Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho máy EBM đã chuyển từ một chi tiết marketing sang yêu cầu thương mại thực tế. Cho hầu hết các nhà máy nhấn phun, điện là chi phí thứ hai có thể kiểm soát sau lượng nhựa, và ở những khu vực có mức thuế cao hoặc nghĩa vụ báo cáo về lượng carbon, đây chính là dòng chi phí tăng nhanh nhất. Một máy nhấn phun cán định hình chạy ba ca trong ngày để sản xuất bình nhựa HDPE có thể tiêu thụ nhiều điện hơn trong một năm so với một tòa nhà văn phòng có diện tích sàn tương đương. Tuy nhiên, cùng một máy khi được xác định chính xác có thể sản xuất ra sản phẩm tương tự bằng nguồn điện ít hơn đáng kể.
000 bộ hoạt động trong hơn 90 quốc gia. Trong số các thiết bị đã được lắp đặt, phương pháp thường xuyên duy trì: sự khác biệt giữa một máy hiệu quả và một máy không hiệu quả hầu như không phải là một thành phần đột phá. Đó là sự tích lũy của hơn một trăm quyết định kỹ thuật có chủ đích, mỗi một trong đó giúp giảm vài phần trăm hiệu suất một hệ thống khác.
Trong bài này, ông đã phân tích chính xác nguồn năng lượng được tiêu thụ trong một máy ép nhựa phun, sau đó phân tích từng hệ thống phụ theo thứ tự: phần động cơ nén, bộ nguồn lực thủy lực, hệ thống làm nóng ống và đầu dập, không khí áp suất và hệ thống làm lạnh khuôn. Bài viết đã giải thích sự khác biệt có thể đo lường giữa các hệ thống bơm điều chỉnh thể tích cố định, bơm điều chỉnh thể tích cảm biến tải, thiết bị servo thủy lực và hành động hoàn toàn bằng điện. Bài viết đã so sánh mica, gốm, đèn hồng ngoại và làm nóng cảm ứng trên cơ sở tương tự nhau. Bài viết đã xác định chính xác quá trình thu hồi khí áp suất thực tế. Và bài viết kết thúc bằng một bản kế hoạch tái thiết quan trọng mà bất kỳ nhà máy nào cũng có thể áp dụng cho các máy đã có tại vị trí trên sàn, bất kể nó có được tên nhãn của Apollo hay của Bekum, Kautex Maschinenbau, Uniloy hoặc Graham Engineering.
Phương thức cho dự đoán hiệu quả năng lượng là cách mà các kỹ sư nên làm: điều đó được thể hiện dưới dạng mức tiêu thụ năng lượng cụ thể ở đơn vị kWh/kg sản phẩm, và kWh/000 sản phẩm, được đo tại biên giới của máy. Chi phí tương đối và giai đoạn thu hồi vốn được thể hiện theo những cột giá trị và mức cơ bản xác định hơn là con số thuần tuý, vì các quy mô thuế, thuế và mức lương lao động trên địa phương quá khác nhau để có thể sử dụng con số duy nhất nào.
Tại sao tiêu thụ năng lượng hiện là một tiêu chí trong tiêu chuẩn EBM?
Chi phí điện năng không còn được coi là một tiêu chí phụ trong công nghệ phun ép nén; nó là một tiêu chí chọn lựa chính xác quyết định cho máy liệu một đường dòng máy có thể duy trì được mức cạnh tranh hay không trong suốt 10 năm tuổi thọ. Ba yếu tố đã hội tụ để tạo ra điều này, và không có một trong những cái đó có thể đảo ngược được.
Cái đầu tiên là biến số thay đổi tιμ giá. Giá điện trong nhiều khu vực xuất khẩu đã trở nên ít dự đoán hơn nhiều so với trước 1 thập kỷ, và phun thành khuôn là một quá trình đa yếu tố điện đầu vào do bản chất. Theo cách khác với chi phí nhựa, có thể được truyền từ khách hàng thông qua hợp đồng điều theo chỉ số, chi phí điện thường được hấp thụ hoàn toàn bởi máy biến đổi. Một máy được miêu tả chỉ dựa trên giá mua và năng suất có thể tiêu thụ nhiều lần giá trị vốn của nó trong điện trong suốt tuổi sử dụng.
Lực thứ hai là tính toán carbon theo quy định và theo nhu cầu của khách hàng. Các nhà sản xuất thương hiệu trong lĩnh vực đóng gói thực phẩm và đồ uống, hóa chất hàng ngày, và dược phẩm ngày càng yêu cầu dữ liệu về khí thải Scope 3 từ các nhà cung cấp của họ. Các dữ liệu đó không thể được sản xuất nếu không có việc đo năng lượng theo máy. Một nhà dịch chuyển không thể báo cáo số kWh cho mỗi nghìn hộp đối với một hộp quy định nào đó sẽ bị bất lợi trong cạnh tranh, bất kể phần máy có tốt đến thế nào.
Căn nguyên thứ ba là sự trưởng thành của công nghệ hỗ trợ chính nó. Các đơn vị năng lượng servo-hydraulic, các động cơ đồng bộ bằng magnet vĩnh cửu và hệ thống sưởi tấm cuộn điện đều là những sự đột phá và tốn kém năm nay đã trở thành phổ biến, có tính ổn định cao và có sẵn từ nhiều nhà cung cấp thành phần, giảm cả sự chênh lệch giá và rủi ro kỹ thuật. Đó là một lựa chọn thử nghiệm một thời nay đã trở thành việc thiết kế xưa cũ và không thể chấp nhận được.
Kinh tế thông dụng của tiêu thụ năng lượng đặc trưng
chỉ số hữu ích nhất trong thảo luận này là tiêu thụ năng lượng cụ thể, được thể hiện bằng kWh/kg sản phẩm hoàn thiện. Nó loại bỏ kích thước máy, hình dạng bình chứa và các mô hình thay đổi giờ, cho phép một dây chuyền sản xuất chai 200ml và dây chuyền gá 220L được so sánh trên cùng một trục. Trường hợp máy gia công thổi mold HDPE được thiết lập tốt, tổng tiêu thụ năng lượng cụ thể của máy thường nằm trong khoảng 0,55 đến 0,95 kWh/kg. Máy được thiết kế trước khi áp dụng rộng rãi công nghệ truyền động máy ly tâm chủ động tốc độ, áo khoác cách nhiệt và hệ thống khí đóng vòng, thường vượt quá 1,2 kWh/kg cho cùng một số tiết.
Khi nhân với công suất hàng năm, khoảng cách khoảng 0,4 kWh/kg này không có vẻ đau khổ cho đến khi ghi nhận. Máy chuyển đổi 400 tấn HDPE mỗi năm với nhược điểm 0,4 kWh/kg thì mỗi năm tiêu thụ thêm
Sức mạnh năng lượng trong đúc bơm ép không phải thuộc về một thành phần riêng biệt. Nó được đạt được thông qua việc tấn công có hệ thống sáu hệ thống phụ, mỗi hệ thống góp phần từ 3% đến 60% sức tải tổng thể của máy, và bằng cách đo kết quả thay vì giả định về nó.
Nơi có công suất thực sự: phân tích năng lượng của máy EBM. Trong điều kiện hay khí nén dùng trong sản xuất các loại máy, khí gas hóa tung lượng khí nén và làm cho các bộ phận hút nước hoạt động. Nhưng tại sao phải đặt cần là hiện tượng tăng áp suất không khí nén trong khi cấy và bơm trong quá trình đóng gói thành phẩm.
Trong một máy ép chảy nén dạng của 1 buồng sản xuất bình nhựa HDPE 5L, hệ thống dẫn động đùn tiêu thụ phần cường độ điện năng lớn nhất, thường là 45% - 60%, theo đó là thiết bị năng lượng thủy lực, hệ thống làm ấm nồi và đầu die, khí nén, và làm mát khuôn. Sở hữu kiến thức về phân bố này là điều kiện tiên quyết cho bất kỳ chương trình tiết kiệm năng lượng hợp lý, vì sự tự kỷ đầu tư vào tối ưu hóa một hệ thống đóng góp 4% vào công suất không bao giờ có thể đánh mất so với một cải tiến đáng kể cho một hệ thống đóng góp 50%.
Biểu đồ phân tích dưới đây phản ánh một cấu hình đại diện: một bộ máy có một van ly trồng đơn, L/D 25:1, gia công liên tục với đầu cán có một lớp, bộ nén thủy lực và công nghệ tự miễn mỏi. Tốc độ chảy của chất nóng là khoảng 0,3 g/10 phút ở nhiệt độ 190°C và 2,16 kg, theo ASTM D1238. Trọng lượng thùng là khoảng 180-220 g. Nhiệt độ môi trường được giả định là 25°C.
Bảng 1: phân tích chi tiết về năng lượng tiêu thụ của máy ép nhựa cao cấp EBM có dung tích 5L
| Hệ thống phụ trợ (subsystem) | Mức phần trăm của tổng công suất máy | Mẫu tải | Các khung nâng cường tiết kiệm năng lượng chính |
|---|---|---|---|
| Động cơ đẩy máy xay (mô-tơ, hộp số, trục vít) | 45–60% | Tiếp tục, gần như không đổi | 000 kilowatt- giờ năng lượng nhưng không có hiệu suất sản xuất thêm. Nếu dùng chỉ số, với máy hiện đại, hiệu quả, đặt mức gốc là 100 điểm chỉ số, máy cũ với thiết kế kém được xếp vào khoảng 140-165 điểm chỉ số cho cùng một chương trình sản xuất. |
| Cụm máy thủy lực (kết nạp, xích di chuyển, khoan thanh, loại bỏ phớt quang) | 10–20% | Khí cắt phổ biến, giai đoạn ngồi đợi và giữ lâu | Bơm servo-hydraulic, bộ kiểm soát phản hồi tải, kích thước bình tích tụ, hoạt động hoàn toàn bằng điện |
| Đốt nóng thân máy, bộ chuyển đổi và đầu đúc | 8–15% | Cao khi khởi động, chế độ công suất thấp trong trạng thái ổn định | Mỏng nhựa cách nhiệt, sưởi bằng cảm ứng hoặc tia hồng ngoại, tự điều chỉnh PID, tập hợp nhóm thành từng khu vực |
| Không khí nén (không khí thổi thêm với cơ khí động lực) | 8–15% | Pulsed, high instantaneous demand | Khôi phục khí thổi, phát hiện sự rò rỉ, thổi trước hai giai đoạn và thổi chính, điều chỉnh áp suất |
| Hệ thống làm mát chiller và khuôn | 6–12% | Tiêu tục với biến đổi theo mùa | Độ cao điểm đặt nước, làm mát tự nhiên, trao đổi nhiệt bằng tấm, máy bơm biến tốc |
| Các phụ kiện (máy nghiền, băng chuyển, thiết bị đổ, máy sấy) | 3–6% (M002PTFE) | Loại máy hoạt động liên tục, thường để chạy liên tục | Mở các khóa liên kết phụ thuộc vào nhu cầu, mài lưỡi nghiền, vận chuyển ở kích cỡ thích hợp |
Ba kết luận thực tế có nguồn gốc trực tiếp từ bảng số liệu này. Thứ nhất, bất kỳ chương trình tiết kiệm năng lượng nào bỏ qua thiết bị đùn nén đều chỉ giải quyết một phần nhỏ trong số những vấn đề có liên quan. Thứ hai, máy tăng áp là hệ thống phụ có khoảng cách lớn nhất giữa nhu cầu trung bình và cực đại, chính vì lý do này nó có phản ứng mạnh với kiểm soát servo. Thứ ba, khí nén và làm ấm cộng lại tạo ra một phần tương đương với hệ thống thủy lực và cả hai thường có giá thành cải thiện thấp hơn nhiều.
Cũng đáng lưu ý những thứ mà phân tích này cố ý không bao gồm. Các tải trọng ở cấp nhà máy như phòng nén trung tâm, quạt tháp làm mát, chiếu sáng và HVAC nằm ngoài phạm vi của máy. Để so sánh các máy từ các nhà cung cấp khác nhau, người ta phải xác nhận xem số liệu tiêu thụ được tính ở đầu máy hay bao gồm một phần của các dịch vụ này, vì sự chênh lệch có thể vượt quá 20%. EUROMAP 60.1 và 60.2 được thiết kế đặc biệt để loại bỏ sự mơ hồ này bằng cách xác định phạm vi đo lường và chu kỳ tham chiếu.
Công nghệ truyền động servo – thủy lực và giới hạn hiệu quả của bơm
Cụm công suất thủy lực là bộ phận phụ thuộc mà khoảng cách giữa công suất cài đặt và công việc hữu ích lớn nhất, do đó nó là mục tiêu có hiệu quả cao nhất theo đơn vị công sức công tác. Trong quá trình phun ép, các đơn vị đùn, la-zăng dịch chuyển, bước búa phun và các trụ xả thạch đều yêu cầu các đợt dòng chảy cao ngắn, cách nhau bằng khoảng thời gian yêu cầu gần như không có. Một chiếc máy bơm khả năng lưu lượng cố định thông thường không thể phân biệt được giữa những trạng thái này.
000 m2, hơn
Một máy bơm có lưu lượng không đổi, được truyền động bởi động cơ cột tử tốc độ không đổi cung cấp lưu lượng giống nhau mỗi giây khi động cơ hoạt động, bất kể máy cần bao nhiêu lưu lượng. Khi thiết bị giữ chặt được đóng lại và chỉ đơn giản nằm tại chỗ, hoặc khi máy đang chờ lựa cọ đạt tới độ dài, lưu lượng đó không có nơi cần thiết để đi. Nó được tống ngay qua bình thải, và toàn bộ năng lượng thủy lực được chuyển thành nhiệt trong dầu. Sau đó, nhiệt đó phải được loại bỏ bằng bình sưởi dầu, mà bản thân nó dùng nước làm lạnh và năng lượng bơm. Do đó, nhà máy phải trả đôi lần: một lần để tạo ra lưu lượng bị lãng phí, và lần nữa để loại bỏ nhiệt nó tạo ra.
Trong một chu kỳ EBM thông thường, việc làm công việc thủy lực chỉ chiếm một phần nhỏ của thời gian chu kỳ tổng thể. Còn lại là thời gian vắng, chờ đợi hoặc trôi qua. Đây là nguyên nhân làm giảm hiệu quả cấu trúc mà công nghệ servo trị được.
Máy bơm biến tốc dựa trên cảm biến tải
Bơm có chuyển động thay đổi với bộ kiểm soát phản hồi tải điều chỉnh góc của mâm kẹp nhãn để dòng chảy cung cấp phù hợp với nhu cầu và áp suất hệ thống theo dõi tải, cùng với một khoảng nhỏ. Điều này loại bỏ hầu hết bộ kẹp vắt của van hồi cứu và là một sự cải tiến thực sự so với chuyển động cố định. Tuy nhiên, động cơ chính vẫn chạy liên tục ở tốc độ cao, do vậy, bủi cuốn, ma sát giữa bánh răng, sự tràn nước bên trong bơm và khoảng áp suất sẵn sàng vẫn tiếp tục tốn điện ngay cả khi máy không hoạt động. Các hệ thống phản hồi tải cũng phản ứng chậm hơn đối với đòi hỏi dòng chảy đột ngột so với hệ thống servo được điều chỉnh tốt, vì mâm kẹp nhãn có tĩnh năng động.
Máy servo cộng với máy bơm truyền cjs
Một bộ servo-động lực kết hợp một máy điều khiển servo bằng một quả cảm với một bơm chuyển động cố định và đóng vòng lặp trên áp suất và lưu lượng thông qua bộ điều khiển chính. Khi máy cần lưu lượng, máy điều khiển tăng tốc; khi không, máy điều khiển làm chậm xuống hoặc dừng hoàn toàn. Trong các giai đoạn giữ, bộ điều khiển servo chỉ cung cấp lưu lượng nhỏ cần thiết để bù đắp cho sự rò rỉ nội bộ, vì thế mức điện năng đầu vào được đo trong các giai đoạn giữ giảm xuống thành một phần nhỏ so với giá trị đang hoạt động.
Trong quá trình hoạt động hoàn chỉnh của hệ thống EBM, tỷ lệ giảm mức tiêu thụ của máy bơm thủy lực thường nằm trong khoảng 15-40% so với mức tiêu thụ cơ sở cố định. Mức giảm này phụ thuộc hoàn toàn vào chu kỳ làm việc của máy. Máy cự ly ngắn có bộ chứa nhỏ và thời gian ngừng ngắn nằm gần giới hạn thấp nhất vì máy bơm thực sự sử dụng nhiều trong hầu hết thời gian. Máy nạp khối lượng lớn sản xuất các quả tròn 200L, trong đó bộ nạp giữ trong khoảng thời gian ngưng lạnh kéo dài mỗi chu kỳ, nằm gần giới hạn cao nhất.
Các hệ thống máy servo-hydraulic mang lại ba lợi ích thứ cấp có giá trị tương đương với năng lượng tiết kiệm được. Nhiệt độ dầu giảm đáng kể, kéo dài tuổi thọ mặt kính và dây ống và giảm tải dây dẫn làm mát dầu. Nhiệt độ trong máy giảm đáng kể, điều này quan trọng đối với tuân thủ quy định tại nơi làm việc. Đồng thời, độ kịp thời và độ lặp lại của áp suất và lưu lượng được cải thiện, điều này giúp ổn định quá trình lập trình thanh so và phân bố độ dày của thành bích.
Phủ sản xuất chảy ép hoàn toàn bằng điện
000 máy trong 90+ quốc gia.
Về mặt giới hạn ứng dụng: chế độ điều khiển hoàn toàn bằng điện có ưu thế nhất khi chu kỳ vận hành ngắn và thường xuyên, giờ hoạt động hàng năm cao, kích thước thùng tải nhỏ đến trung bình và các yêu cầu về sạch sẽ nghiêm ngặt. Nó trở nên ngày càng không phù hợp khi kích thước thùng tăng lên, bởi lực chèn và chiều dài cơ sở cần thiết cho các trống thùng lớn đòi hỏi sử dụng rulo thủy lực, trong khu vực đó bất kỳ bộ giảm tốc theo trục và cơ lô đều trở nên không còn nhỏ gọn, mạnh mẽ và tiết kiệm chi phí như việc sử dụng thủy lực. Cho dòng ABLD Series của Apollo có kích thước từ 20L đến 1500L, kiến trúc servo-hydraulic vẫn được khuyến khích sử dụng.
Sử dụng chính xác định dạng này: "1. " một dòng, không có gì khác.
| Kiến trúc truyền động | Lớp tiêu thụ năng lượng | Tỉ lệ tốc độ phản hồi | Cần phải bảo trì | Khí áp suất hút dầu | Chi phí vốn tương đối |
|---|---|---|---|---|---|
| Máy bơm cố định bộ tiếp tuyến, động cơ có tốc độ không đổi. | Tỷ lệ tiêu thụ cao nhất (mốc cơ sở 100) | Medium | High | High | Thấp |
| Máy bơm biến thiên với cảm biến tải | Moderate (index 78–88) | Medium | Trung bình đến cao | Medium | Medium |
| Máy servo với máy bơm định hình (servo-hydraulic) | Low (index 60–85) | Nhanh chóng | Medium | Thấp | High |
| Bộ bơm servo kép với các dây chuyền so sánh và tử cố định độc lập | Rất thấp (chỉ số 55-75) | Độ nhạy cao | Medium | Thấp | Very High |
| Toàn bộ thiết bị điện (cò máy servo và động cơ xích) | Thấp nhất (chỉ số 50–70) | Độ nhạy cao | Thấp | Không có. | Premium |
Các giá trị chỉ số trên chỉ liên quan đến năng lượng thủy lực và vận hành, được đo theo mốc cơ sở 100 điểm với chu kỳ sử dụng 5L phổ biến. Chúng không nên được hiểu như là các số liệu của toàn bộ máy. Năng lượng động cơ thủy lực chiếm 10 – 20% tổng công suất của máy, nên khi chuyển từ năng lượng ổ đĩa cố định sang thủy lực điều khiển, lượng tiêu thụ của toàn bộ máy có thể giảm từ 3 – 8% và có ý nghĩa, nhưng phải được hiểu cùng với tỷ lệ tương xứng.
Hiệu quả sử dụng năng lượng của máy đùn: lớp động cơ, hình học ốc vít và kWh/kg.
Đối với máy đùn liên tục, máy đùn là người tiêu thụ năng lượng chính. Do đó, một sự nâng cao một phần trăm ở đây có giá trị hơn một sự nâng cao mười phần trăm trong băng chuyền nghiền. Tỷ lệ hiệu quả của máy đùn phụ thuộc vào ba yếu tố tác động: hiệu quả điện của động cơ và bộ điều khiển, hiệu quả cơ lý của hộp số, và hiệu quả nhiệt động của trục cố định khi thay đổi công suất trục thành lớp nhựa nằm ở nhiệt độ và độ đồng đều mong muốn.
Motor efficiency classes under IEC 60034-30-1
IEC 60034-30-1 đã xác định các lớp hiệu suất IE1 đến IE5 cho các motor điện một chiều được vận hành qua dây, và phân loại này là tiêu chuẩn rõ ràng nhất có sẵn đối với người mua máy. Sự khác biệt giữa một motor IE2 và một motor IE4 hoặc IE5 có cùng công suất là vài phần trăm hiệu suất, nhưng những điểm đó tự động áp dụng liên tục cho tải nặng nhất của máy, 24 giờ mỗi ngày.
Một động cơ thuận động AC tiêu chuẩn được điều khiển bởi một biến tần bảo đảm hoạt động hơi nhất và khi được chỉ định ở cấp IE3, đó là một sự lựa chọn hoàn toàn đáng tin cậy. Chi tiết quan trọng là hiệu suất của động cơ thuận động suy giảm ở tải phần và tốc độ giảm. Máy cán rất thường xuyên vận hành ở 50-75% tốc độ thiết kế, chính là vùng mà đường cong hiệu suất của động cơ thuận động bắt đầu giảm, và khi đó hệ số sức thực của động cơ giảm.
Một động cơ đồng bộ bằng magnet vĩnh cửu, hoặc PMSM, có hành vi khác. Vì mạch vòng quay được cung cấp bởi các magnet thay vì dòng điện sinh inductance, các mất mát của vòng quay thấp đáng kể và đồ thị hiệu quả vẫn duy trì cõi xuyên suốt một phạm vi tốc độ rộng hơn. Động cơ xúc giơ PMSM thường đạt IE4 và trong kích thước khung lớn hơn, đạt IE5. Hơn nữa, chúng hoạt động hiệu quả hơn, giúp giảm các mất mát của động cơ quạt và kéo dài thời gian sử dụng bearings và lớp cách điện. Đối với một cấu hình vận hành trực tiếp, PMSM có thể đôi khi loại bỏ hoàn toàn hộp số, loại bỏ thêm từ 2 đến 4% mất mát truyền.
Kiểu hình và thanh nạp có các rãnh
Kiểu thiết kế bánh răng quyết định bao nhiêu công việc của trục biến thành khối nhão có giá trị và bao nhiêu biến thành nhiệt cắt không cần thiết phải được loại bỏ sau đó bằng các gió làm mát buồng đun. Một bánh răng cân đo thông thường có một cánh duy nhất dựa trên lưu lượng ma sát và cắt để tạo ra mạch nhựa. Một bánh răng ngăn cách vật liệu rắn với tụ điểm khối nhờn bằng một cánh phụ, làm nhựa có đặc tính nhuyễn hơn ở tốc độ cắt thấp. Đối với HDPE và PP, một bánh răng ngăn cách thiết kế tốt với phần kết hợp thường làm giảm mức tiêu thụ năng lượng cụ thể một cách đáng kể đồng thời cải thiện sự đồng đều của mạch nhựa và làm giảm nhiệt độ vỏ một số độ.
Chèn cứng có đường vạch thay đổi các quyथệ của đầu trục lỗ. Các đường vạch thẳng trục được gia công vào khu vực tiếp nhận đã được làm mát nhanh chóng tăng đáng kể hiệu quả vận chuyển chất rắn, do đó, năng suất trở nên ít nhạy hơn với áp suất đầu và trục bơm có thể cung cấp hiệu suất tương tự ở tốc độ thấp. Tốc độ trục bơm thấp có nghĩa là tạo ra nhiệt độ xiết thấp, nhiệt độ nấu thấp, yêu cầu làm mát sau chui ít hơn và tiêu thụ năng lượng riêng thấp hơn. Nguồn cung cấp có đường vạch đặc biệt đáng giá khi hoạt động với HDPE có khối lượng phân tử cao với tốc độ lỏng thấp, đây chính là lớp vật liệu được sử dụng cho bình chứa nhiên liệu, ống đựng hóa chất và lọ đựng xăng.
Tỷ số L/D: 24:1 so với 30:1
Tỷ lệ chiều dài đến đường kính thường được thảo luận như thể dài hơn là tự động tốt hơn. Trong thực tế, mối quan hệ về năng lượng không lành mạnh. Một ống dài 24:1 ngắn hơn, có diện tích bề mặt nhỏ hơn để đun nóng và có sức cản tương đối thấp hơn, vì vậy với lưu lượng trung bình, nó có thể là lựa chọn hiệu quả hơn. Một ống dài 30:1 cho thời gian lưu trữ dài hơn và khả năng nấu chảy và trộn tốt hơn, giúp cho lưu lượng lớn hơn mỗi vòng quay và xử lý tốt cho bột tái chế và hỗn hợp chính. Tuy nhiên, độ dài thêm còn gây thêm mất nhiệt bề mặt, yêu cầu cường độ bơm lớn hơn và đường truyền nhiệt dài hơn.
Luật định hướng thực tế mà Apollo áp dụng rất đơn giản. Đối với các bình HDPE và PP được chế tạo từ một chất liệu duy nhất có hàm lượng tái chế có phần hạn chế, tỉ lệ 24:1 đến 25:1 cung cấp mức tiêu thụ năng lượng đặc biệt thấp nhất. Nếu công thức bao gồm một lượng tái chế đáng kể, pha màu chủ đạo hoặc nếu có ứng dụng bù chồng nhiều lớp, tỉ lệ 28:1 đến 30:1 là đầy đủ hợp lý bởi sự thay thế bằng cách đẩy trục quay ngắn hơn mạnh hơn sẽ tạo ra nhiều nhiệt độ xô gió hơn việc tăng tổng chiều dài cuộn.
Bảng 3: Định cấu hình máy ép và mức tiêu thụ năng lượng độc lập đối với HDPE
| cấu hình máy chạy nhựa | Tỷ lệ tiêu thụ năng lượng đặc biệt (kWh/kg) | Đuôi nhiệt độ tan | Phù hợp nhất cho |
|---|---|---|---|
| Tụ bơm lỗ trắng, búa truyền liệu truyền thống, động cơ cột tử IE2 | 0,40-0,48 | Tập trung cao, được điều khiển bởi lực cắt | Máy ngày xưa, vận hành với công suất thấp |
| Thân máy đường xoắn không có lỗ thoát khí, xúc rửa lắp đặt phần trộn, thiết bị điều khiển bộ biến tần IE3 | 0,33–0,40 | Bình thường | Ống trữ HDPE và PP đa tác dụng |
| ống cung cấp có bánh răng, trục chắn, công tắc đổi áp IE3 | 0.29–0.36 | Từ thấp đến trung bình | HDPE có trọng lượng phân tử cao, loại có MFR thấp |
| Tụ bơm mài ni, nam châm chống mài mòn, động cơ cột tử IE4/IE5 | 0,25-0,32 | Thấp | Cơ quan hoạt động 3 ca, các dự án có ưu tiên về năng lượng |
| Theo như các số trên với hệ truyền động trực tiếp (bộ lăn tự động bị loại bỏ) | 0,24–0,30 | Thấp | Kích thước máy được chọn khi cường độ và tốc độ phù hợp với nhau |
Các số liệu này đại diện cho mức tiêu thụ năng lượng cụ thể của trang thiết bị trên HDPE, và không bao gồm các hệ thống thủy lực, không khí được nén và hệ thống làm mát. Họ được khẳng định là hoạt động ở trạng thái ổn định, với tốc độ vắt đạt 70-85% so với tốc độ vắt được tính trước, và với các mô hình quy trình tạo chất sệt được điều chỉnh chính xác. Các loại nhựa khác nhau sẽ thay đổi các tiêu chuẩn kỹ thuật đáng kể: PP thường nằm thấp hơn HDPE, PVC cứng đòi hỏi áp lực nghiền thấp và tính toán nhiệt độ chính xác, PC và PA đòi hỏi nhiệt độ tạo chất sệt cao hơn và do đó cần thêm nhiều năng lượng, và PETG nằm giữa các loại nhựa polyolefin và các loại nhựa kỹ thuật.
Một yếu tố thường bị bỏ qua là kiểm soát nhiệt độ nung. Mỗi độ 10°C nhiệt độ nung không cần thiết phải được tạo ra đầu tiên bằng lực kéo của động cơ và năng suất của thiết bị thêm nhiệt, và sau đó lại phải loại bỏ bằng cách làm mát khuôn, kéo dài thời gian mỗi chu trình trong quá trình sản xuất. Do đó, nhiệt độ nung quá mức đã chịu phạt ba lần. Các chuyên gia điều hành của Apollo thường phát hiện các máy cũ hoạt động ở nhiệt độ cao hơn 15 đến 25°C so với yêu cầu của nhựa, chỉ đơn giản là vì một biểu đồ nhiệt độ đã được sao chép từ một công việc không liên quan nhiều năm trước mà không bao giờ được xem lại.
Đốt nóng xi lanh và đầu cán: Công nghệ đốt nóng, cách nhiệt và kiểm soát khu vực
Sử dụng thiết bị đốt ống và đầu tách thường chiếm 8-15% tổng năng lượng của máy, và đây là hệ thống nơi có thể tiết kiệm năng lượng nhiều nhất trong toàn nhà máy. Trong điều kiện hoạt động ổn định, phần lớn nhiệt lượng giữ độ nóng của hỗn hợp chính là do lực cắt dính của lắp chém, chứ không phải do thiết bị đốt. Việc chính của thiết bị đốt ở điều kiện ổn định là thay thế nhiệt lượng bị mất trong môi trường, và phần lớn các thiệt hại đó có thể được ngăn chặn.
Heater technologies compared
Đèn sưởi dây mica là lựa chọn phổ biến: một dải tiết điện được lồng vào lớp cách điện mica bên trong một vỏ thép. Chúng có giá thành hợp lý và có sẵn trên toàn thế giới, nhưng khu vực tiếp xúc của chúng với thùng là không hoàn hảo, chúng tỏa nhiệt tự do từ bề mặt ngoài và mức tải bề mặt tối đa của chúng bị giới hạn. Đèn sưởi dây sứ đặt dây tiết điện bên trong các khung gạch sứ với một lớp cách điện phía sau, điều đó giúp nhiều nhiệt được tạo ra bên trong và cho phép nhiệt độ vận hành cao hơn với tuổi thọ dài hơn. Đèn sưởi bằng hợp kim nhôm đúc và đồng đúc đạt được sự tiếp xúc nhiệt lý chất lượng cao bằng cách được đúc xung quanh nguyên tử, và chúng có thể tích hợp lối thông gió, giúp chúng trở nên hấp dẫn cho khu vực cần cả ấm và làm mát nhanh.
Đèn phát nhiệt halogen bằng hồng ngoại chuyển nhiệt lượng chủ yếu bằng tia điện quang ở tần số thấp hơn là bằng vận chuyển, do đó nhiệt độ hoạt động đạt được rất nhanh và phản ứng nhanh với tín hiệu điều khiển, giảm sâu và rút ngắn thời gian khởi động. Điểm hạn chế là, chuyển nhiệt bằng tia điện quang phụ thuộc vào chất phát quang và sạch sẽ của bề mặt mục tiêu, nên hiệu suất có thể thay đổi do bề mặt ống oxi hóa.
Bộ cấp điện bằng từ có cách tiếp cận hoàn toàn khác nhau. Thay vì làm ấm một thành phần bên ngoài và truyền nhiệt vào bên trong, một cuộn dây cảm ứng tạo ra các dòng xoáy trực tiếp trên bề mặt thân thép. Vì thân thép chính trở thành nguồn nhiệt, không có sự mất mát giữa thành phần và thân thép, và bề mặt bên ngoài của bộ khoá từ lấy nhiệt vẫn giữ được nhiệt độ ở mức tương đối thấp. Tác động giảm nhiệt năng tiêu thụ so với các băng mica không cách điện được báo cáo là đáng kể, và bộ khoá cũng có vai trò bảo ôn. Cấp điện bằng từ cũng loại bỏ tình trạng hư hỏng truyền thống trong đó bộ cấp điện có lớp mạ đốt đứt, nằm không phát hiện trong khu vực trung tâm trong khi các khu vực lân cận được điều chỉnh cho cân bằng.
Bài 4: So sánh công nghệ sưởi hai đầu vỏ và bơm
| Phương pháp làm nóng | Vòng tiếp nhiệt hạng A | Tốc độ khởi động | Hư hại bề mặt không có ốp cách nhiệt | Thời gian sử dụng | Chi phí tương đối |
|---|---|---|---|---|---|
| Điện trở quấn mica | Thấp | Medium | High | Short to medium | Thấp |
| Máy sưởi băng kính: Băng nhiệt mica là sự lựa chọn truyền thống: một dây dẫn nhiệt được cuốn lên kính mica bên trong lớp cách nhiệt dày từ thép. Băng nhiệt này có giá rẻ và có sẵn ở mọi nơi, nhưng sự tiếp xúc của chúng với luồng khí bên trong không hoàn hảo, chúng tỏa nhiệt tỏi theo bề mặt bên ngoài và lượng tải lên bề mặt tối đa của chúng cũng bị hạn chế. Máy sưởi băng kính đặt mạch cồn resitance bên trong gạch kính với lớp cách nhiệt phía sau, điều này mang lại nhiệt qui khuẩn sâu hơn và cho phép nhiệt độ hoạt động cao hơn với thời gian sử dụng dài hơn. Máy sưởi làm bằng nhôm đúc và bạc đúc đạt được sự tiếp xúc nhiệt được hoàn hảo bằng cách được đúc xung quanh nguồn nhiệt, và chúng có thể tích hợp vệt lạnh, khiến chúng trở nên hấp dẫn cho các khu vực cần vừa sưởi ấm vừa làm mát nhanh. | Medium | Medium | Medium | Long | Medium |
| Bộ cấp điện bằng nhôm cán có đường dẫn dòng lạnh | Trung bình đến cao | Medium | Medium | Long | High |
| Máy sưởi halogen dạng hồng ngoại | High | Độ nhạy cao | Medium | Medium | High |
| Áo làm nóng bởi cảm ứng điện từ | Rất cao | Nhanh chóng | Thấp (đồng bao được cách nhiệt theo thiết kế) | Rất dài | Very High |
Váy cách điện: biện pháp có hiệu quả cao nhất trên máy
Lắp đặt áo cách nhiệt có thể tháo ra trên thiết bị ấm băng ở thân vách, thân nối và đầu chẻ giảm mức mất mát bề mặt chiếu sáng và bề mặt vận chuyển khoảng 20% - 40%, con số chính xác phụ thuộc vào nhiệt độ nung, tốc độ lưu huỳnh xung quanh máy và tỷ lệ diện tích bề mặt có thể bị đóng kín. Nhiệt độ nung cao hơn và thiết kế nhà máy không được thông gió tốt sẽ làm cho khoản tiết kiệm tiệm cận đến con số cao hơn.
Ba điểm thực tiễn quan trọng để quyết định việc bảo đảm hiệu quả của giải pháp đó. Thứ nhất, áo khoác phải có thể tháo gỡ và được điều chỉnh đúng để không làm suy giảm sự tiếp cận bảo trì cho nam châm nhiệt, các đầu kết nối ốp ấm và các máy thay màn hình; các loại áo khoác gây cản trở cho việc bảo trì sẽ được loại bỏ và không bao giờ được lắp đặt trở lại. Thứ hai, đầu phun thường là khu vực có giá trị nhất để cách nhiệt bởi vì nó hoạt động ở nhiệt độ cao với bề mặt phơi bày lớn và, khác với ống, không nhận được sự đóng góp của nhiệt độ ma sát. Thứ ba, cách nhiệt giảm tải nhiệt đến thùng điện của máy và không khí xung quanh, điều này mang lại một khoản tiết kiệm thứ hai, gián tiếp, trong các nhà máy điều hòa không khí.
Đơn vị điều khiển, bố trí cảm biến nhiệt và tự điều chỉnh PID
Kiểm soát chất lượng có giá trị không kém với phần cứng của thiết bị làm ấm. Hệ thống PID thiếu sự cân chỉnh bị rối loạn dao động xung quanh điểm đặt, do đó, thiết bị làm ấm vượt quá, bộ quạt thông gió gián tiếp chế biến để làm hạ nhiệt xuống. Mỗi khỏang giờ điện tiêu thụ trong chu kỳ đó đều bị lãng phí hoàn toàn. Các bộ điều khiển PID tự cân chỉnh với các quy trình tự chỉnh thuộc tính nhiệt tại từng vùng riêng lẻ giúp loại bỏ phần lớn lãng phí này.
Bố trí cảm biến nhiệt quan trọng hơn nhiều so với những người sử dụng nhận được. Một cảm biến nhiệt trong một ống nông sẽ phản hồi về nhiệt độ bề mặt của thiết bị đốt hơn là nhiệt độ khối lượng, khiến bộ điều khiển tắt các thiết bị đốt trước thời hạn và sau đó chỉnh sửa quá mức. Cảm biến nhiệt sâu được đặt để cảm nhận bề mặt trong của ống gần nhiệt khối lượng cho tín hiệu chính xác hơn và tạo ra độ kiểm soát ổn định hơn, giảm được năng lượng tiêu thụ. Apollo chỉ định cảm biến nhiệt sâu từng khu vực trên tất cả các máy gồm trong dòng ABLB và ABLD.
Cuối cùng, cần xem xét đến việc sắp xếp khởi động. Sự kiện đưa tất cả các khu vực đến điểm đúng định trước đồng thời sẽ tạo ra đỉnh điểm nhu cầu đồng thời lớn, có thể dẫn đến các khoản thu phí theo nhu cầu trong bảng phí điện của nhà máy. Quá trình khởi động lần lượt kéo dài và tăng dần, trong đó các khu vực được đun nóng theo trình tự kiểm soát với thời gian chờ cho phép sự nóng cách nhiệt truyền qua thành cột, cả hai đều làm giảm đỉnh điểm nhu cầu và giảm rủi ro về áp lực nhiệt trên cột và ốc vít.
Không khí nén: chi phí năng lượng bị đánh giá thấp nhất trong thủ công nén theo kiểu thổi.
Không khí nén là một loại dịch vụ đắt tiền nhất trong số các loại dịch vụ có năng lượng cung cấp, và nó cũng là loại dịch vụ có khả năng lãng phí nhất. Sản xuất khí nén vốn mang tính không hiệu quả: chỉ một phần nhỏ năng lượng điện cung cấp cho một máy nén được chuyển thành công việc khí động mang lại lợi ích, còn phần còn lại bị chối bỏ dưới dạng bức xạ nhiệt. Vì vậy, mỗi nơi rò rỉ, mỗi bar áp suất không cần thiết và mỗi mét khối không khí thải ra không khí đều là một phí điện nhiều lần đã chiêu đãi.
Mức lượng khí mà máy EBM thực sự cần bao nhiêu
Việc sử dụng khí thổi nén phục vụ hai mục đích khác nhau với các yêu cầu rất khác nhau. Khí thổi giúp phun lên khuôn cắm, chống lại phần lõi trong khoang làm khuôn, và thường hoạt động với áp suất từ 6 đến 10 bar, tùy thuộc vào cấu trúc bình, dày mỏng của thành và loại vật liệu. Khí điều khiển hoạt động các van, động cơ, hệ thống bắn và các thiết bị vận chuyển, và thường không cần áp suất lớn hơn 6 bar.
Một sai lầm phổ biến và tốn kém là làm cho toàn bộ máy, và thường cả nhà máy, hoạt động với áp suất cao nhất mà bất kỳ khách hàng nào yêu cầu. Cả công suất máy nén và áp suất xuất khí đều tăng lên, do đó mỗi bar không cần thiết đều khiến mọi khí được sản xuất bị hư hại vĩnh viễn. Tách ra bộ lối khí phun áp suất cao khỏi bộ lối khí điều khiển chung, bằng cách sử dụng máy tăng áp chuyên dụng hoặc mạng phân phối được thiết lập đúng cách, là một trong những biện pháp sử dụng khí nén hiệu quả nhất có sẵn.
Bắn hai giai đoạn: bắn trước và bắn chính
Cụm phun hai giai đoạn chia phun đạn thành giai đoạn phun đầu tiên ở áp suất thấp, làm nở nhẹ parison và định vị nó vào lỗ, tiếp theo là giai đoạn phun chính ở áp suất cao, hoàn thành việc tạo ra và gài vật liệu vào bề mặt mẫu để xác định chi tiết và tiếp xúc làm mát. Tiền lợi về năng lượng là trực tiếp: phần lớn thể tích thùng chứa được điền đầy ở áp suất thấp, và chỉ trong giai đoạn tạo ra cuối cùng mới cần áp suất đầy đủ. Cụm phun hai giai đoạn cũng cải thiện phân bố độ dày của bức tường và giảm nguy cơ phun đạn trên các khu vực mỏng, vì vậy luận điểm về chất lượng và luận điểm về năng lượng hướng về cùng một hướng.
Dây chuyền phục hồi không khí
Đến cuối giai đoạn thổi, không khí bên trong thùng đã đạt hoặc gần đạt áp suất thổi tối đa. Trong một máy thông thường, van xả chỉ phóng không khí ra bầu khí, từ đó làm lãng phí tất cả năng lượng nén và tạo ra tiếng ồn mạnh trong quá trình này. Thay vào đó, hệ thống phân loại không khí thổi đưa không khí xả qua van kiểm tra vào ống thu không khí có áp suất thấp hơn, sau đó chủ động cấp không khí trước khí nén và khí thủy lực cho máy, hoặc kháng trở lại vào giai đoạn trung gian của máy nén.
Tỷ lệ thu hồi thực tế nằm trong khoảng 25 – 50% quy mô không khí bay. Đâu là vị trí cụ thể của một hệ thống thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Mục tiêu lớn hơn sẽ thu hồi nhiều không khí hơn thu trong mỗi chu kỳ. Điện áp điều khiển cao hơn để lại nhiều năng lượng có thể tái sử dụng. Chu kỳ ngắn hơn có nghĩa có nhiều vụ thu hồi trong giờ hơn. Ngược lại, các container nhỏ, chu kỳ dài và điện áp điều khiển thấp có nghĩa hệ thống thu hồi trông rất tốn kém vì chi phí cố định của bộ thu nhận, ống và đường ống được amort hóa trong khối lượng thu hồi có thể thu hồi không nhiều. Hệ thống thu hồi còn mang lại lợi ích phụ đáng nhớ: tiếng ồn ở máy giảm đáng kể khi không khí theo áp suất cao không còn được xả trực tiếp vào bầu khí quyển.
Xây dựng hệ thống phát hiện và phân phối rò rỉ
Chuyển lỡ là thuế âm đối với không khí nén. Trong các nhà máy chưa có chương trình phát hiện luồng nhiệt thường xuyên, luồng nhiệt chuyển vào đồng thời với luồng nhiệt được cắt ra chiếm một phần đáng kể tổng sản lượng không khí nén và vì luồng nhiệt hoạt động 24 giờ trong ngày bao gồm cả ngày lễ và thời điểm máy bị tắt, chúng tiêu thụ năng lượng ngay cả khi không có sản xuất gì được thực hiện. Thiết bị phát hiện luồng nhiệt bằng máy pha dựa vào dấu hiệu tần số cao đặc trưng, cho phép kỹ thuật viên kiểm tra toàn bộ nhà máy trong quá trình vận hành bình thường mà không tắt bất kỳ thiết bị nào. Kiểm tra trong 3 tháng bằng kỹ thuật pha cùng với việc theo dõi sửa chữa có nhãn là một trong những phương pháp hữu ích về năng lượng có giá thành thấp nhất, hiệu quả cao nhất cho bất kỳ nhà chế biến nào.
Vấn đề thiết kế phân phối gần như có ảnh hưởng tương đương. Kết cấu ống thu nhỏ gây giằng giảm áp suất, các nhà điều khiển thường phải bù đắp bằng cách nâng áp suất xả của máy nén, làm giảm hiệu quả của toàn hệ thống. Một ống nhánh có kích thước chính xác, dung tích hấp thụ đủ tại gần máy nén để đáp ứng nhu cầu nén nhấp nháy, và các kết nối cuối ngắn và có kích thước đủ lớn, tất cả đều cho phép máy nén hoạt động ở điểm cài đặt thấp nhất có thể. Các hấp thụ địa phương đặc biệt quan trọng trong ép nhựa nén, vì profil nhu cầu rất có nhịp; nếu không có đệm, máy nén sẽ đối mặt với những lần suy giảm áp suất liên tiếp và chạy không cần thiết.
Bài 5: Các chỉ số khí nén dành cho máy EBM
| Kiểm tra | Ảnh hưởng đến năng lượng khí nén | Tiện ích phụ cấp | Đầu tư tương đối |
|---|---|---|---|
| Kiểm tra và sửa chữa lỗ hở bằng âm thanh siêu âm bốn lần một năm | Giảm năng suất lớn, liên tục | Thúc đẩy áp suất của hệ thống | Thấp |
| Giảm áp suất không khí nén và điều khiển không khí | Giảm đáng kể hoặc khá nhiều | Thời gian sử dụng van và van gạt tăng | Năng lượng thấp đến trung bình |
| Đặt chu trình nén trước-đầu tiên và chủ yếu theo hai giai đoạn | Giảm степени trung bình | Phân bố tốt hơn về dày độ của thành màng | Thấp |
| Hệ thống thu hồi khí thổi (mức thu hồi 25–50%) | Giảm giá lớn | Giảm theo dõi âm thanh đáng kể | Trung bình đến cao |
| Máy thu dưới dạng giọt nhẹ được thiết kế cho nhu cầu phun nhotec đặc điểm | Giảm степени trung bình | Sử dụng máy nén ít hơn, giảm số lần xả tải / bãi chứa | Thấp |
| Phân loại nhiệt độ của máy nén nhằm cung cấp nước nóng cho nhà máy | Để vệ sinh hệ thống, hãy sử dụng đúng định dạng này: "1. " một dòng, không có gì khác. | Giảm tải lò | Medium |
Chế độ làm mát và hiệu quả của thiết bị làm lạnh
Không thay đổi năng lượng quạt, cân bằng nhiên liệu làm lạnh
Nhiệt độ nước và hệ số hiệu suất của thiết bị tạo lạnh
Tốc độ làm mát được chỉ định bằng số nhân hiệu suất, tỷ số giữa nhiệt lượng tẩy bỏ và năng lượng điện tiêu thụ. Số nhân hiệu suất tăng lên đáng kể khi điểm nhiệt độ ủ mát được điều chỉnh, vì chu trình làm mát không phải vượt qua nhiều độ dốc nhiệt. Theo một quy tắc ước lượng phổ biến được sử dụng trong hệ thống làm mát công nghiệp, mỗi độ C được nâng cao ở nhiệt độ bơm làm mát sẽ cải thiện hiệu suất làm mát bằng vài phần trăm.
Hầu hết các ứng dụng dạng ép và phun chai trên HDPE và PP sử dụng nước làm mát tạo khuôn trong khoảng 8-15°C. Nhiều nhà máy thiết lập theo mặc định ở đáy của phạm vi đó do thói quen. Trong thực tế, hình dạng khay, độ dày của thành màng và độ tinh thể của nhựa xác định điều gì thực sự cần thiết. Các khay có thành dày thực sự hưởng lợi từ nước lạnh hơn. Các chai có thành mỏng thường được làm mát một cách thích hợp ở 12-15°C, và sự khác biệt trong sức mạnh của máy làm mát giữa 8°C và 14°C trong một năm là rất lớn. Rủi ro khi làm mát quá lạnh không chỉ liên quan đến năng lượng: dưới điểm tuyết địa phương, nước hoà tan sẽ hình thành trên bề mặt khuôn và đường ống làm mát, gây ra các lỗi trên bề mặt khay và ôx hóa trên khuôn.
Hệ thống tản nhiệt tự nhiên và hệ thống trao đổi nhiệt bằng khuôn bàn
Khoa giải nhiệt miễn phí, đôi khi được gọi là hoạt động tiết kiệm năng lượng, sử dụng các điều kiện môi trường để loại bỏ nhiệt từ quy trình mà không cần chạy máy nén. Khi nhiệt độ độ ẩm bên ngoài thấp đủ, một tháp làm mát hoặc máy làm mát khô có thể tạo ra nước có nhiệt độ đủ thấp để phục vụ quá trình trực tiếp thông qua một con lăn trao nhiệt, với máy làm lạnh cơ học hoạt động ở chế độ chậm hoặc đang chạy ở tải phần. Trong các khu vực khí hậu ấm áp, điều này có thể chiếm một phần đáng kể của tổng số giờ làm mát hàng năm; trong các khu vực khí hậu lạnh, nó có thể chiếm phần lớn thời gian mùa đông.
Một ống trao đổi nhiệt nằm giữa dây chuyền của tháp lạnh và dây chuyền quá trình điều khiển là yếu tố thiết yếu đối với hệ thống này. Nó giữ cho nước trong tháp lạnh, với oxy hòa tan, lượng sinh vật và chất rắn lơ lửng được phân biệt khỏi vòng tuần hoàn sạch cấp vào khuôn. Nếu không có sự phân biệt này, các kênh làm mát khuôn sẽ bị đóng cặn nhanh chóng, sự chuyển nhiệt sẽ giảm sút, thời gian chu kỳ gia tăng và nhà máy sẽ mất nhiều hơn những gì được tiết kiệm thông qua làm mát tự nhiên.
Các kênh làm mát phẳng và thiết kế nhiệt mẫu
Kiểu thiết kế lưới lạnh bên trong khuôn mẫu xác định hiệu quả ra sao mà nước thực sự loại bỏ nhiệt. Các lưới thẳng được khoan thông thường bị hạn chế bởi hình học khoan và thường để lại các vùng nóng ở phần giữ nắp, phần góc và các khu vực bị chặn. Các lưới lạnh phù hợp, được sản xuất bằng chế tạo bổ sung hoặc bằng cách chế tạo khuôn mẫu từ các lớp được gắn kết, đi theo đường cong của khoang ở một khoảng cách cố định. Kết quả là sự hút nhiệt đồng nhất hơn, ít điểm nóng hơn, thời gian làm mát ngắn hơn và giảm bong tróc.
Làm mát theo tiêu chuẩn có chi phí tương đối cao trong các thiết bị phụ tùng khuôn, và không hợp lý cho tất cả các công việc. Nó có ý nghĩa kinh tế đối với các khuôn có sản lượng lớn và được sử dụng trong thời gian dài, khi việc giảm thời gian chu kỳ, ngay cả những thay đổi nhỏ, tạo ra sản lượng hằng năm có ý nghĩa, và khi biến dạng, sự thay đổi trong tỷ lệ co lại trong quá khứ đã khiến làm ra các sản phẩm không đạt tiêu chuẩn. Đối với các khuôn sản xuất theo chu kỳ ngắn hoặc thay đổi thường xuyên, những ống thông thông thường với sự chú ý đặc biệt đến tốc độ dòng chảy quang động mang lại hầu hết lợi ích ở mức chi phí ít hơn trong phần còn lại.
Làm mát khuôn nhào tạo ra 6 đến 12 phần trăm năng lượng liên quan đến máy, và đồng thời điều khiển thời gian chu kỳ, khiến đó là hệ thống bộ phận duy nhất mà tối ưu hóa năng lượng và tối ưu hóa năng suất có thể xung đột. Nước lạnh giảm thời gian làm mát và tăng sản lượng, nhưng sản xuất nước lạnh tốn nhiều năng lượng chiller hơn đáng kể. Câu trả lời chính không phải là nước lạnh nhất có thể; đó là nhiệt độ nước cao nhất vẫn đạt được thời gian chu kỳ và sự ổn định kích thước mong muốn.
Bơm nước làm mát thường là trọng tải bị lãng quên. Một bơm có tốc độ cố định được thiết kế cho các chế phẩm trong trường hợp tồi tệ luôn chạy ở công suất tối đa dù có bao nhiêu nhà máy hoạt động hay loại khung nào được lắp đặt. Thiết bị điều khiển tốc độ biến đổi với kiểm soát áp suất khác nhau cho phép công suất bơm theo nhu cầu thực tế, và do công suất bơm thay đổi theo gần như tỷ lệ với khối lượng dòng chảy, ngay cả việc giảm lưu lượng một chút cũng đã giảm rất nhiều công suất. Quan trọng не меньше quan trọng là phải đảm bảo lưu lượng trong mỗi dây dẫn vẫn là dòng lách và bất định; dòng lách truyền nhiệt hiệu quả hơn nhiều lần so với dòng lượn; do đó, lưu lượng nhỏ hơn một chút trong dây dẫn thích hợp có thể làm giảm thời gian làm lạnh nhanh hơn nhiều so với lưu lượng lớn hơn cho những dây dẫn không thích hợp.
Thực hiện theo đúng quy định: theo dõi năng lượng, kWh/kg và ISO 50001
Dùng đúng TỔNG HỢP định dạng sau: "1. " trên một dòng, không có gì khác.
Thiết lập đo năng lượng cho từng máy và các chỉ số chính xác
Bộ đo năng lượng ba pha được cài đặt tại đầu đập nguồn chính của máy, ghi lại năng lượng điện hoạt động, năng lượng điện trở, hệ số điện năng và năng lượng tổng cộng ở những khoảng thời gian ngắn, chuyển đổi năng lượng từ một mục tồn kho trừu tượng ở cấp nhà máy thành tham số vận hành mà một nhân viên giám sát ca có thể thực hiện. Khi có dữ liệu đó, hai chỉ số thực hiện phần lớn công việc hữu ích.
Lượng năng lượng tiêu thụ theo kWh trên mỗi kilogram được bình quân cho trọng lượng thành phẩm và là chỉ số chính để so sánh hiệu quả của máy, cấu hình ốc vít và thay đổi chất kết dính. Lượng năng lượng theo 1,000 sản phẩm, được biểu diễn bằng kWh trên 1,000 sản phẩm, là chỉ số chính để báo giá và báo cáo carbon của khách hàng, vì khách hàng mua container, chứ không phải cân nặng. Nhà máy nên theo dõi cả hai. Một thay đổi cải thiện kWh/kg nhưng làm giảm kWh trên 1,000 sản phẩm thường có nghĩa là trọng lượng thành phẩm đã tăng lên, đây là một vấn đề về chi phí chất kết dính ẩn bên trong một chỉ số năng lượng.
Kết nối năng lượng với OEE
Cung cấp dữ liệu về năng lượng có sức mạnh vượt trội hơn khi được đặt trên mức hiệu quả thiết bị toàn bộ. Lý do rất đơn giản: máy được làm nóng, được nén và vận hành máy bơm ép nhưng không sản xuất được các thùng chứa có giá trị kinh tế. Trong tình trạng chờ đợi và không có hiệu quả, máy thường tiêu thụ một phần lớn năng lượng vận hành của nó, trong khi không tạo ra sản phẩm nào. Hai tình trạng này thường tiêu thụ một phần đáng kể điện năng vận hành vì các thiết bị làm nóng, thủy lực và máy làm mát vẫn hoạt động.
Điều này có nghĩa là tình trạng mất khả năng hoạt động mang theo một chi phí năng lượng không bao giờ xuất hiện trong công thức tính OEE thông thường. Theo dõi lượng điện tiêu thụ và lượng sản phẩm tốt được sản xuất, mỗi giờ, sẽ giúp khám phá rõ ràng những cự ly, những sự thay đổi và những sự cố có chi phí cao nhất. Tại nhiều nhà máy, phân tích này cho thấy cơ hội tiết kiệm năng lượng lớn nhất không thực sự liên quan đến nâng cấp công nghệ, mà là loại trừ việc làm việc áp tắt dài trong quá trình thay đổi và giữ nguyên chất lượng.
Các khung chuẩn
ISO 50001 cung cấp khung hệ thống quản lý năng lượng: chiến lược, cơ sở so sánh, chỉ số hiệu suất năng lượng, kế hoạch hành động và đánh giá quản lý. ISO 50006 cung cấp hướng dẫn thực tiễn về việc thiết lập cơ sở so sánh và chỉ số, nơi mà hầu hết các nhà máy gặp khó khăn. Giấy chứng nhận không cần thiết để được lợi ích; việc thực hiện kỷ luật về cơ sở so sánh và chỉ số sẽ mang lại phần lớn giá trị.
Một mặt, EUROMAP 60.1 và 60.2 nêu rõ các thủ tục đo lường chuẩn hóa và các điều kiện chuẩn mực cho hiệu suất năng lượng của các máy tạo nhựa, điều này giúp các so sánh giữa các nhà cung cấp có ý nghĩa. Nếu không có một khu vực đo lường chung và một chu trình tham chiếu đã xác định, các con số tiêu thụ được nêu ra từ các nhà cung cấp khác nhau sẽ không thể so sánh được. IEC 60034-30-1 quy định phân loại hiệu quả của motor, và người mua nên chỉ rõ cụ thể về loại IE cần thiết trong thông số mua hàng thay vì chấp nhận bất kỳ cấu hình tiêu chuẩn nào mà nhà cung cấp cung cấp. Sự phù hợp với tiêu chuẩn CE theo Căn cứ về máy móc, nơi EN 422 đặc biệt liên quan đến sự an toàn của máy phun tạo hình, vẫn là một yêu cầu độc lập và không nên lẫn lộn với hiệu suất năng lượng.
Không nên thực thi bất kỳ biện pháp tiết kiệm năng lượng nào mà không có phương pháp xác nhận, bởi vì các khoản tiết kiệm không được đo lường có thói quen biến mất. Đối với từng thiết bị, việc đo năng lượng là nền tảng của mọi chương trình tiết kiệm năng lượng đáng tin cậy, và nó có giá rẻ so với hầu hết mọi biện pháp khác được thảo luận trong bài này.
Một mức cơ sở chỉ hữu dụng khi có tính tới các yếu tố có thể làm thay đổi tiêu thụ năng lượng. Những yếu tố này bao gồm hỗn hợp sản phẩm, chất lượng hỗn hợp, tỉ lệ dòng chảy hỗn hợp, tỷ lệ pha chế lại, nhiệt độ môi trường và số giờ vận hành. Mức cơ sở được xây dựng trên một tuần trong mùa hè sẽ khiến mọi tháng trong năm trở nên “nhiều” hơn. Apollo khuyến nghị lập mức cơ sở qua ít nhất một chu kỳ sản xuất toàn bộ, bao gồm hỗn hợp sản phẩm thông thường của nhà máy, biểu hiện dưới dạng chỉ số với giai đoạn cơ sở được đặt tại 100 điểm chỉ số, sau đó theo dõi sự sai lệch hàng tháng bằng cách điều chỉnh hỗn hợp sản phẩm.
Chính sách tái thiết kế tiết kiệm năng lượng của Apollo
Xây dựng nền tảng bảo vệ được
Bảng 6: Các biện pháp tiết kiệm năng lượng của EBM, được xếp hạng theo ưu tiên
| Kiểm tra | Tiết kiệm chi phí cho hệ thống phụ thuộc | Tiết kiệm năng lượng tổng thể của máy | Khó thực hiện | Đầu tư tương đối | Phân loại hoàn vốn |
|---|---|---|---|---|---|
| Chương trình phát hiện và sửa chữa các lỗ hơi bị rò rỉ | 10–30% | 1–4% | Dễ dàng sử dụng | Thấp | Hình ngắn |
| Quần áo chống nhiệt cho đầu ống và máy cán | 20–40% | 2–5% | Dễ dàng sử dụng | Thấp | Hình ngắn |
| Thiết lập đo năng lượng cho từng máy và bảng điều khiển | Biên pháp kích hoạt | 3-8% thông qua thay đổi hành vi | Dễ dàng sử dụng | Thấp | Hình ngắn |
| Xem xét cấu hình nhiệt của nguyên liệu làm nóng và điều chỉnh tự động bằng PID | 15% – 5% | 2–6% | Dễ dàng sử dụng | Thấp | Hình ngắn |
| Thước điểm nước mát được nâng cao trong phạm vi quy trình | 8–20% | 1–3% | Dễ dàng sử dụng | Thấp | Hình ngắn |
| Thiết bị phụ liên kết (nghiền, băng tải, xúc máy) | 20–40% | 1–2% | Dễ dàng sử dụng | Thấp | Hình ngắn |
| Tiếp tục trình tự thổi trước và thổi chính với hai giai đoạn | 10–25% | 1–3% | Bình thường | Năng lượng thấp đến trung bình | Hình ngắn |
| Máy phát điện tốc độ biến được cài đặt trên các máy bơm nước làm mát | 25–45% | 1–3% | Bình thường | Medium | Medium |
| Hệ thống thu hồi khí thổi | 25–50% | 2–6% | Bình thường | Trung bình đến cao | Medium |
| Cải tiến hệ thống cấp điện servo-hydraulic | 15–40% | 3–8% | Thật khó | High | Medium |
| Sử dụng mẫu chính xác như sau: "1. " một dòng, không gì khác. | 30–70% theo mùa | 2–6% annualised | Thật khó | High | Medium |
| Đai nhiệt hấp dẫn trên cái lồng và đầu đùn | 30–60% | 3–7% | Thật khó | Very High | Từ trung đến dài hạn |
| Cải tiến động cơ bơm ép PMSM đến IE4/IE5 | 8–18% | 4–10% | Thật khó | Very High | Từ trung đến dài hạn |
| Đầu cài và nắp nạp rãnh | 10–25% | 5–14% | Thật khó | Very High | Medium |
| Thay thế bằng máy điện hoàn toàn | thay đổi kiến trúc toàn máy | 15–30% | Dự án sản xuất | Premium | Long |
Cách đọc bản đồ lộ trình.
Vui lòng lưu ý rằng các phần trăm trong cột thứ hai và cột thứ ba không có tính cộng. Sau khi vỏ cách nhiệt đã giảm đáng kể việc mất nhiệt, một lần cải tiến hệ thống đốt nóng bằng cảm ứng mang lại lợi ích nhân đôi ít hơn số lượng đề cập trong bảng đơn lẻ. Điều tương tự cũng đúng với khí nén: sau khi sửa chữa các nơi rò rỉ và điều chỉnh áp suất, hệ thống phục hồi khí nén hoạt động trên cơ sở nhỏ hơn. Do đó, trình tự thực hiện có những ảnh hưởng đáng kể về mặt tài chính, và các biện pháp rẻ tiền phải luôn được thực hiện trước tiên, một phần vì chúng mang lại nguồn vốn cho các biện pháp đắt tiền, và một phần vì chúng đã xác định mức độ cơ bản giảm xuống, để từ đó các biện pháp đắt tiền cần được minh chứng.
Đáng lưu ý là các biện pháp có tác động lớn nhất đối với toàn bộ hệ thống, đó là chuyển đổi nam châm và ống và nâng cấp động cơ PMSM, là các biện pháp được thực hiện để giải quyết vấn đề trên ống xả. Điều này có thể được tìm thấy trực tiếp trong bảng 1. Một nhà máy đã thực hiện tất cả các biện pháp dễ dàng và vẫn cần theo một bước thì cuối cùng cũng phải vào đó.
Cách các kỹ sư Apollo giảm mức tiêu thụ năng lượng cho mỗi dòng sản phẩm
Công ty Apollo, nhà máy của Wanplas, thiết kế hiệu quả sử dụng năng lượng vào máy ngay từ giai đoạn thiết kế chứ không đối xử với nó như một danh sách phụ kiện có thể lựa chọn vì việc bổ sung hiệu quả luôn tốn nhiều hơn so với việc xây dựng từ đầu. Với mười loạt và hơn 80 mẫu bao gồm các thùng từ 200ML đến 1500L, cấu hình cụ thể có thể khác nhau tùy theo ứng dụng, nhưng triết lý kỹ thuật cơ bản tương đồng trên toàn bộ dòng sản phẩm.
Bộ sê-ri ABLB, từ 200 ml đến 20 L
Bộ ABLB có 8 loại máy bao gồm kích thước khung đóng gói chiếm ưu thế trong đóng gói thực phẩm, đồ uống, thuốc và hóa chất hàng ngày. Vì các máy này hoạt động theo các chu kỳ nhanh với 시간 làm việc hàng năm cao, Apollo đặt ưu tiên cho các biện pháp tăng theo số lượng chu kỳ, bao gồm các đơn vị lực servo – thủy lực cho các vòng tiếp điểm và đường chỉ, tổ hợp sấy trước hai bước làm việc và sấy chính theo đinh cơ, đầu ép cách điện và thấu nhiệt với điều chỉnh tự động theo khu vực. Bộ điều khiển cuộn do xoay vòng (Extruder drives) được chọn với điều khiển biến tần tại IE3 như tiêu chuẩn, và PMSM tại IE4 có sẵn khi chu kỳ làm việc của khách hàng khắc phục được.
Dòng ABLD, từ 20L tới 1500L
Dòng ABLD bao gồm các chai dung tích lớn, thùng công nghiệp, chai dung tích hàng trung bình hóa học và các bộ phận kỹ thuật lớn. Các máy này có đặc điểm năng lượng khác nhau cơ bản: chu trình dài, lực cầm giữ cao và giai đoạn giữ trong quá trình làm mát chiếm thế chủ đạo trong chu trình. Vị trí đó chính xác là nơi công nghệ điều khiển servo-hydraulic mang lại lợi ích tương đối lớn nhất, vì một máy bơm theo khối cố định sẽ đổ luồng nước qua van cắt áp cho phần lớn mỗi chu trình. Kích thước bình đựng được xem là một quyết định về năng lượng cũng như một quyết định về quy trình, vì một bình đựng được thiết kế đúng kích thước sẽ cho phép sử dụng một máy bơm nhỏ hơn để đáp ứng một nhu cầu đỉnh cao lớn.
Hoàn toàn bằng điện Series, 200ML to 20L
Dòng sản phẩm hoàn toàn điện được loại bỏ hoàn toàn bộ phận công suất thủy lực. Đối với các khách hàng sản xuất các thùng chứa thuốc, bao bì y tế hoặc chai hóa chất hàng ngày có độ tinh khiết cao, sự vắng mặt của dầu thủy lực loại bỏ một chuỗi đường truyền gây mất vệ sinh mà bất cứ bao nhiêu quy định bảo trì cũng không thể hoàn toàn ngăn chặn. Diễn đàn về năng lượng cũng vô cùng quan trọng với các nhà máy có mức tiền điện cao và hoạt động trong 3 ca làm việc, khi nhu cầu tiêu thụ khi chờ đợi gần như bằng không được tích lũy theo hàng nghìn giờ trong năm. Apollo đưa dòng sản phẩm hoàn toàn điện vào vị trí là lựa chọn được đề nghị khi các yêu cầu về kích cỡ thùng, tần số quay và vệ sinh đều hướng về cùng một hướng.
Quản lý nguyên vật liệu và hệ sinh thái rộng hơn của Wanplas
Kết quả hiệu quả năng lượng không chỉ dừng ở máy. Máy Apollo xử lý PE, PP, PVC, PA, PC, ABS, PS, EVA, TPU và PETG, và mỗi loại vật liệu có bảng năng lượng riêng của nó. HDPE có trọng lượng phân tử cao và tỷ lệ chảy nóng thấp yêu cầu nhiều cặp lực và có lợi nhiều nhất từ cái lồng hút nguyên liệu có vết răng. PVC cần điều khiển ma sát thấp và kiểm soát nhiệt chặt chẽ để tránh suy thoái, điều này có nghĩa là chất lượng kiểm soát nhiệt quan trọng hơn công suất máy sưởi nguyên liệu. PC và PA cần sự sấy khô kỹ lưỡng, và thiết bị sấy nóng chính là một người tiêu thụ năng lượng đáng kể, vì vậy các thiết bị sấy khô loại bỏ độ ẩm với bộ kiểm soát điểm tuyết và tái tạo dựa trên nhu cầu là vấn đề đáng chú ý.
Nếu máy nghiền ép hiệu quả, hệ thống máy nghiền và vận chuyển trở thành một phần của bức tranh năng lượng và sự hài hòa của khô bột có ảnh hưởng trực tiếp đến mức tiêu thụ năng lượng cụ thể của máy ép. Đối với các nhà máy chuyển sang tái chế vòng tròn bất kỳ, nhà máy Polyretec của Wanplas cung cấp các dây chuyền rửa và nghiền nát, trong khi nhà máy Kerke của Wanplas cung cấp các máy ép phối hợp trục đôi song song để nghiền nát và biến các nguyên liệu đã được thu hồi thành nguyên liệu đầu vào có sự hài hòa, với biến động thấp. Nguyên liệu đầu vào hài hòa chính là một chỉ tiêu về năng lượng, vì độ dầy ổn định và tốc độ dòng chảy của lớp melt cho phép máy ép blow molding hoạt động ở điểm hoạt động ổn định và tối ưu thay vì liên tục điều chỉnh.
Khởi động, kiểm tra và hỗ trợ
Trước khi chuyển hàng, Apollo kiểm tra các máy tại nhà máy 8.000 mét vuông ở Zhangjiagang, và có các kỹ sư sẵn sàng thực hiện cài đặt và vận hành tại hiện trường. Kiểm tra năng lượng trong quá trình vận hành là một quá trình đơn giản và nên được yêu cầu làm một phần của quy trình chấp nhận: ghi năng lượng theo biên giới máy trong một chu trình sản xuất xác định với công suất thợa nhất định, tính toán kWh/kg và kWh/1.000 đơn vị và ghi lại các số liệu đó làm cơ sở đầu vào của máy tại 100 điểm, đó chính là mục tiêu của thời gian sử dụng của máy, làm cho sự thay đổi trong tương lai trở nên rõ ràng ngay lập tức.
Trên toàn bộ thương hiệu Wanplas, lời cam kết chung bao gồm cả tùy biến máy cho khuôn và điện áp, lắp đặt tại chỗ bởi các kỹ sư, theo dõi trạng thái sử dụng, kiểm tra nhà máy trước khi vận chuyển, hỗ trợ phần mềm phụ tùng miễn phí hàng năm, đảm bảo chất lượng dịch vụ vận chuyển, đảm bảo sức mạnh sản xuất và tiêu chuẩn chất lượng. Các nhà cung cấp cạnh tranh bao gồm Bekum, Kautex Maschinenbau, Uniloy, Graham Engineering và Automa cung cấp các gói năng lượng riêng của họ, và các nhà mua hàng nên so sánh chúng với nhau trên cơ sở đo lường chung thay vì dựa trên những tuyên bố chủ yếu. Các điều kiện tham chiếu được định nghĩa trong EUROMAP 60.1 và 60.2 xuất hiện hoàn toàn vì mục đích này.
Các câu hỏi thường gặp
Tổng lượng điện tiêu thụ của một máy dập chảy nén thông thường là bao nhiêu mỗi kilogram sản phẩm?
Máy HDPE một trạm được cấu hình tốt, sản xuất bình 5 lít thường tiêu tốn khoảng từ 0,55 đến 0,95 kWh/kg về sản phẩm đã hoàn thành được đo ở khu vực biên giới của máy, bao gồm động cơ ép, hệ thống thủy lực, hệ thống làm nóng bình và hệ thống khí nén được gắn trên máy. Chỉ riêng động cơ ép thường chiếm khoảng 0,25 đến 0,45 kWh/kg của số liệu tổng thể. Các thiết bị cũ với các máy bơm có dung tích cố định, các ổn áp mica và không có thân vỏ cách nhiệt thường vượt quá 1,2 kWh/kg đối với các sản phẩm giống nhau. Hãy luôn kiểm tra xem con số mà nhà cung cấp đưa ra có bao gồm các dịch vụ cơ sở như căn phòng máy nén và máy làm lạnh hay không, bởi vì chỉ đơn giản là điều đó có thể làm thay đổi số liệu lên tới hơn 20%.
Máy EBM servo-hydraulic có thực sự tiết kiệm từ 15 tới 40% năng lượng không?
Khoảng giá này áp dụng cho bộ phận điện máy hydro cụ thể, không phải cho toàn bộ máy. Vì bộ phận điện máy hydro chiếm khoảng 10 đến 20% tổng công suất máy trong gia công cán thả, việc nâng cấp servo-hydraulic thường tạo ra giảm 3 đến 8% tổng lượng tiêu thụ của máy. Máy có giai đoạn giữ kéo dài, đầu tích trữ lớn hoặc chu kỳ chậm nằm ở mức cao hơn vì nếu không, máy bơm thông thường sẽ thoát dòng trong phần lớn chu kỳ. Máy chứa nhỏ có chu trình nhanh nằm ở mức thấp hơn.
Khi nào một máy EBM toàn điện có ý nghĩa hơn so với máy servo-nguyên油?
Cơ chế phun ép hoàn toàn điện có hiệu quả nhất cho các thùng chứa từ 200 ml đến khoảng 20 l, với số lần làm việc nhiều, môi trường phòng sạch hoặc dược phẩm, và các nhà máy có giá điện cao và thời gian hoạt động dài hàng năm. Trên khoảng 30 l, và đặc biệt là cho các máy tỳ đòn đầu tích lũy tạo ra các thùng lớn trong lĩnh vực công nghiệp, các cách kích hoạt bằng thủy lực hoặc thủy lực điều khiển servo vẫn là giải pháp thông dụng hơn do lực cài cực lớn và độ dài đường dịch chuyển dài. Chi phí đầu tư tương đối của cơ chế hoàn toàn điện là cao, vì vậy, trường hợp kinh doanh phụ thuộc rất nhiều vào thời gian hoạt động hàng năm.
Bao nhiêu tô nhiệt có thể làm giảm hiệu quả năng lượng sử dụng?
Mẫu chà là được gắn ở trên các ổn nhiệt cường độ thường xuyên cắt giảm các mất mát trên bề mặt bức xạ và dòng chuyển nhiệt đến cối và đầu nghiền đến 20 – 40%, phụ thuộc vào nhiệt độ nấu, độ thông thoáng của môi trường xung quanh và độ phủ. Vì có khoảng 8 – 15% sức mạnh của máy được sử dụng để đốt ống và đầu nghiền, đó có nghĩa là giảm khoảng 2 – 5% tổng lượng tiêu thụ năng lượng với mức đầu tư tương đối thấp và khoảng thời gian dự trữ ngắn. Đầu nghiền thường là khu vực có giá trị cao nhất trong quá trình cách nhiệt vì nó ấm, có diện tích bề mặt lớn và không nhận bất kỳ nhiệt độ xé nào từ bu-linear.
Là gì hệ thống điều hòa không khí và nó có thể khôi phục bao nhiêu không khí thực sự?
Hệ thống thu hồi không khí xả thu về không khí được ấn áp và vẫn còn trong bình khi giai đoạn xả kết thúc, nhường nó thông sang một van kiểm soát áp suất vào một chứa đựng lưu trữ áp suất thấp, cung cấp khí cho quá trình xả sẵn, khí nén máy hoặc giai đoạn trung gian của máy nén. Tỉ lệ thu hồi từ 25% đến 50% thể tích không khí xả là khả thi trên các máy sản xuất các bình lớn trong các chu trình ngắn với áp suất xả cao. Hệ thống cũng giảm đáng kể tiếng ồn của máy, do không khí áp suất cao không được phóng ra trực tiếp vào khí quyển nữa.
Cụm nâng cấp tiết kiệm năng lượng nào nên được thực hiện trước tiên trên máy EBM cũ?
Bắt đầu bằng việc phát hiện sự rò rỉ không khí và điều chỉnh đúng áp suất, sau đó là việc sử dụng vỏ chai và vỏ đầu tấm lạnh, rồi sau đó là đo năng lượng cho từng máy. Tất cả ba phương pháp này có mức đầu tư tương đối thấp, dễ thực hiện và có khoảng thời gian hồi vốn ngắn. Mặc dù đo năng lượng không giúp tiết kiệm gì trực tiếp nhưng lại rất cần thiết để được cài đặt sớm, bởi nó chuyển đổi mọi đo lường tiếp theo từ một lời khẳng định thành kết quả được xác nhận. Chỉ khi đã có nền tảng này, chúng ta mới có thể đánh giá một đơn vị động cơ servo-hydraulic, động cơ đùn PMSM hoặc nguồn nhiệt cảm ứng.
Liệu việc chạy dập lại có thay đổi mức tiêu thụ năng lượng của máy EBM không?
Có. Phản máy có độ nhớt thấp và hình khối hạt không đều hơn so với hạt nhựa nguyên chất, điều này làm giảm hiệu quả truyền chất rắn trong khu vực nhập khẩu và có thể tăng mức tiêu thụ năng lượng riêng biệt từ 3 đến 10% với cùng sức chứa. Máy nghiền bản thân cũng có thêm tải phụ. Các thùng chứa nguyên liệu có lỗ nhoang, kích thước viên phiến đều đc và tỷ lệ phản máy được kiểm soát giúp phục hồi hầu hết lượng lượng khấu hao đó. Khi chất lượng phản máy thay đổi rộng rãi, khâu trộn và tạo hạt từ vật liệu thu hồi thành nguyên liệu có độ ổn định cao, sử dụng thiết bị trục kép từ nhà máy Kerke của Wanplas, giúp ổn định điểm vận hành của hệ đúc ép và thường tự trả lại theo chi phí chỉ từ việc giảm độ không ổn định.
Quy chuẩn nào áp dụng để đo tổng tiêu thụ năng lượng của máy ép phun?
EUROMAP 60.1 và 60.2 định nghĩa các quy trình đo lường và các điều kiện tham chiếu được sử dụng để so sánh hiệu quả năng lượng của máy móc sản xuất nhựa theo tiêu chí tương đương. IEC 60034-30-1 phân loại hiệu quả của động cơ vào các nhóm IE1 đến IE5, và các nhà mua hàng nên nêu rõ loại hiệu quả cần thiết trong thông số kỹ thuật mua hàng. ISO 50001 cung cấp khung hệ thống quản lý năng lượng, trong khi ISO 50006 bao gồm các tiêu chuẩn cơ sở và các chỉ số hiệu suất năng lượng. An toàn của máy được quản lý riêng biệt, với EN 422 xử lý máy tạo nên bằng phun trong khung công nghệ CE, và tốc độ chảy của hỗn hợp resin được đo theo ASTM D1238 hoặc ISO 1133.
Tăng nhiệt độ nước lạnh có thể thực sự giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể không?
Có, và đây là một trong những biện pháp ít tốn kém nhất có sẵn. Cụ thể hiệu suất của thiết bị làm mát cải thiện đáng kể với mỗi độ cao của điểm thiết lập luồng làm mát, vì vòng luân chuyển làm lạnh có ít hơn độ nâng cao nhiệt độ để vượt qua. Nhiều nhà máy làm lạnh nước dùng để làm mát thùng chứa ở 8°C hoàn toàn bởi thói quen khi 12 đến 15°C sẽ đáp ứng yêu cầu thời gian cho những thùng chứa có thành dầy. Sử dụng nước dưới điểm sương của khu vực có thể gây suy tối của bề mặt và gây ra hiện tượng ăn mòn. Xác định thời gian luân chuyển và chất lượng sản phẩm tại điểm cài đặt cao hơn trước khi áp dụng này làm vĩnh viễn.
Kết luận
Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho các máy EBM không chỉ là một tính năng đơn giản có thể được đánh dấu trên bảng đọc đơn đặt hàng. Nó là một ngành kỹ thuật đa lớp bắt đầu bằng việc hiểu việc năng lượng đi về đâu, tiếp tục bằng cách tấn công mỗi hệ thống phụ thuộc vào tỷ lệ của phần đóng góp của nó và hoàn toàn dựa vào việc đo lường để xác nhận rằng những giảm thiểu đó thật sự hiệu quả và bền vững.
Những bằng chứng ở các cơ sở đã được cài đặt của Apollo chỉ ra một hệ thống phân cấp rõ ràng. Bộ truyền dập vón, với tỷ lệ từ 45 đến 60 phần trăm của tổng năng lượng của máy, là nơi có những sự tiết kiệm tuyệt đối lớn nhất, có thể đạt được thông qua các lớp động cơ IE4 và IE5, hình học trục vít ngăn chặn, ly cấp liệu có vết lõm và quản lý nhiệt độ nóng rắn có kiểm soát. Bộ máy tính năng lượng thủy lực, với tỷ lệ từ 10 đến 20 phần trăm, phản ứng mạnh mẽ với điều khiển servo vì tác vụ của nó rất ngắt quãng, mang đến sự giảm 15 đến 40 phần trăm trong bộ phận này. Sưởi ống nhựa và không khí áp suất chung chiếm tỷ lệ tương đương và dễ dàng giải quyết hơn nhiều, với áo cách nhiệt giảm thiểu các thiệt hại trên bề mặt từ 20 đến 40 phần trăm và việc tái sử dụng không khí rửa mang lại 25 đến 50 phần trăm lượng không khí rửa. Điều hòa khuôn đóng vòng hoàn, nơi một điểm nhiệt độ nước tăng cao và điều hòa ngang bằng mang lại những sự tiết kiệm mà không tốn nhiều chi phí để thực hiện.
Công việc khuyến nghị thực tế không thay đổi bất kể thương hiệu hoặc độ tuổi máy. Hãy cài đặt thiết bị đo năng lượng cho mỗi máy. Sau đó, hãy sửa các sự rò rỉ khí nén và pha loãng bên trong ống và đầu bơm, vì đây là những công việc có mức đầu tư thấp, dễ thực hiện và có kỳ hồi vốn ngắn. Hãy tạo các chỉ số theo định dạng kWh/kg và kWh cho 1000 đơn vị, gắn chúng với dữ liệu OEE để máy đang hoạt động không trống năng lượng trở nên dễ quan sát, rồi mới quyết định nâng cấp và đầu tư cao cho thiết bị kéo và hệ thống thủy lực.
Apollo, một nhà máy của Wanplas có hơn hai thập kỷ kinh nghiệm trong ngành ép phun và hơn 4.000 máy hoạt động ở hơn 90 quốc gia, xác định các biện pháp này trên các dòng ABLB, ABLD và dòng Hoàn toàn bằng điện. Người mua đang đánh giá khả năng sản xuất mới nên yêu cầu các con số về năng lượng của mỗi máy được đo trong các điều kiện tham chiếu của EUROMAP, xác định cụ thể lớp động cơ IE và tham gia một thử nghiệm xác minh năng lượng trong quy trình tiếp nhận. Máy được chọn theo các điều kiện này sẽ vẫn có lợi kinh tế trong suốt nhiều năm sau khi một máy được chọn dựa chỉ trên giá mua đã trở thành tài sản đắt đỏ nhất tại nhà máy.
