أثناء ترقيات شبه الأتمتة، كيف يمكن تحقيق التوازن بين التكلفة ومستوى الأتمتة لضمان عائد الاستثمار؟

● وحدة تغذية ذات معدل فقدان الوزن (LIW):

● تعويض الانجراف الصفري: معايرة ثابتة للميزان الفارغ يوميًا قبل بدء التشغيل؛ معايرة ديناميكية كل ساعتين بوزن قياسي. مثال: بالنسبة لمادة PSf اللزج، انخفض الخطأ من ±0.5% إلى ±0.1%.

● تعويض درجة الحرارة: قم بتركيب PT100 على المقياس؛ قم ببناء نموذج الانجراف بين درجة الحرارة والصفر (ΔZ = kΔT) لتصحيح القراءات في الوقت الفعلي.

● مقياس تدفق الكتلة كوريوليس:

● تعويض الانحراف الصفري: "معايرة الهواء" أثناء التوقف مع هواء جاف بتدفق صفري لتسجيل خط الأساس والتصحيح التلقائي. مثال: بالنسبة لـ PAN/DMF، انخفض خطأ التدفق من ±0.8% إلى ±0.2%.

● تعويض درجة الحرارة: استخدم استشعار درجة الحرارة الداخلية مع منحنى الكثافة-درجة الحرارة ρ = ρ0[1 − α(T − T0)] لتصحيح تدفق الكتلة.

● مواصفات اللزوجة العالية:

● استخدم تصميمات كوريوليس ذات القص المنخفض لتقليل تأثيرات اللزوجة.

● بالنسبة للزوجة العالية جدًا (> 1000 cP)، ضع في اعتبارك تكامل LIW + الوقت كقياس غير مباشر.

● التحقق عبر الإنترنت: قم بإجراء فحوصات حجمية بشكل دوري باستخدام جهاز إثبات قياسي لضمان دقة النظام في حدود ±0.5%.

● ثلاث خطوات "الدفع - التنظيف - التحقق":

● الدفع: إزاحة المخدر A تحت التدفق الصفحي (Re < 2000) باستخدام مذيب عالي النقاء حتى تتشكل واجهة واضحة لتعظيم الإزاحة الفيزيائية.

● التنظيف (CIP): قم بتشغيل CIP المحدد مسبقًا باستخدام نفس المذيب أو المذيب المتوافق معه للجرعة التالية B لتنظيف الدورة القسرية.

● التحقق: أخذ العينات المباشرة باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية أو مقياس اللزوجة المباشر؛ عندما تصل المؤشرات الرئيسية (مثل الامتصاص) إلى خط الأساس وتستقر، يتم الانتهاء من عملية التنظيف.

● التقدير الكمي: تحسين وقت التنظيف في المكان ومعدل التدفق وحجم المذيب بناءً على بيانات التحقق لتحقيق الحد الأدنى من الاستهلاك مع ضمان الفعالية.

تصميم مضاد لتسلق القضبان: استخدم مضخات لولبية مزدوجة (نسبة الانحدار إلى القطر ≥ 20:1)؛ يُعيق القص الناتج عن دوران اللولب تسلق القضبان. مثال: بالنسبة لمواد صلبة PAN/DMF بنسبة 45%، ترفع المضخات اللولبية المزدوجة استقرار التغذية إلى 99%.

● منع الانسداد: ركّب مُحرِّكات سفلية منخفضة السرعة (5-10 دورات في الدقيقة) مزودة بخاصية منع الترسيب بالموجات فوق الصوتية (28 كيلوهرتز، 100 واط) لمنع الترسب. أضف مرشحات داخلية (50 ميكرومتر) وجدول تنظيفًا دوريًا بالنفخ العكسي.

● التحكم في الحالة الثابتة: اربط مقياس تدفق الكتلة (±0.2%) بمضخة محرك تردد متغير للتحكم الفوري، مع الحفاظ على تقلب التدفق ≤ 1%. مثال: في PVDF/DMAc، يُخفّض هذا قطر الدوران CV من 8% إلى 2%.

● منطقة الشحن: ISO 8؛ ٢٥ درجة مئوية ± ٢ درجة مئوية؛ رطوبة نسبية ≤ ٦٥٪؛ نقطة الندى ≤ ١٨ درجة مئوية. تهوية بضغط إيجابي (+١٠ باسكال) لمنع ارتداد الغبار.

● مساحة الذوبان: ISO 7؛ ٢٢ درجة مئوية ± ١ درجة مئوية؛ رطوبة نسبية ≤ ٦٠٪؛ نقطة الندى ≤ ١٥ درجة مئوية. مزيل رطوبة مع تحكم في نقطة الندى عند ± ١ درجة مئوية للحد من ارتفاع الرطوبة الناتج عن المذيبات.
● غرفة التغذية: ISO 6؛ ٢٠ درجة مئوية ± ٠.٥ درجة مئوية؛ رطوبة نسبية ≤ ٥٥٪؛ نقطة الندى ≤ ١٢ درجة مئوية. أغطية تدفق صفائحي موضعي (٠.٤٥ متر/ثانية) للحفاظ على نظافة عملية التغذية.

غرفة الغزل: ISO 5؛ ١٨ درجة مئوية ± ٠.٣ درجة مئوية؛ رطوبة نسبية ≤ ٥٠٪؛ نقطة الندى ≤ ١٠ درجات مئوية. ترشيح ثنائي المرحلة (مرحلة أولية + فلتر هواء عالي الكفاءة) ووحدة معالجة هواء (AHU) ثابتة (T&RH) للحفاظ على نظافة فائقة.

● كبح الانزلاق: مضخات قياس تعمل بمحرك سيرفو مع تغذية راجعة للمشفر للتحكم في الانزلاق بنسبة ≤ 0.5%. مثال: في PA/الماء، أدى تقليل الانزلاق من 2% إلى 0.3% إلى خفض سماكة الطلاء CV من 8% إلى 3%.

● تخميد النبضات: رُكّب مخمدات نبضات عند مخرج المضخة (مع شحن N2 بنسبة 60% تقريبًا من ضغط النظام) لتقليل تموج التدفق من ±15% إلى ±2%. بالنسبة لمواد PSf اللزجة، يُثبّت هذا بشكل ملحوظ دوران المائع.
عزل الرنين: إجراء تحليل نمطي لإيجاد الترددات الطبيعية لأنابيب المضخة؛ تغيير سرعة المضخة بعيدًا عن الرنين (مثلًا، ٥٠ هرتز → ٣٥ هرتز). إضافة معوضات مرنة (طولها حوالي ٥ × القطر الداخلي للأنبوب) لتخفيف انتقال الاهتزازات.

● نموذج الوقت:

● شبه آلي: الوقت = تفكيك يدوي (T1) + تنظيف (T2) + إعادة تجميع (T3). مثال: تحويل PVDF/DMAc إلى PES/NMP، T1 = 45 دقيقة، T2 = 60 دقيقة (تنظيف حجم الخط 3 مرات)، T3 = 30 دقيقة؛ الإجمالي 135 دقيقة.
● أوتوماتيكي بالكامل: الوقت = التنظيف التلقائي (T4) + فحص ذاتي للنظام (T5). مثال مع نظام CIP/SIP مدمج: T4 = 20 دقيقة (1.5 × حجم)، T5 = 10 دقائق؛ الإجمالي 30 دقيقة.

● استهلاك المذيبات:
● شبه آلي: الكتلة = حجم الخط (V) × عامل الشطف (n) × كثافة المذيب (ρ). مثال: V = 50 لترًا، n = 3، ρ = 0.95 جم/سم³ → 142.5 كجم.

● أوتوماتيكي بالكامل: مع تدفق مجزأ/متغير محسّن، يمكن أن ينخفض ​​n إلى 1.2 → 57 كجم؛ ما يوفر حوالي 60%.