al unui ascensor are propriile sale extreme. Cum să determinați care diagramă de flux a procesului este optimă? Răspunsul este simplu: diagrama de flux a procesului trebuie să fie adecvată pentru sarcina în cauză și să ofere domeniul de aplicare necesar al operațiunilor.

În etapa de specificare a proiectului, este important să se definească funcționalitatea diagramei de flux a procesului în conformitate cu condițiile de pe amplasament și cu operațiunile planificate.

Prin urmare, specialiștii în managementul proiectelor Grain Capital analizează sarcina de construcție a elevatorului prezentată de client pentru a se asigura că aceasta utilizează eficient instalațiile de producție existente și infrastructura adiacentă. Rezultatul analizei este un echilibru între dorințele clientului și capacitățile amplasamentului.

Exemplele de proiecte de succes arată că diagrama corectă a fluxului de proces este cea care îndeplinește standardele de siguranță, de construcție și de proces, asigură funcționalitatea deplină și funcționarea neîntreruptă chiar și în cazul defectării echipamentelor individuale, este ușor de reparat și favorabilă din punct de vedere economic.

Ca urmare, alegerea schemei de proces depinde de prioritățile clientului și de strategia de dezvoltare.