Memompa cairan kental tinggi untuk pembuatan pelet plastik
NFM / Welding Engineers Inc, pemimpin dan produsen Sistem Ekstrusi untuk industri karet dan plastik, meminta Milton Roy untuk menyusun solusi bagi pengguna akhir yang berlokasi di Tiongkok terkait pemompaan dan metering produk polimer yang sangat kental. Milton Roy merespons dengan menyesuaikan pompa Megaroyal® agar sesuai dengan aplikasi pengguna.
Berkantor pusat di Ohio (AS), Insinyur Pengelasan NFM dapat memberikan sistem ekstrusi siap pakai yang lengkap kepada organisasi yang beroperasi di industri produksi pelet plastik. Dalam upaya memenuhi permintaan dari salah satu kliennya di Tiongkok, perusahaan teknik tersebut meminta keahlian Milton Roy untuk memasukkan pompa ke dalam proses klien yang mampu memompa larutan campuran polimer yang sangat kental. Liem Chau, Manajer Produk Global di Milton Roy, menjelaskan: "Kami harus menemukan solusi yang memiliki daya yang cukup untuk menginjeksikan produk yang sangat kental (lebih dari 10.000 centipoise) pada suhu tinggi." Produsen perlu mempertahankan tingkat produksi yang tinggi untuk mengimbangi tingkat permintaan yang meroket di pasar pelet plastik Asia, yang berarti bahwa mereka membutuhkan pompa yang efisien yang menawarkan laju aliran tinggi.
PENGIRIMAN EMPAT UNIT POMPA MEGAROYAL
Proses yang dilakukan klien mencakup larutan polimer yang diumpankan dari tangki bertekanan dan dipanaskan hingga 194°F (90°C). Pompa diperlukan untuk menyuntikkan produk melalui sistem pemanasan awal dan masuk ke dalam tangki penyangga, diikuti oleh mesin ekstrusi. Produk ini kemudian didinginkan dengan air dan dipotong menjadi pelet dengan pisau tajam yang berputar. Khusus pada proses ini, Milton Roy mengusulkan penggunaan pompa monoblok tripleks Megaroyal yang kerap digunakan dalam industri minyak & gas serta bahan kimia karena sesuai dengan standar API 675. "Pada tahun 2019, Milton Roy memasok empat pompa Megaroyal ke lokasi produksi ini," kata Liem Chau. "Pompa-pompa tersebut harus beroperasi secara terus menerus dalam proses yang sangat penting ini, di mana penghentian produksi sekecil apa pun akan menjadi masalah besar. Pompa berinsulasi memenuhi kebutuhan pelanggan dengan menawarkan laju aliran tinggi 2245 GPH (8,5 m3/jam), sekaligus tahan terhadap variasi tekanan pelepasan."
SOROTAN PADA TEKNOLOGI
Teknologi pengukuran PTFE diafragma ganda yang terpasang pada pompa Megaroyal adalah teknologi yang sama dengan yang digunakan pada seri pompa Primeroyal® selama lebih dari 20 tahun, yang telah memberikan Milton Roy keahlian dan wawasan yang nyata dalam proses pengukuran. Pompa Megaroyal dapat menghasilkan laju aliran hingga 220 GPM (50 m3/jam) dan menahan tekanan pelepasan hingga 3655 psi (252 bar). Pengguna akhir ingin menyesuaikan produksi dengan permintaan, yang menjelaskan mengapa mereka ingin mencapai fleksibilitas yang unggul dengan menggunakan motor kecepatan variabel yang dapat mengurangi waktu produksi dengan rasio 1:5. Pompa Megaroyal tersedia dengan tiga ukuran ujung cairan yang berbeda.
MENINGKATKAN STANDAR KEAMANAN INSTALASI
Pompa Megaroyal dilengkapi dengan katup isi ulang internal yang secara otomatis mengontrol oli hidraulik untuk menjamin laju aliran yang konsisten dan akurat. Sistem ini juga memastikan performa yang andal, bahkan dalam kasus katup hisap yang tersumbat. "Pompa kami menggunakan katup pelepas tekanan internal untuk melindungi pompa dan dilengkapi dengan katup yang dikemudikan secara hidraulik yang melindungi diafragma dari kerusakan," jelas Liem Chau. Kami juga menggunakan sistem deteksi kebocoran diafragma ganda. Jika terjadi kebocoran diafragma, sensor tekanan mendeteksi peningkatan tekanan dan mengirimkan sinyal peringatan ke ruang kontrol. Pompa akan terus beroperasi hingga akhir batch produksi, bahkan dengan diafragma yang rusak." Diafragma ganda pompa Megaroyal tetap tertutup rapat untuk mencegah kemungkinan kebocoran eksternal. Itulah sebabnya model ini sangat cocok untuk produk beracun, berbahaya, dan radioaktif.
MEMINIMALKAN KEHILANGAN GESEKAN
Cairan yang perlu dipompa sangat penting bagi pengguna akhir. Fluida dengan viskositas tinggi yang dikombinasikan dengan kebutuhan untuk mempertahankan suhu tertentu menambah lapisan kerumitan pada prosesnya. Jika cairan mendingin, viskositas akan meningkat dan pompa tidak akan menghasilkan laju aliran yang benar, dengan risiko kemacetan di katup periksa. Karena produk ini sangat kental, penampang area dan ukuran katup periksa ditingkatkan untuk mengurangi kehilangan gesekan dan memastikan pemompaan yang bebas kavitasi. Gaëtan Spude, Manajer R&D di Milton Roy, menjelaskan: "Dengan tekanan uap yang tinggi sebesar 213 psi (14,7 bar) dan tekanan hisap minimum 246,5 psi (17 bar), kesenjangan antara NPSHa dan NPSHr, yaitu antara tekanan hisap yang tersedia di sistem dan tekanan hisap yang diperlukan untuk pompa, cukup rendah. Viskositas dengan cepat menyebabkan kehilangan gesekan, jadi luas penampang harus ditingkatkan." Di sisi lain, penting untuk memperhitungkan kompresibilitas fluida. Membesarkan area penampang dan volume fluida dalam pompa pengukur secara berlebihan akan dengan cepat kehilangan laju aliran. Gaëtan Spude melanjutkan: "Jika fluida dikompresi sebesar 10%, kehilangan tekanan akan jauh lebih tinggi dari 10%. Volume yang mengalami efek tekanan positif/negatif jauh lebih besar daripada kapasitas pompa, yang bertindak sebagai pengganda. Oleh karena itu, kami harus melakukan pertukaran yang tepat antara menghindari area penampang yang terlalu besar untuk mencegah penurunan laju aliran dan memiliki area penampang yang cukup besar untuk mencegah kavitasi di dalam pompa. Untuk mencapai tujuan ini, kami melakukan perhitungan CFD (Computational Fluid Dynamics)."' Pada saat yang sama, pompa Megaroyal membatasi kerugian gesekan dalam perpipaan karena pergeseran fasa antara tiga pendorong pompa tripleks. Milton Roy dihadapkan pada tantangan untuk menyelaraskan kompresibilitas dengan viskositas.
NFM PUAS DENGAN SOLUSINYA
Salah satu mitra saluran Milton Roy, Industrial Pump & Equipment Corp. (IPEC) dan teknisi penjualan di Amerika Serikat bekerja sama dengan Insinyur Pengelasan NFM untuk mengadaptasi pompa berdasarkan model Megaroyal standar. Pengguna akhir sangat senang dengan solusinya. NFM Welding Engineers saat ini sedang mengerjakan lini produksi baru dengan model pompa Megaroyal yang sama. "Keempat pompa tersebut telah bekerja dengan baik. Instalasi pertama juga memungkinkan kami untuk memeriksa keakuratan perhitungan kami di tempat," kata Gaëtan Spude. "Hasil di lapangan menunjukkan bahwa kami telah memenuhi laju aliran yang dibutuhkan. Kami mengusulkan pompa dengan kecepatan 117 denyut per menit dan berharap dapat mencapai laju aliran yang ditargetkan dengan 94 denyut per menit, dan itulah yang terjadi."
LE JOURNAL DES FLUIDES | MARET 2021