精密凸輪加工廠擺脫冷卻液處置問(wèn)題
油的去除，第一部分
為了延長(zhǎng)冷卻液的可用壽命，Algarra先生從(位于俄亥俄州Westlake市)Monlan公司購(gòu)買了一臺(tái)Hyde(海德)回收單元。臟的冷卻液首先經(jīng)過(guò)過(guò)濾以去除懸浮和沉淀的固體，然后海德回收單元利用重力流來(lái)聚結(jié)分散而自由浮動(dòng)的油。在冷卻液第一次通過(guò)海德單元的過(guò)程中，99%以上的雜質(zhì)油被排除到一個(gè)存儲(chǔ)容器中。干凈的冷卻液積聚到一個(gè)箱子中，并可以返回到機(jī)床上。
或者更精確地，如果沒有其它污染物，則它可以返回到機(jī)床上。除了雜質(zhì)油污染外，某些機(jī)械師使冷卻液受到了他們用于改善成品外觀而使用的化學(xué)品污染。例如，通常采用含有三氯乙烯的切削液，并用煤油來(lái)使塑料件不經(jīng)拋光就閃閃發(fā)亮。海德單元無(wú)法消除這些污染物。盡管在處置被污染的冷卻液時(shí)，這些添加劑的存在并不重要，但這些添加劑卻使冷卻液無(wú)法重復(fù)使用。
Algarra先生開始就冷卻液中不兼容的化學(xué)物質(zhì)而對(duì)員工進(jìn)行教育。該機(jī)加工車間停止了訂購(gòu)那些冷卻液供應(yīng)商說(shuō)不兼容的化學(xué)品。一旦該車間的習(xí)慣改變，就可以將回收的冷卻液使用若干星期。除了因細(xì)菌污染引起冷卻液發(fā)臭外，這些冷卻液甚至可以使用更長(zhǎng)的時(shí)間。海德單元無(wú)法將細(xì)菌從冷卻液中去除，但是接下來(lái)的一種工藝改良卻實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。
油的去除，第二部分細(xì)菌污染問(wèn)題的解決途徑是，將每臺(tái)機(jī)床與回收和充氣單元相配合。該車間采用了這些單元的兩個(gè)供應(yīng)商，即(位于堪薩斯州Wichita市)的Cool-Clean Systems公司以及(位于伊利諾斯州Fisher市)的Design & Manufacturing公司。每個(gè)設(shè)備可將冷卻液從機(jī)床泵出，通過(guò)該單元然后再回到機(jī)床中。雜質(zhì)油以浮動(dòng)層積聚在冷卻液頂部。那些引發(fā)臭味的細(xì)菌就位于該油中。每周將這種油層從各個(gè)單元中排出一次，并將它們收集起來(lái)進(jìn)行油回收。
為了使這些單元之一生效，機(jī)床中所有冷卻液都必須循環(huán)起來(lái)，以便所有的油都最終通過(guò)系統(tǒng)。Algarra先生所面臨的一個(gè)問(wèn)題是標(biāo)準(zhǔn)回油管不夠長(zhǎng)，無(wú)法在最大的機(jī)床內(nèi)完成完整的冷卻液循環(huán)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，他在某些單元上布置了更長(zhǎng)的軟管，從而冷卻液可以從盡可能遠(yuǎn)的進(jìn)料泵返回。
Algarra先生還對(duì)冷卻液容器中帶折流板的一些機(jī)床進(jìn)行了修改。這種折流板阻止了一些油到達(dá)充氣單元的泵中，正是這些油中的細(xì)菌引起冷卻液變臭。他通過(guò)在每個(gè)折流板頂部開些小通道解決了這個(gè)問(wèn)題。由于油浮在表面，因此這些提升的通道使得油可以順利通過(guò)。為了獲得最好的結(jié)果，這些單元需要定期操作。如果它們所有時(shí)間都在運(yùn)行，則需要大量能量。但是如果夜間或周末關(guān)閉，細(xì)菌將會(huì)趁機(jī)在機(jī)床中繁殖。
Algarra先生通過(guò)在每個(gè)單元上安裝一個(gè)定時(shí)器解決了這個(gè)問(wèn)題。這樣，各個(gè)單元可以每隔一小時(shí)工作15分鐘。
通過(guò)阻止細(xì)菌繁殖，冷卻液可用時(shí)間比單單用海德單元的可用時(shí)間延長(zhǎng)了許多。Algarra先生選擇了一臺(tái)機(jī)床，想看看海德單元與一臺(tái)回收兼通風(fēng)單元結(jié)合在一起，在不清洗機(jī)床的情況下冷卻液可以重復(fù)使用多長(zhǎng)時(shí)間。該實(shí)驗(yàn)中的冷卻液在一年多的時(shí)間內(nèi)保持了未污染狀態(tài)。
進(jìn)入稀薄空氣
ESA-WMM車間隨后從(位于新罕布什爾州Goffstown市的)Severn Trent Services-Samsco公司購(gòu)買了一臺(tái)水汽化器。這樣廢品量就進(jìn)一步減少。由于機(jī)床冷卻液中大約95%是水，汽化器在減少?gòu)U冷卻液量方面發(fā)揮了巨大作用。由于車間不再存在有毒冷卻液添加劑，因此只有水被揮發(fā)，意味著汽化過(guò)程不會(huì)引起任何空氣污染。
在該汽化器中最多可以裝入200加侖的被污染冷卻液，而在大約6小時(shí)時(shí)間內(nèi)，該量就減少80%以上。剩余的復(fù)合物為冷卻液油基部分連同雜質(zhì)油。這種油基材料可以加到積聚起來(lái)的雜質(zhì)油中，并送到油回收者那里。(細(xì)菌污染并不影響油的可回收性。)在安裝了水汽化器后，該機(jī)加工車間擺脫了整個(gè)冷卻液廢品流。由于所有設(shè)備都到位，因此該車間不再每年形成3,000加侖的廢冷卻液。取而代之，從冷卻液流收回了大約100加侖可回收油。該項(xiàng)目還使得機(jī)加工車間可以將其濃縮冷卻液的購(gòu)買量從以前的每年大約12桶(每桶5加侖)減少到僅僅3桶。每年因冷卻液采購(gòu)和處置量減少而產(chǎn)生的總成本節(jié)約量大約為10萬(wàn)美元，而實(shí)際效益甚至比此數(shù)值還要高，因?yàn)樵摂?shù)據(jù)沒有包括工人健康的改善和生產(chǎn)率的提高等因素。
所有這些新設(shè)備的采用以及各個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化在Los Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的ESA-WMM車間花了幾年的時(shí)間，但是這套類似的系統(tǒng)在任何機(jī)加工車間都可以在較短的時(shí)間內(nèi)起到雙倍的效用。由于廢品大大減少，另一個(gè)機(jī)加工車間——位于新墨西哥州Albuquerque市的Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)車間—也已經(jīng)采用了相同的系統(tǒng)。
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