FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: Învățământ cu frecvență [306910]

UNIVERSITATEA DIN ORADEA

FACULTATEA DE INGINERIE MANAGERIALĂ ȘI TEHNOLOGICĂ

DOMENIUL: Inginerie și management

PROGRAMUL DE STUDIU: Inginerie economică și management pentru afaceri

FORMA DE ÎNVĂȚĂMÂNT: Învățământ cu frecvență

REPROIECTAREA ”CAPULUI DE PULVERIZARE ROTATIV 360ș ”LA SC NIOB FLUID SRO REPUBLICA CEHĂ

COORDONATOR ȘTIINȚIFIC

Prof. dr.ing. [anonimizat]: [anonimizat]

2020

Rezumat

Lucrarea de față având titlul ”Reproiectarea capului de pulverizare rotativ 360ș”la SC Niob Fluid sro Republica Cehă este structurată pe 7 capitole după cum urmează:

Prezentarea metodei de curățare a rezervoarelor alimentare și a aparaturii folosite. Aplicații.

Prezentarea SC Niob Fluid sro

Prezentarea variantei inițiale și a problemelor apărute

Analiza posibilelor cauze de apariție a [anonimizat]

A fost elaborată și documentată la firma Niob Fluid s.r.o. cu sediul Ostrožská 1003, 68725 Hluk, Republica Cehă.

Prezentarea metodei de curățare a rezervoarelor alimentare și a aparaturii folosite. Aplicații.

[anonimizat] a regulamentelor care nemijlocit afectează starea sănătății consumatorilor și calitatea produselor.

[anonimizat] o dată cum arată procesul de producție și cum se prelucrează produsele. [anonimizat].

Înainte spălarea utilajelor de proces se efectua manual folosind soluții de spălare și unelte specifice. [anonimizat] a le spăla. Acest proces avea un caracter de o eficiență mică și necesita mult timp și resurse umane. Riscul de infestare a procesului de producție și de a obține produse nesănătoase era mare.

Fig. 1.1 [anonimizat] a rezervorului și poziționarea acestuia în rezervor. Dispozitivul trebuie să fie conectat la o pompă centrifugă cu o [anonimizat]. [anonimizat].

Capul de pulverizare 360ș este foarte eficient și respectă cele mai înalte standarde ale calității și pot aduce beneficii enorme producătorilor.

Capul de pulerizare utilizează volume mici de lichid la presiuni reduse. [anonimizat] . [anonimizat] o spălare a [anonimizat].

[anonimizat].

Fig.1.2 Duză rotativă

Componentele capului de pulverizare sunt confecționate din oțel inoxidabil DIN 1.4301 sau DIN 1.4404.

[anonimizat], care este condus de agentul de curățare care curge. [anonimizat].

Fig. 1.2 Sistem de pulverizare automat

Aplicații

Capul de pulverizat în fabrica de lapte pentru igienizarea containerelor

Fig1.3 Tanc de răcire cu sistem de spălare automat (5)

1-sistem de ventilare; 2-capac de vizitare; 3-sistem de agitare; 4-angrenaj motorreductor al agitatorului; 5-cap de pulverizare; 6-evaporator în construcție; 7-unitate de compresie; 8-consola de comandă a temperaturii și turația agitatorului; 9 și 10-sistem automat de spălare; 11-corpul tancului; 12-picioare reglabile

Fig 1.4 Animația unei stații de salubrizare cu cap de pulverizare (7)

Fig.1.5 Schema tehnologică a unei stații mobile conectată la un rezervor care urmează să fie curățat și dezinfectat (6)

Fig. 1.6 Alegerea capului

Capul de pulverizare se alege în funcție de diametrul rezervorului pentru a fi acoperită raza de pulverizare

Prezentarea Niob Fluid sro.

Sediul firmei ”Niob Fluid s.ro. ”

Fig. 2.1 Sediul firmei Niob Fluid s.r.o.

Firma Niob Fluid s.r.o. are sediul Ostrožská 1003, 68725 Hluk, Republica Cehă este un producător de accesorii și supape din oțel inoxidabil (X5CrNi 18-10), special pentru industria alimentară, farmaceutică și chimică. A fost înființată în 1992 și de atunci compania a devenit un producător major de robineți de închidere directă, cu trei căi cu servomotoare manuală, pneumatică sau electrică, fitinguri alimentare, robineți cu bilă, supape sferice, supape de reținere, filtre, supape de vid, supape de limitare și alte produse din oțel inoxidabil. Se concentrează pe fabricarea produselor personalizate. De asemenea livrează guri de vizitare, în special pentru industria alimentară. Din anul 2014 este producător de elemente de încalzire în industria alimentară.

Niob Fluid este un producător ce furnizează și alte accesorii și echipamente personalizate, nu numai pentru industria alimentară. Produsele personalizate sunt tratate întotdeauna în colaborare cu furnizorul în conformitate cu documentația tehnică furnizată.

Produsele atipice cele mai frecvent comandate includ variante de robineți cu diferite conexiuni, precum și ansambluri speciale de țevi sudate.

Compania se clasează printre întreprinderile mici, are în prezent 52 de angajați. Compania este o societate cu răspundere limitată, directorul general al companiei este Ing. Miroslav Škubal. O mare parte din producția Niob Fluid este direcționată către Europa de Est (Rusia, Ukraina), care reprezintă 80% din exporturi, 20% către Polonia, România și Italia.

Fig.2.2 Harta cu locația firmei

Fig. 2.3 Structura organizatorică a firmei

2.1. Aspecte economice ale firmei Niob Fluid

Fig. 2.4. Veniturile și cheltuielile pe 2017-2019

Graficul de mai sus arată o creștere treptată a veniturilor și costurilor pe perioada 2017-2019. Se poate vedea o creștere semnificativă pe anul 2019 față de 2018.

Fig. 2.5 Cifra de afaceri a firmei

Scopul firmei este de a crește calitatea, creșterea și satisfacția clienților. Pentru a crește rentabilitatea, compania trebuie să efectueze o operațiune profitabilă. Operațiunea profitabilă include creșterea veniturilor și reducerea cheltuielilor. Când compania își mărește profitabilitatea și își reinvestește profiturile, creșterea este asigurată prin furnizarea de produse și servicii suplimentare. Pentru a crește rentabilitatea, compania trebuie să-și satisfacă clientul pentru achiziția recurentă.

Pentru a pospera în climatul economic actual, SC Niob Fluid sro trebuie este adeptă a îmbunătățirii continue, caută căi tot mai eficiente de a executa produse și servicii, cu o valoare de utilizare tot mai mare, își îndreptă atenția spre clienții, interni și externi, și să face din satisfacerea clienților unul din primele lor obiective. Pentru a realiza aceasta toți cei din organizație sunt convinși de necesitatea îmbunătățirii continue și utilizarea de metode eficace pentru a le realiza.

Pentru dezvoltarea afacerii, orice membru al echipei manageriale este implicat în planificarea, organizarea, coordonarea, controlul si evaluarea realizării obiectivelor stabilite la nivel de firmă.

Fig. 2.6. Model de sistem de management al calității bazat pe proces

Prezentare produse.

Niob Fluid s.r.o. este un producător axat pe producerea supapelor de conectare, închidere și control, din oțel inoxidabil. Aceste fitinguri sunt destinate în principal transportului de fluide în industria alimentară, chimică, farmaceutică, instalațiilor de presiune, a instalațiilor de apă potabilă și sisteme de distribuție a aerului comprimat.

Sunt confecționate din oțel inoxidabil, în general gupele AISI304 (Cr-Ni) și AISI 316L (Cr-Ni-Mo), având o excelentă rezistență la coroziune.

Niob Fluid oferă :

Fitinguri din oțel inoxidabil

Robineți din oțel inoxidabil (robineți fluture, robineți cu bilă/sferă)

Flanșe din oțel inoxidabil (flanșe cu gât, flanșe plane, flanșe oarbe)

Coturi de oțel inoxidabil

Racorduri oțel inoxidabil

Reducții din oțel inoxidabil excentrice și concentrice

Racorduri olandeze din oțel inoxidabil

Cleme prindere țeavă

Nipluri, mufe,

Guri de vizitare

Sisteme de încălzire, etc. Toate din oțel inoxidabil

Fitinguri din oțel inoxidabil

Fig.2.7. Fitinguri din oțel inoxidabil

Coturi din oțel inoxidabil, racorduri, reducții excentrice și concentrice

Fig. 2.8. Coturi din oțel inoxidabil, racorduri, reducții excentrice și concentrice

Sisteme de închidere și control – posibilitățile de utilizare a senzorilor de poziție de inducție în servomotoarele pneumatice AirTorque și Vertical Silencer extinde numărul de folosire a mai multor produse noi.

Fig. 2.9. Armături de închidere și control

Fig. 2.10 Instalații de control

Fig. 2.11 Cip combinace

Fig. 2.12 Exponat cu o parte din produse

Sisteme de curățare orbitală

Presiunea de lucru 1-25 bar, se folosesc la curațarea cisternelor, rezervoarelor, vase de reacție, mixere, recipiente și butoaie, etc.

Fig. 2.13 Sisteme de curățare orbitală

Gurile de vizitare.

Materialul standard al gurilor de vizitare este din oțel inoxidabil DIN 1.4301 sau DIN 1.4404, iar cauciucul alimentar este furnizat ca etanșare standard și sunt asamblate conform cerințelor clientului NBR,VITON, EPDM sau SILICON.

Fig. 2.14 Guri de vizitare

Sisteme (fitinguri) de încălzire.

În industria alimentară încălzirea este necesară în cazul operațiunilor în care produsele alimetare transportate, conțin substanțe (grăsimi) care se solidifică la temperaturi normale sau au o vâscozitate ridicată care nu le permite să treacă prin instalațiile transportoare.

Fig. 2.15 Armături de încălzire

Prezentarea variantei inițiale și a problemei apărute

Capului de pulverizare rotativ 360ș a fost proiectat și testat la Niob Fluid sro.

Părțile capul de pulverizare sunt compuse în totalitate din din oțel inoxidabil DIN 1.4301 sau DIN 1.4404, acestea sunt:

-corpul central (partea stativă), confecționat dintr-un rulment în formă de sanie

-o piesă de fixare (conectare) ce alimentează sistemul de spălare și care este conectată la o pompă

-axul de transmisie (partea rotativă) care transportă și soluția de curățare la capul rotativ prevăzut cu 6 diuze cu o înclinație diferită.

Fig.3.1 Componentele capului de spălare

Fig.3.2 Lagăr (3) Fig.3.3 Sania pentru bile (4)

Fig.3.4 Asamblarea rulmentului

Componentele sistemului de duze.

Fig.3.5 Partea inferioară

Fig.3.6 Partea superioară

Fig.3.7 Pregătirea componentelor pentru sudare

Fig.3.8 Sudarea celor două părți

Sudarea este un procedeu tehnologic de îmbinare nedemontabilă a două sau mai multe piese, realizată printr-un procedeu oarecare de sudare, în așa fel încât să se obțină o legătură metalică de egală rezistență, care să prezinte siguranță în execuție și exploatare.

Procedeul de sudare TIG este unul des întâlnit și se distinge prin calitatea ridicată și un frumos aspect vizual al cordonului de sudare.

Sudura este de tip cap la cap II, electrod de tungsten, gaz ine (TIG)

Fig. 3.9 Simbolizarea sudurii (7)

Fig.3.9 Circuitul de sudură TIG (12)

Fig.3.10 Frezarea duzelor

Fig. 3.11 Frezarea duzelor

După frezarea duzelor, capul de spălare se va fixa prin sudare către sania cu bile și lagăr.

Fig.3.12 Sudarea sistemului de duze cu rulmentul

Fig.3.13 Sudarea capului de pulverizare

Capul de pulverizare este prevăzut cu trei tipuri de fixări:

Fig.3.14 Fixare cu știfturi Fig.3.15 Fixare prin sudură Fig.3.16 Fixare cu filet

Fig. A Fig. B Fig. C

În fig. A este reprezentant capul de pulverizare cu fixare în știft, în fig. B cu fixare prin sudură iar în fig. C cu fixare prin filet.

Fig. 3.17 Capul de pulverizare (asamblarea)

Capul de pulverizare este prevăzut cu un rând de bile, iar funcționare lui este prevăzută doar în poziție verticală.

Este potrivit pentru aplicații igienice, curățarea rezervoarelor din industria alimentară, curățarea cisternelor, etc.

Presiunea de lucru: 1-3bar

Presiunea recomandată: 2bar

Temperatura de lucru: 95șC

Temperatura max: 140șC

Raza de spălare: DN45-1,5m la un debit de 7m³/h

DN 65-2m la un debit de 20m³/h

Fig.3.18 Debitul Fig.3.19 Raza de spălare

Fig.3.20 Unghiul de pulverizare

În urma reclamațiilor din partea unei fabrici de bere, unde capul de spălare era folosit pentru spălarea rezervoarelor, în urma ciclului de spălare în rezervoare rămâneau reziduri, capul de pulverizare rămânea blocat și nu se mai rotea.

De asemenea nu acoperea raza de spălare de 1,5 respectiv 2 metri și din cauza aceasta rămâneau suprafețe neigienizate și nesterilizate în rezervoare, ceea ce era o problemă foarte mare. Deși în fișa tehnică de funcționare a capului de spălare e specificată presiunea de lucru: 1-3bar, s-a constatat că la presiune sub 2bar dispozitivul de spălare nu atingea raza de lucru așa cum era specificată în fișa tehnică.

Fig.3.21 Blocarea capului de pulverizare

Analiza posibilelor cauze de apariție a problemelor

S-au făcut teste și s-a constatat că la o înclinare mai mică de 2ș a dispozitivului de spălare, rămâne blocat sitemul de duze, sania cu bile atingea peretele exterior și frâna rotația capului de spălare.

Fig.4.1 Componentele sistemului de pulverizare

De asemenea a doua constatare care s-a făcut din cauza căreia se bloca rotația capului de pulverizare era presiunea (bari) cu care era alimentat dispozitivul de spălare. Deși presiunea cu care era alimentat dispozitivul de spălare era ceea specificată în fișa tehnică 1-3bar.

După principiul lui Daniel Bernoulli unde a dedus că presiunea scade atunci când viteza de curgere crește, s-a dedus că suprafața de curgere a lichidului este prea mare și în capul de spălare presiunea scade.

Sa constatat că suprafața de curgere a capului de pulverizare era prea mare, iar presiunea care intra în sistemul de duze era mult prea mică pentru rotirea capului de pulverizare.

Fig.4.2 Suprafața de curgere

Soluții propuse

Pentru remedierea primei probleme s-a propus reproiectarea saniei cu bile pentru două rînduri de bile, astfel încât să nu se mai atingă de pereții exteriori. S-au făcut teste și s-a demonstrat că, rulmentul dublu are efecte de rotație excelente, capul de spălare funcționează în poziție verticală și orizontală, de asemenea are o satbilitate mult mai bună.

Soluția pentru problema presiunii s-a propus proiectarea unei apărători a bilelor din rulment și s-a propus îngustarea canalului de scurgere în sistemul de duze.

Reproiectarea capului de pulverizare

Pentru a remedia problemele apărute a fost nevoie de reproiectarea mai multor componente ale sistemului de pulverizare. S-a reproiectat sania (corpul rulmentului) pentru două rânduri de bile.

Fig.6.1 Sania reproiectată pentru două rânduri de bile

Pentru a nu cădea bilele din lagăr s-a proiectat o apărătoare pentru bile, de asemenea această apărătoare a fost proiectată ca să reducă suprafața de scurgere de la Ø30 la Ø26 pentru a mări presiunea în sistemul de diuze.

Fig.6.2 Apărătoarea bilelor din rulment

De asemenea s-a reproiectat lagărul deoarece s-a prelungit sania pentru două rânduri de bile

Fig.6.3 Lagărul reproiectat

Fig.6.4 Asamblarea rulmentului cu două rânduri de bile

Fig.6.5 Suprafața de curgere îngustată

Pentru a se păstra înălțimea totală a capului de spălare, s-a reproiectat de asemenea tipurile de fixare.

Fig.6.6 Fixare cu știfturi Fig.6.7 Fixare prin sudură Fig.6.8 Fixare cu filet

Validarea îmbunătățirii capului de pulverizare

După reproiectare, capul a fost testat atât în poziție verticală cât și orizontală și s-a demonstrat că îmbunătățirile au fost bine gândite. Capul de pulverizare funcționează în orice poziție va fi poziționat în rezervor.

Ca urmare a modificărilor nu au mai fost reclamații, clienții fiind foarte mulțumiți, de asemenea au recomandat capul de pulverizare altor firme.

Fig. 7.1 Testarea razei de pulverizare

Fig. 7.2. Testarea capului de pulverizare sub mai multe unghiuri la diferite presiuni

Pozițiile în care a fost testat capul de pulverizare

BLIOGRAFIE

Bungău Constantin Curs de management strategic. Crucerescu, Cornelia Management strategic-Note de curs

Beneš V., Klůna J, Švercl J., Vávra P., Dílenské tabulky, výrobce Albra spol 2008

Jaroslav Kletečka, Petr Fořt, Tehnické kresleni. Vyhovuje novým normám ČSN, Brno 2007

Jaroslav Kletečka a Petr Fořt, Autodesk Inventor, Funkční navrhování v průmyslové praxi, aktualiyované vydání , Brno 2007

Pop Mircea Teodor, Proiectarea asistată de calculator, Editura Universității din Oradea, Oradea 2001

STĂNCESCU, Constantin, Modelare parametrică și adaptivă cu Inventor – Volumele I și II, Editura FAST, București, 2009 și 2010

Leinveber Jiří- Vávra Pavel, Strojické tabulky, výrobce Albra spol 2017

Documente și proceduri interne utilizate în cadrul companiei

https://proalimente.com/instalatia-racirea-laptelui/

https://www.czechminibreweries.com/ro/production/brewery-components/support-equipments/cip-stations/

https://conspecte.com/Managementul-calitatii/sisteme-de-management-ale-calitatii.html

http://www.net7.ro/prezentare-tehnica-generala-pentru-sudura-tig.html

http://www.niobfluid.cz

Program licențiat industrial, AutoCAD Inventor Suite 2010 – proprietar Niob Fluid seriove číslo: 352-76311881