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如何降低挤出业的能耗?

2022/11/11 13:19:52 来源:聚风传媒 关键词:聚风塑料网

国外对中小制造企业的调研结果表明,电费是他们主要的可变成本。相比于固定成本,可变成本会随产量的变化而变化。对于塑料挤出加工业而言,能源开支在成本预算中位列第三,排在它前面的是材料与人工。这一事实必然使我们考虑采取良性做法和更先进更有效技术的必要性,以便于能够优化可用资源,从而减少消耗。降耗的目标存在于两个方面:一方面,提高企业在经济方面的表现,从而在市场中更具竞争力;另一方面,通过降低能量损失和减少浪费,从而减弱对环境的影响。所以,接下来让我们看看挤出加工行业,在提高生产力的同时,如何又能降低能源消耗。


挤出机的选择

选择正确的挤出机是优化工艺和限制用电成本的第一步。例如,用大功率挤出机生产小尺寸型材就是浪费能源和金钱,杀鸡焉用宰牛刀?每一种聚合物及其混料作业都需要做广泛的测试,以根据技术特征和螺杆形状,来确定哪种解决方案为最佳。


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速度也是一个需要考虑的参数。当挤出机在其最大设计速度下运行时,其消耗会减少到最低,这对应的是最大机械效率点。

在这些主要因素中,我们当然不能遗忘掉机械的使用时长及损耗情况,这可能导致更大的能耗变化,从而显著提高成本。



电 机

2017年,针对安装在挤出生产线上的电机,IEC(国际电工技术委员会)要求强制采用IE3标准,我国对应的是能效二级标准。这是在技术适应方面向前迈出的重要一步,但已经有一些电机能够保证显著提高能源效率水平。


实际上,挤出行业已应用了同步IE4电机,与传统的异步电机相比,它更紧凑,动力更强劲,效率更高。传统的异步电机由逆变器控制,在整个速度和负载范围方面已是非常出色了。在电机上的投资可以转化为立竿见影的5-8%节能,进而成为企业成长的一种新型有价值的资源。


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料筒加热系统

在挤出生产线中,传统上是通过直接与电阻丝加热元件接触,来对料筒进行加热的。该系统有着许多局限性,首先是料筒的高分散性,以及高热惯性(指电流虽已减小,但弧隙中热量来不及立即散出,因而弧柱温度来不及立即降低,电弧电阻还保持原来的较低的数值,因此电弧电压也较低)和较差的热均匀性。用这种方法,材料的温度始终比料筒低20℃左右,很难达到70%以上的能效水平。

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传统电阻丝加热器


通过将电磁感应原理应用到挤出过程中,意大利鲍山诺(bausano)公司创造出了首种非接触式料筒加热系统 - “智能能源系统SMART ENERGY”。金属暴露在一个由特殊线圈所产生的交流电磁场中,通过磁场的运动,在内部形成寄生电流(也称为涡流),反过来,又产生热量离开摸上去感觉凉的外表面。

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其结果是对料筒以及被加工材料的加热更加快速和更加均匀,这样就可以达到更高的温度。但真正的优势还在于效率水准,可以达到95%,净节能达35%。



消耗量监测

为了能够减少能源浪费,优化生产,需要准确地了解生产过程中各个阶段的能耗情况,以识别出薄弱点和障碍,并采取相应的措施。考虑到一些机器的规格大小和复杂性,以及需要避免拆卸、检查和测试各个组件时所花掉的宝贵停机时间,对能耗情况进行监控并不是一件轻轻松松的事。


为了向客户企业提供可靠的筛查工具,鲍山诺开发出了挤出机数字控制系统,一种用于监测挤出机和整个生产线的能源性能的系统。这是一种高度创新的技术,可满足工业4.0所提出的最新垂直整合要求。垂直整合(Vertical Integration)是指一个产品从原料到成品,最后到消费者手中经过许多阶段,如果一家公司原本负责某一阶段,当这家公司开始生产过去由其供货商供应的原料,或当公司开始生产过去由其所生产原料制成的产品时,这就是垂直整合。 


所有参数都可以实时查看,并且可以随时进行干预,甚至是远程干预,目的是管理电机功率、温度控制、警报和安全阈值之定义,以及查阅和存储数据和消耗统计数据。


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对生产进行连续和实时的监控


总之,如果我们想减少挤出行业的用电量,以上几点需要发挥作用,可改善的空间不可谓不宽广。一切都体现在所应用技术的创新和质量上:这些技术的质量和能源效率越高,挤出加工企业的投资就越安全,也就更加有利可图。

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