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在擠出機的擠出塑化過程中,10%-25%的能量來自于外部加熱圈(或導熱油)加熱,其余能量主要來自于擠出機的驅動系統, 丁基膠片材擠出生產線也就是由電機的機械能轉化成了塑化用的熱能(可能是摩擦生熱,也可能是剪切生熱)。目前主流的結構是由交(直)流電機驅動減速箱,通過減速箱減速后驅動螺桿轉動。在這個子系統中,電機和減速箱的傳動效率是我們關注的重點,但我們往往只關注速比選擇是否合適,而忽略了電機的效率和減速箱的效率。國內一般的中小型交流電機(三相異步)的效率為87%,而變頻電機一般可以到90%,國外先進電機的效率可以到92%。減速箱的傳動效率一般被人忽略,忽略的主要原因是大多數人的印象中好像沒有其他更好的替換部件來取代減速箱。http://www.h109.bsjdl.com/不同的傳動比傳動效率略有差異,一般的傳動效率可達95%以上。看了上面的數據,我們馬上意識到,很多司空見慣的零部件其實是有很大的效率提升空間的,但效率的提升,意味著采購成本的提高,但更大的問題是設備供應商有可能為了設備的競爭力并不會把這些知識介紹給客戶或采用昂貴但節能的零部件。直驅電機的出現改變了這個子系統的替換問題,除了價格高,直驅電機在效率上有了大幅的提升,達到95%左右。但如果是常規的三相異步電機配減速箱,其傳動效率為87% X 95%≈82.6%,和直驅系統相比差距就非常大了。很多使用者對這個差異沒有直觀的了解,我們舉一條常規的雙機共擠PP PS吸塑類生產線來說明一下,就非常形象了。
相對于上面驅動系統節能技術的少有人識,擠出機加熱系統的節能技術卻廣泛被使用者熟知(供應商推廣力度較大,總體成本增幅不大),目前主流的兩個技術是電磁加熱技術和紅外加熱技術。電磁加熱原理類似于家里的電磁爐,通過線圈中的高頻交變電流給擠出機機筒加熱,從而起到升溫的作用。電磁加熱的大優點是節能、加熱快、單位面積加熱功率大。其缺點是硬件成本高(在這三種加熱方式中,硬件成本價格從高到低依次為:電磁加熱>紅外加熱>傳統云母或鑄鋁加熱),保溫能力差。電磁加熱一般適合于物料從固態到半塑化態的加熱, 丁基膠片材擠出生產線不適合熔融態加熱。紅外加熱是通過紅外輻照的方式把熱能傳遞到機筒上,http://www.h109.bsjdl.com/從而使機筒升溫。紅外加熱的特點是節能、保溫和隔熱性能好,缺點是硬件成本高、紅外加熱管易碎、某些加熱區不能很好散熱。在目前的應用實踐中,電磁加熱的成本約為傳統加熱的5倍,紅外加熱的成本約為傳統加熱2~3倍,節能效果大體較傳統加熱節電20%-40%。但要澄清的是,加熱圈的節電僅限于加熱系統的對比,由于整個擠出機加熱系統只占擠出機耗能的10%-25%,比重較小,加熱系統的節能效果從總體來看并沒有宣傳的那么明顯。
相對于擠出機的加熱系統,整個保溫系統實現起來較為簡單,但效果卻非常明顯。我們知道,在片板材生產線中,尤其是多擠出機共擠系統中,流道非常多也非常長,在設備生產過程中,整個流道基本處于空氣的直接冷卻中,為了防止流道溫度過低,流道的加熱圈要不斷的加熱,來維持流道溫度的平衡,在這個過程中需要浪費不少的電能。保溫系統的初衷就是保持熱量,使不易喪失,http://www.h109.bsjdl.com/同時也能大幅降低擠出機周邊的溫度,使操作人員的環境舒適度大幅提高。該類產品類似于北方建筑中的保溫層,起到隔熱和保溫的作用。 丁基膠片材擠出生產線對于長流道有著較好節能效果且硬件成本提升不多,值得廣泛推廣。
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