צריכת אנרגיה במפעלי פלסטיק בישראל הפכה להיות במהלך השנים אחד מהמדדים למפעל המראים על מפעל יעיל וחסכוני. הצמדות לעקרונות בסיסיים יכולה לעשות את כל ההבדל.

התעלמות או תחזוקה לקויה של מערכת קירור במפעל תגרור ירידה ביעילות ותקלות בציוד הקירור במכונות ותבניות המפעל. ניהול שוטף ויעיל של אחזקת מערכת המים, ובזמן הוספת ציוד למערכת יחסוך את הבעיות הנוצרות מהזנחה. במשך שנים, מערכות המים במפעלי הפלסטיק מוזנחות או מטופלות חלקית בעת תקלה. (לרוב מבוצעת אחזקת שבר בלבד, ולא טיפול מונע). בדרך כלל המערכת ממוקמת בפינת חצר המפעל על גג המפעל או במקום קשה גישה. חוסר הנגישות יוצר קושי או מניעה של בדיקה שגרתית, וכמעט אין גילוי של  בדיקה או מבט ויזואלי מיקרי. הקושי הזה גורר הזנחה שמובילה להפסדי יעילות , ועליה בזמני השבתת ציוד הייצור.

מגדלי קירור

בהרבה מאד מפעלים מי קירור לתהליך הייצור  או למכונות, מקוררים על ידי מגדל מים או מערכת אוורור (רדיאטור) ללא קירור מכני. יתרון השיטה הזו הנו בהשקעה ראשונית ועלות תפעולית נמוכה. בטווח הארוך למגדלי הקירור חסרונות בהשוואה לקירור המכני. מי מגדל הקירור בדרך כלל אינם מטופלים. אובדן גדול של מים כתוצאה מאידוי מואץ והוספה של מי רשת למערכת גורמים למי קירור מלוכלכים וקשים. מים אלה סובבים במערכת ההולכה במכונות ובתבניות. המים שאינם מטופלים או מנוקים מקבלים מים חדשים(פיצוי על אובדן) מהרשת שגם הם אינם מטופלים, ובכך מוסיפים ואף מעלים את רמת הזיהום בתוכם. התוצאה משיטת עבודה זו הנה שעור גבוה שהולך וגדל של מוצקים ומוצקים מדוללים (מוצקים בתוך תמיסה) בתוך מי הקירור.

מגדל קרור תוצרת DEGA איטליה
מגדל קרור תוצרת DEGA איטליה

מי קירור

בלכלוך של מי הקירור ניתן לטפל בקלות ובעלות נמוכה. מסנן שיפריד את המוצקים מהמים. מסנן של 100 מיקרון או טוב יותר יפריד את המוצקים מנוזל הקירור. בנוסף רצוי להוסיף רשת סינון לכל מחמם תבניות בכדי שיפריד את המוצקים שהשתחררו עם החום מתבניות ישנות. מוצקים גדולים עשויים לפגוע בשסתומים ובסוגי משאבות מסוימים.

מזיק גדול יותר מהמוצקים הנה תמיסה המכילה מוצקים שאינם נלכדים במסנן. תמיסה של מוצקים מדוללים נמצאת בצורות שונות במפעלי הפלסטיק. התמיסה הנפוצה ביותר מכילה קלציום קרבונט (CaCo3 ) . תמיסה זו אופיינית למים שלא עברו ריכוך ומכילים ריכוז גבוה של קלציום. תמיסה זו שוקעת בצנרת ובמעברי המים  בתבניות. למשקע מתווספים חומרים נוספים הנמצאים במים כגון חול ומזהמים נוספים. המשקע הולך וגדל עד לגרימה סתימה חלקית או מלאה. לבעיה זו של שקיעת קלציום יש פתרון פשוט- ריכוך או טיפול במים כך שהגיר אינו שוקע או מעכיר את המים.

קיים פתרון נוסף לנמנעים מטיפול בטווח הקצר. אספו ורשמו את נתוני הזרימה במערכת או בתבנית כאשר זו נקייה. בדקו לעתים קרובות את שיעורי הזרימה לאורך זמן. כאשר מזהים ירידה בספיקה יש לנקות את המערכת. בהרבה מיקרים יש צורך בניטור של הספיקה כחלק מתהליך הייצור כך, שניטור של תבנית או מחליף חום נעשה באמצעים קיימים ממילא . המתנה להתראה שמגיעה כתוצאה מציוד תקול אינה יעילה. זו בדרך כלל מגיעה מאוחר מדי, הנזק כבר נגרם. כאשר תקלה זו כזו מתרחשת נגרמת השבתה של הייצור שגורמת להפסד כלכלי מידי ויתרה מזו התקלה מצביעה על כך שזמן רב ייצרנו באובדן יעילות קירור ולעתים בהאטה של קצב הייצור.

תמיסת מוצקים אחרים עשויה לגרום לבעיות אופייניות לקורוזיה. יש להימנע משימוש באלומיניום לא מטופל בכל חלקי המערכת  החל מצינורות , מחברים  ,מפצלים וכ"ו. מחברי  אלומיניום לא מטופל או חלקי אלומיניום לא מטופל בתבנית חשוף לקורוזיה גלוונית, הנוצרת מחיבור של צמד מתכות שונות שאינן תואמות. חיבור זה יוצר תחמוצת אלומיניום. מגע כזה יביא לייצור של תמיסת מוצקים ברמה מסוימת בתוך המערכת.

טיפ…

איך לבדוק המצאות של תמיסת מוצקים?

הדרך הפשוטה ביותר בתוך צינור מתכת או  מעבר בתבנית ולראות את רמת המשקע, כל מי שהסתכל לתוך הקומקום יכול לראות שקיעה של חומרים על גבי תחתית הקומקום. קחו דגימת מים והרתיחו אותה עד לאידוי מלא ומוחלט של המים. אפשר לזהות "גיר " (לבן) וצבעים אחרים כגון ירוק שיצביע על חלקיקי נחושת, אדום תחמוצת ברזל או כל גווני החול שמומסים במים.

אטמי משאבות

קיימים מחממי מים עם משאבה מגנטי, אלה אינם מכילים אטמים ולכן חסכוניים בהזרקה ואינם רגישים לתמיסות מוצקים אשר פוגעות במשאבות רגילות. מאידך רוב מחממי המים והמקררים משתמשים במשאבות רגילות בעלות אטם מכני של שלב יחיד. אטמים  אלה מתוכננים כך שיישאר רווח בין הציר הסובב לגוף הסטטי של המשאבה. המרווח המתוכנן נקרא מרווח הידרו דינמי או פילם הידרו דינמי. תפקידו של המרווח לאפשר לנוזל להיכנס לתוכו ולשמש כחומר סיכוך להקטנת החיכוך ולקירור הציר הסובב. "הדליפה" המתוכננת אינה נראית כנזילה לעין משום שמעט הנוזל מתאדה- כאשר הנוזל מכיל תמיסת מוצקים הנוזל יתאדה אך המוצקים יישארו בין האטם לציר הסובב.

ומה קורה אז…

מוצקים אלה קשים יותר מ "וידיה" (טונגסטן קרביד) לכן משקעים אלו יפגעו באטם ויקצרו את משך חיי האטם. השימוש באטמים יקרים יותר כגון אלה שעשויים משתי פזות, לא מתקבל כל יתרון. אטם כזה בנוי מפזה של חומר רך כגון ניקל/כרום שמשמש להדבקה של חומר קשה כגון טונגסטן קרביד. התמיסה תפגע בחומר הרך וגם בקשה יותר שהיא כאמור קשה ממנו. מכאן שאטם יותר יקר  (או משוכלל) אינו יעיל יותר מאשר אטם חד פזי, ולמרבה ההפתעה אף יעיל פחות מהאטם הפשוט. בריכוז גבוה של תמיסת מוצקים אטם בעל פזה אחת מאלומינה יאריך ימים יותר מאטם רב שכבתי. למרות האמור לעיל יש להימנע מתמיסת מוצקים במי הקירור מכיוון שזו פוגעת באטם ומקצרת את אורך חיי האטם והמשאבה.

מערכת טיפול בחוג סגור

אם לאור השיקולים שהוצגו כאן החלטתם להשתמש במערכת טיפול במים בחוג סגור, כזו הבודקת את איכות המים וממנת חומרים משפרים ומייצבים באופן אוטומטי, מצב מערכת המים שלכם טוב יותר מחוסר טיפול, אך אין היא במצב של "אין צורך בטיפול". חייבים לבדוק את מערכת המים בהקשר של הקשרים והיחסים בין החומרים השונים הנמצאים במים, לבין חלקי מערכת ההובלה, הפיזור, הייצור.

מערך קירור DEGA איטליה
מערך קירור DEGA איטליה

לדוגמה:

פוספט מונע (מעכב) חלודה של ברזל עשוי להעלות את רמת הPH לרמה שעשויה לעכל את חלקי האלומיניום הלא מטופלים במערכת. לאלומיניום לא מטופל טווח עמידה קטן לקורוזיה. חלון העמידות הנו 4-8.75 ברמת ה- PH . לכן שימוש במעכב חלודה מסוג זה מכתיב איסור על שימוש בחלקי אלומיניום לא מטופל. מנגד אם משתמשים בתבניות אלומיניום  (נפוח) חייבם להשתמש בצנרת ואביזרים אל ברזלים. ולעקוב אחר רמת ה- PH במערכת. מיותר לציין שיש לעקוב גם אחר כמות מלח הכלוריד במים, רמות גבוהות של זה יזיקו למערכת ללא קשר להנחיות הקודמות.

שימוש בתמיסת גליקול כנוזל קירור

יש לבדוק היטב האם המעבר (או השימוש) בגליקול כנוזל קירור יעזור לאחזקת המערכת שלכם, ויפתור את הבעיות במערכת שלכם. גליקול עשוי להיות יעיל מאד ביישומים מסוימים ומטריד או פוגע ביעילות ביישומים אחרים.

מעבר לשימוש בגליקול מחייב להתאים את מערכת ההולכה וגודל המשאבות לעליה בצמיגות נוזל הקירור. בנוסף יש לזכור שיכולת הולכת החום של תמיסות גליקול נמוכה יותר מאשר מים וזו פגיעה נוספת ביכולת הקירור שהספקה ירד כתוצאה מהשימוש בגליקול. יש לשים לב למחליפי חום הבנויים מפלטות ולבדוק את התאמתם לתמיסת הגליקול שאתה אתם מתכוונים ליישם. תמיסה כזו משפיעה על נצילות ויעילות מערכת הקירור בהתאם להרכבה, ליצרנים שונים הרכבים שונים. שימוש במחממי תבניות עשוי להוות בעיה בעת מעבר לגליקול, לתמיסות מסוימות יש נטייה להתפרק בחום גבוה  ולעתים הן נעשות חומציות.

סיכום,

אם כל ההסברים וההמלצות כאן אינן ישימות אצלכם עדיין חשוב מאד ורצוי לנטר את ספיקת המערכת! ניטור כזה עשוי לחסוך כסף רב בתחזוקת ציוד, התבניות, וכמובן בזמני המחזור ויציבות המוצר. אם זיהיתם ירידה משמעותית בספיקה העוברת דרך מעברי המים רצוי להעביר את התבנית וקווי ההולכה ניקוי בעזרת משאבה וחומר ייעודי. משאבת סחרור כזו תנקה את המעברים ותסלק את המשקעים שהצטברו. סילוק המשקעים בעצמו מהווה שיפור משמעות לכמות הספיקה העוברת במעבר ,ובנוסף הסילוק משפר את מעבר החום על ידי ניקוי משקעים שמבודדים את הולכת חום.