PROCESY POMOCNICZE. TRANSPORT WEWNĘTRZNY.doc

PROCESY I TECHNIKI PRODUKCYJNE II (PRODUKCJA ŻYWNOŚCI)

W. 3.

PROCESY POMOCNICZE.  TRANSPORT WEWNĘTRZNY.

              Podczas procesu produkcyjnego zachodzi potrzeba przemieszczania rozmaitych obiektów (surowców, półproduktów, opakowań, gotowych wyrobów). Mogą to być ruchy w obrębie jednej maszyny (np. między zespołami roboczymi automatów). Ten rodzaj transportu jest elementem procesu technologicznego. Natomiast przemieszczanie obiektów pomiędzy maszynami lub stanowiskami roboczymi jest tzw. transportem międzyoperacyjnym lub, w szerszym kontekście analizując, „transportem wewnętrznym”.

Transport wewnętrzny

              Na prace transportowe w procesie produkcyjnym składają się czyn­ności związane z przemieszczeniem ładunku, tj. powodujące zmianę miejsca jego składowania, oraz czynności manipulacyjne polegające na załadowaniu, rozładowaniu i ważeniu ładunku. Transport jest czyn­nikiem, który w decydującym stopniu wpływa na rytmiczną pracę przedsiębiorstwa przemysłowego i jego poszczególnych komórek organizacyjnych.

              W zależności od zasięgu działania transport w przedsiębiorstwie można podzielić na transport zewnętrzny i transport wewnętrzny.

              Transport zewnętrzny obsługuje ruch ładunków między przedsię­biorstwem a jego dostawcami i odbiorcami. Zadaniem transportu zewnętrznego jest więc dostarczenie do przedsiębiorstwa surowców i materiałów oraz wywożenie wyrobów gotowych oraz odpadów na zewnątrz przedsiębiorstwa.

              Zadaniem transportu wewnętrznego, nazywanego również trans­portem wewnątrzzakładowym, jest przemieszczenie surowców, półfa­brykatów, wyrobów gotowych i innych dóbr materialnych, a w niektó­rych wypadkach i osób, na terenie zakładu pracy. Biorąc pod uwagę powiązanie transportu wewnątrzzakładowego z procesem produkcyjnym można wyróżnić transport składowy i transport produkcyjny.

              Transport składowy związany jest z przyjęciem ładunków ze środ­ków transportu zewnętrznego do magazynów i na składowiska, z zała­dunkiem wyrobów gotowych lub innych dóbr z magazynu na środki trans­portu zewnętrznego oraz operacjami transportowymi między magazynami i składowiskami w przedsiębiorstwie. Ten rodzaj transportu związany jest głównie z procesami zaopatrzenia i zbytu.

              Transport produkcyjny jest istotną częścią procesu produkcyjnego i wiąże się z ruchem materiałów, półfabrykatów, wyrobów gotowych od magazynów przedsiębiorstwa, przez proces przerobu, do magazynu wyrobów gotowych.

              Przemieszczenie ładunków w ramach jednego wydziału lub komórki organizacyjnej nosi nazwę transportu wewnątrzwydziałowego. Prze­mieszczenie to może odbywać się między poszczególnymi stanowiska­mi roboczymi (transport międzyoperacyjny) lub na samym stanowi­sku pracy (transport stanowiskowy).

              Podstawowe typy przepływu w sferze produkcji:

- fizyczne procesy przepływu i magazynowania (materiały, surowce, zapasy),

- transport wewnętrzny surowców, materiałów, półproduktów, a także wyrobów gotowych.

- towarzyszące produkcji technologiczne czynności manipulacyjne (np. przeładunek z wózka na paletę),

- tworzenie i utrzymywanie różnych zapasów technologicznych oraz zapasów produkcji w toku

- przepływ strumieni informacji sterujących przepływami fizycznymi

              Całym obszarem przepływu fizycznego zachodzącego pomiędzy poszczególnymi fazami wytwarzania (od surowców do postaci wyrobu finalnego) zajmuje się logistyka produkcji. Przedmiotem zainteresowania logistyki produkcji są wszelkie procesy przepływów fizycznych zachodzące podczas produkcji, ale również, optymalizacja procesu przygotowania produkcji, jego realizacji oraz przygotowania do dystrybucji.

              W zależności od stanu skupienia surowców czy półproduktów w przemyśle spożywczym wykorzystywane w transporcie środki techniczne opierają się na procesach podstawowych mechanicznych (przepływ płynów, transport pneumatyczny, transport mechaniczny).

              Podstawowym kryterium decydującym o sposobie organizacji transportu międzyoperacyjnego oraz rodzaju stosowanego wyposażenia technicznego decyduje stan skupienia oraz całkowita masa przetwarzanych w danej fazie procesu produkcyjnego surowca czy półproduktu.

              Transport obiektów będących w stanie płynnym w układzie jedno- i wielofazowym (transport hydrauliczny, transport pneumatyczny), niektórych sypkich surowców oraz gazów może być prowadzony transportem rurociągowym lub kołowym transportem mechanicznym z wykorzystaniem specjalistycznych zbiorników transportowych (surowce płynne oraz sypkie).

              Transport rurociągowy ogranicza się do przestrzennego przemieszczania płynów, skroplonych gazów, wody i niektórych towarów sypkich. Głównymi jego cechami są:

·             zdolność do masowego transportu produktów płynnych i gazowych

·             niskie koszty przemieszczania

·             korzystna oferta z punktu widzenia czasu transportu wynikająca z ogromnej przepustowości rurociągów i dużej niezawodności dostaw

·             niewielka szybkość transportu ( ok. 15km/h )

·             niepodatność ładunków na warunki atmosferyczne

·             niska uciążliwość dla środowiska naturalnego

              Tylko w szczególnych przypadkach przepływ w transporcie rurociągowym odbywa się na grawitacyjnie. W większości przypadków konieczne jest zastosowanie pomp wymuszających przepływy cieczy czy gazów (pompy, sprężarki, kompresory).             

Pompy

Pompy należą do przenośników cieczy. Przenośnik cieczy jest to maszyna lub urządzenie robocze służące do:

·         przenoszenia cieczy (i mieszanin cieczy z zawiesinami lub ciałami stałymi) z poziomu niższego na wyższy,

·         przetłaczania z przestrzeni o ciśnieniu niższym do przestrzeni o ciśnieniu wyższym

·         pokonywania oporów przepływu przez rurociąg.

              Zależnie od przeznaczenia pompy mają różną konstrukcję i są wykonywane z różnych materiałów.               Działanie pompy polega na wytworzeniu różnicy ciśnień między stroną ssawna (wlotem) a tłoczną (wylotem z pompy). Sposób wytwarzania tej różnicy jest podstawą podziału pomp.

Rozróżniamy więc:

·         pompy wyporowe - przetłaczające określone dawki cieczy z przestrzeni ssawnej do tłocznej przez odpowiedni ruch organu roboczego,

·         pompy wirowe, w których organem roboczym jest ułopatkowany wirnik zwiększający kręt stale przepływającej cieczy

·         pompy specjalne.

       Zależnie od warunków pracy wyróżniamy pompy ssące, tłoczące i ssąco-tłoczące (najbardziej rozpowszechnione). Pompy pracują w połączeniu z przewodem ssawnym oraz tłocznym, tworząc układ pompowy.

Pompy tłokowe (wyporowe)

              Kadłub typowych pomp tłokowych przeznaczonych do wody i innych cieczy nieagresywnych jest odlewem żeliwnym, przy wyższych ciśnieniach staliwnym. Do cieczy agresywnych stosuje się żeliwa stopowe krzemowe, stopy metali nieżelaznych albo wykładziny z odpowiednich materiałów (porcelana, kamionka, tworzywa sztuczne itp.).

              Tłoki pomp mogą być tarczowe, zaworowe, nurnikowe i przeponowe. Same tłoki są wykonywane jako odlewy żeliwne lub z innych metali odpornych na pompowaną ciecz. Uszczelnienie tłoków stanowią pierścienie wykonane ze skóry lub pierścienie rozprężne żeliwne, brązowe itp.             

              Zawory należą do najważniejszych elementów pompy tłokowej. Ich zadaniem jest oddzielenie części ssawnej od części tłocznej oraz - dzięki okresowemu zamykaniu i otwieraniu - uniemożliwienie przepływu cieczy ze strony tłocznej na ssawną. W związku z tym zawory powinny się otwierać i zamykać szybko i szczelnie, stwarzać możliwie małe opory przepływu i być łatwo wymienialne. W pompach stosuje się głównie zawory samoczynne, otwierające i zamykające się pod wpływem różnicy ciśnień. Większe zawory są dodatkowo dociskane sprężyną.

              Głównymi wadami pomp tłokowych jest ich wolnobieżność i związany z tym niekorzystny stosunek wydajności do wymiarów pomp oraz duży ciężar i związany z tym koszt pompy. Z tych względów pompy tłokowe zostały w znacznej mierze wyparte przez pompy wirowe.              

              Niemniej, niezmienność objętości skokowej pompy tłokowej została jednak wykorzysta w pompach dozujących, stosowanych do przetłaczania niewielkiej wydajności, ale w bardzo dokładnie odmierzonych porcjach, np. w przemyśle chemicznym czy spożywczym.

              Szczególnym rodzajem pomp wyporowych są pompy skrzydełkowe. W cylindrycznym kadłubie, przy tym typie pomp, jest umieszczony poruszający się ruchem wahadłowym tłok skrzydełkowy (skrzydełko).

              Zastosowanie praktyczne mają również pompy zębate mają szereg zastosowań, między innymi w instalacjach smarowania pod ciśnieniem. Dwa koła zębate pozostające w głębokim zazębieniu są dopasowane szczelnie do kadłuba. Ruch obrotowy kół powoduje przemieszczanie się cieczy w przestrzeniach międzyzębnych z obszaru ssawnego do tłocznego.             

              Dodatkowo, pompy wyporowe różni od pomp wirnikowych fakt, że w ich przypadku wydajność i ciśnienie tłoczenia są od siebie niezależne (pomijając straty nieszczelności).

Pompy wirowe

      Pompy wirowe należą do grupy maszyn wirnikowych. Ich zasada działania polega więc na zwiększaniu krętu cieczy w wirniku (tj. organie roboczym) zaopatrzonym w łopatki i obracającym się ze stałą prędkością obrotową. Ciecz stale przepływająca przez wirnik podlega działaniu siły odśrodkowej lub działaniu siły wyporu łopatek, albo obu tych sił łącznie. W ten sposób energia silnika jest przekazywana cieczy za pośrednictwem wirnika, powodując w niej wzrost energii ciśnienia i energii kinetycznej. Po wyjściu cieczy z wirnika następuje dalsza przemiana jej energii kinetycznej w energię ciśnienia. W odróżnieniu od pomp wyporowych przyrost wysokości podnoszenia w pompie wirowej jest zależny od wydajności.

W zależności od kierunku przepływu cieczy przez wirnik dzielimy pompy na:

·         odśrodkowe - o promieniowym przepływie cieczy,

·         helikoidalne i diagonalne (promieniowo-osiowe) - o przepływie ukośnym.

·         śmigłowe - o przepływie osiowym.

              Zależnie od wysokości podnoszenia stosuje się pompy jedno- i wielostopniowe, te ostatnie głównie jako pompy odśrodkowe, z kilkoma wirnikami przez które pompowana ciecz przepływa kolejno, a wysokości podnoszenia poszczególnych wirników sumują się. Ze względu na położenie wału dzielił na poziome i pionowe. Pompy wirowe są to maszyny wysokoobrotowe i dlatego przeważnie sprzęga się je bezpośrednio z silnikami szybkobieżnymi; z silnikiem elektrycznym, turbiną parową lub gazową. Prędkość obrotowa pomp wirowych wynosi zwykle 500-3000 obr/min, a przy napędzie turbina parową 5000-12 000 obr/min.

              Pompy specjalne

Pneumatyczne, perystaltyczne, strumieniowe.

O wyborze rodzaju pomp decydują:

- właściwości pompowanej cieczy (gęstość, aktywność chemiczna, temperatura)

- objętość cieczy

- wymagania technologiczne

              Odmiennego rodzaju środków technicznych wymaga transport materiałów stałych sypkich, rozdrobnionych, w kawałkach, ładunków jednostkowych (skrzyń, pudeł, beczek itp.). W zależności od kierunku przemieszczania wyrobów stosowane są urządzenia do transportu poziomego lub pionowego.

Podstawowymi środkami transportu są :

·         wózki jezdniowe,

·         dźwignice,

·         przenośniki.

              Do przemieszczania ładunków służą wózki jezdniowe. Wyróżnia się wózki jezdniowe bez napędu lub z napędem (elektrycznym, spalinowym), wózki unoszące i wózki podnośnikowe.

              Dźwignice służą po przemieszczania ładunków przez ich podnoszenie i przenoszenie, a ruch przeciwny odbywa się wskutek działania grawitacji. Dźwignice dzielą się na proste i złożone. Dźwignice złożone obok mechanizmów podnoszących ładunek mogą mieć mechanizmy obrotu, zmiany wysięgu oraz jazdy. Dzielą się one na: podnośniki , suwnice oraz żurawie.
             
              Przenośniki są urządzeniami do przemieszczania i przeładunków towarów o różnej technicznej podatności przewozowej. Są to urządzenia transportu bliskiego o ruchu ciągłym, przeznaczone do przemieszczania materiałów sypkich lub innych  ładunków, po określonym torze.

Podział  przenośników:

·         przenośniki cięgnowe (transport za pomocą cięgna)

o     podwieszone (ładunek zawieszony na zawieszkach)

o     taśmowe

o     członowe (na odpowiednich członach (płyty, koryta, wózki)

o     kubełkowe (transport w kubełkach połączonych cięgnem)

o     zabierakowe (transport za pomocą zgarniaków, zgrzebłów, zaczepów)

·                    przenośniki bezcięgnowe (za pomocą innych niż cięgno elementów mechanicznych,               drgań lub grawitacji)

o                        grawitacyjne (transport po nienapędzanych obrotowych wałkach

              lub krążkach, rolkach lub zsuwniach)

o                        wałkowe i krążkowe napędzane (transport poziomy po napędzanych wałkach lub                             krążkach)

o                        śrubowe (transport za pomocą obracającej się powierzchni śrubowej)

o                        wstrząsowe (transport poprzez dragania rynny)

o                        miotające

·                    przenośniki z ośrodkiem pośredniczącym (transport w strumieniu gazu lub cieczy)

o                   pneumatyczne

o                   hydrauliczne

Przenośniki cięgnowe są to urządzenia transportu ciągłego przemieszczające materiały luzem lub ładunki jednostkowe za pomocą cięgna.              

Przenośniki podwieszone są jednym z najbardziej rozpowszechnionych środków transportu wewnątrzzakładowego stosowany w produkcji wielkoseryjnej i masowej. Przemieszczają one ładunki lub pojemniki zawieszone bezpośrednio na rolkach łańcucha pociągowego lub wózkach przesuwanych po oddzielnym torze za pomocą zaczepów (popychaczy) zamocowanych do łańcucha.

Przenośniki kubełkowe są to urządzenia ...