原材料,能源成本攀升,挤出机节能计划
时间:2019-03-02 18:04:47 来源:诺亚娱乐-诺亚彩票-诺亚娱乐注册 作者:匿名


增加原材料成本和能源成本压力使节能和物化成为挤出加工行业的一个焦点。同时,挤出技术供应商能够从各个角度开发各种节能解决方案,以满足用户的节能需求。

用于生产转换的控制材料和能量消耗

在市场上,对小批量和短交货时间的需求不断增加,产品规格和品种的频繁切换已成为制造商必须考虑的重要因素。规格切换过程的停机,重新安装和调试通常意味着大量的原材料,劳动力和能量损失,并且设备的生产效率越高,损失越大。为响应市场需求,快速更换规格和快速更换品种已成为加工商提高竞争力的重要技术。

在这种环境下,许多大型欧洲管道制造商开始安装Krauss Maffei Berstorff的快速开关系统,该系统具有显着的灵活性和材料节省。

两位比利时客户最近订购了两条完整的生产线,一条25-63毫米的生产线和一条70-160毫米的生产线。主要部件是Krauss Maffei Berstorff经过验证的36D单螺杆挤出机,螺旋管模和快速开关切换技术。最近在世界上最大的管道制造商之一安装了160-250mm的生产线。该生产线还配备了该公司的内部管道冷却系统(IPC),可在不增加冷却成本的情况下提高产量。意大利客户将很快安装新的Quick Switch系统,生产直径达160mm的聚烯烃管。

QuickSwitch系统显着提高了生产线的灵活性,使制造商只需按一下按钮,即可在几分钟内完成整条生产线的管径变化。所有浪费的材料只是一个短截头圆锥形管。实际上,快速更换过程节省的时间实际上意味着能耗的显着降低。传统的开关过程造成的材料浪费和调试阶段的能耗不容小觑。在管道和薄膜的加工中,可以采用快速切换技术。对于配料制造商而言,轻松清洁设备是快速改变产品种类的关键。北美色母粒生产商Comai最近从科倍隆订购了一台新的ZSKMc18双螺杆挤出机。影响这一决定的因素有两个。 Corio的总经理Antonio Sedan解释说,一方面,在1999年购买了三台ZSK复合挤出机之后,该公司一直在使用它,具有高可靠性的设备。所有部件的耐磨性都得到了很好的认可。另一方面,ZSK70Mc18允许更高的产量,并允许非常快速的产品切换,与以前的型号相比,清洁时间明显缩短。

据报道,这种新型复合系统快速提高产量和提高色母粒质量的关键因素是加工区域的优化。优化的冷却系统和改进的温度控制不仅显着降低了能耗,而且提高了整个加工区温度控制和复合过程的整体热力学性能。

系统的清洁性能也得到了改进,可以更快,更轻松地进行清洁。该系统配有快速释放结构,可减少安装和重新组装时间。这对于彩色母料的生产具有特别的优点,因为彩色母料生产通常需要更换颜料,添加剂,有时甚至需要更换基础树脂。此外,任何紧急的,无计划的色母粒订单都可能导致长期稳定的生产线暂时中断。

采用新型挤出机螺杆,机筒结构和支撑系统

为挤出机配备新的螺杆,机筒结构和排气系统也是实现提高效率和降低能耗的有效手段。

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例如,使用具有较高纵横比的较低剪切比,使用开槽筒以及使用更有效的排气系统都是有效的手段。

Battenfeld Cincinnati的新一代twinEX双螺杆挤出机充分展示了节能特性。 twinEX提供四种78mm至135mm的挤出机型号。与其他反向旋转双螺杆挤出机相比,twinEX的比能量输入低约15%,同时产量得到改善。这是通过将处理单元延长至34L/D并结合减少热损失来实现的。主要设计特点包括完全绝缘的桶,智能APC桶空气冷却(强风冷系统),Intracool螺杆核心温度调节系统和优化的螺杆设计。除挤出机外,下游设备的不断发展对于改善型材挤出性能也至关重要。 Battenfeld Cincinnati不仅设计和制造下游设备,还专门与Gruber Extrusion Technology合作开展工程项目。两家专业的挤出技术公司相结合,提供了一种高容量,高能效的完整窗型挤出生产线。 Gruber Extrusion Technologies最近开发出一种节能真空系统,具有更高效的干式真空设置和带有可变真空控制系统的真空室。与传统系统相比,带有节能真空系统的尺寸表可以将能耗降低多达50%。

近年来,布鲁克纳的双膜生产线已成为市场上最受欢迎的技术之一。在满足更高的宽度和效率的同时,布鲁克纳生产线也是其生产线的重要特征。例如:

“热再生系统”再生侧向定向器所浪费的能量,该系统还可用于升级现有生产线,包括非布鲁克纳生产线,例如安装用于土耳其Polinas Plastics的布鲁克纳,安装能源到目前为止,消费已经节省了30万欧元。

专门设计的“能源监控工具”,基于能源监控,提供半自动和全自动控制,使生产线在生产模式下节省能源和资源。

通过直接铸造工艺生产的PET生产线,从聚酯生产直接到生产线模具,可以在原材料和薄膜生产中实现节能。

优化的薄膜板坯温度控制,整个厚度的薄膜厚度可以冷却到最小,从中将温度再加热到MDO拉伸所需的温度,这可以有效地降低加热的能耗。

直接驱动所有组件可降低电机和传动皮带之间的能耗,并改善加工控制。

使用带有通风口的双螺杆挤出减少了PET加工所需的能量,并消除了消耗预干燥能量的需要。

用于辅助电机的可调节驱动装置,例如泵和风扇,可优化加工操作并节省能源。

EXRUDEX塑料机械有限公司开发了一种新型单螺杆挤出机,并命名为HELIBA。经过多次改进,该设备经过全面优化,可实现节能,经济,可靠,持续供电和使用寿命。通过降低冷却要求并在相同输出下减小结构尺寸,HELIBAR设备能耗可降低10%至60%。具体数据如下:与新型挤出机相比,能耗降低10%;与旧设备相比,保留了原有的电机和齿轮箱,改进了螺杆和机筒,能耗降低了20%; 60系列HELIBAR设备取代了90系列挤出机,能耗降低了60%。

EXTRUDEX的总经理HelmutWahl认为,这些优点的主要原因是即使在处理具有强烈磨损的添加剂(例如颜料)时也没有磨损。

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挤出机进料区的压力很小,没有磨损源。 “由于低摩擦热,降低冷却要求和完全绝缘的桶,能耗极低,”Wahl补充道。

根据所处理的模具和材料的类型,在90%的情况下,HELIBAR设备的冷却单元不需要昂贵的冷却水系统,并且成本较低的空气冷却单元就足够了。

节能直驱系统

Davis-Standard对三种单螺杆挤出机进行了能效和噪音测试。这两种挤出机通常由直流电动机和交流电动机驱动,所用的电动机是永磁同步电动机(PMSM)或转矩电动机。它们不适用于齿轮箱的直接驱动系统。两个挤出机都使用推力轴承系统来承受挤出过程中的高轴向力。为了精确,每个比较的挤出机具有相同的加工区,包括进料区,料筒,螺杆和控制系统。用HDPE进行高负荷研究,用PP进行低负荷研究。

驱动器和电机性能监控使用电能质量分析仪记录功耗。记录参数包括三相电压,电流和功率。所有挤出机的操作条件包括产量,熔体温度和压头,以确保实验过程的一致性。该实验使用配备齐全的Davis-Standard 2.5英寸长孔30挤出机,带有五个电加热和水冷桶部分。研究表明,直接驱动系统比传统的挤压系统具有许多优点。对于低扭矩材料(PP),直接驱动系统比AC系统节省15-20%的能量,比DC系统节省20-50%。因此,对于高扭矩树脂(HDPE),直接驱动系统比AC系统节省10-15%,比DC系统节省17-40%。在典型的100 rpm运行条件下,直流电机比交流系统节省10-15%的电能,比直流电机节省20-25%。

直接驱动系统的噪音也显着降低。传统系统的噪声主要来自齿轮旋转和冷却风扇,用于冷却电动机的定子和转子。在所研究的两个传统系统中,DC系统具有单独的风扇,无论挤出机速度如何,其都以相同的速度和风速运行。交流系统有一个与电机一起运行的内置风扇。声级测试表明直接驱动系统显然很安静。

在挤出机中仍有许多因素可以考虑实现节能。仔细研究每个制造商的不同节能系统将具有特殊的好处,例如新的加热装置,优化挤出机和模具的冷却系统。等待。