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注塑机“四位一体”综合竞博体育解决方案

一、   注塑机“四位一体”综合竞博体育解决方案

如上图所示,南方电网综合能源有限公司注塑机综合竞博体育解决方案囊括了注塑机所有的用电领域。

每部分用电比例及竞博体育概况如下:

耗能部位

名称

占整机用电

总量百分比

竞博体育率
投资回收期
竞博体育方案
电热系统
15%~30%
30%~80%
3~9个月

采用纳米红外竞博体育电热圈

取代普通电热圈

干燥系统
15%~30%
25%~40%
3~6个月

采用高效竞博体育加热棒

取代原加热棒

伺服系统
50%~80%
25%~85%
6~15个月

将原有的普通电机+定量泵系统

更换成异步伺服或伺服电机+齿轮泵

循环冷却水

系统

3%~5%
30%~70%
6~12个月

采用高效竞博体育水泵

取代普通水泵


(一)能之原纳米红外竞博体育电热圈介绍

通常,在注塑机中电热圈能耗约占整机用电总量的15%-30%,我们采取的竞博体育方案为采用纳米红外竞博体育圈取代普通电热圈,其竞博体育率约为40%—70%,约6-9个月收回成本。

1、纳米红外竞博体育电热圈结构示意图(产品以实物为准)

2、纳米红外竞博体育电热圈竞博体育原理

1)   采用新型纳米红外电热发生器,电热转换率高,热效率99%以上;

2)   热传导:采用红外辐射传导,使得热能单向传导,有效传导到目标对象,并且热惯性小,温控精度高。

3)   隔热/单向传热性能:使得外表温度在45-70℃左右,热损失少。

4)   升温速度:纳米材料在45秒内可达最高温度1000℃,可长期工作在750℃内。

5)   纳米材料使用寿命:确保连续使用5万小时以上,并且不衰减。

3、纳米红外竞博体育电热圈特点

1)   竞博体育:竞博体育率40%-70%,6-9个月收回投资;

2)   环保:环境温度降低3℃-8℃;

3)   简单:直接替代传统的电热圈;

4)   耐用:2年免费质保,正常使用寿命5年以上;

5)   精准:热惯性小,温控精度高;

6)   高效:采用特制纳米红外电热发生器,传热效率远高于传统电热圈;


(二)料斗式干燥机高效竞博体育加热器

料斗式干燥机高效竞博体育加热器由核工业使用高效竞博体育加热器发展而来,由高电热转换率的发热合金烧结而成的加热体,使发热速度更快,热量以最快速率聚集于加热体外表面,,并以热辐射方式加以释放。加热器内外管设计使绝大部分的热量集中于加热器中部腔体,并由强制对流空气迅速带入干燥机料筒,内管与外管之间的空气保温层设计减少与管道外壁热交换产生的热量损失,提高了能量的利用率。

 

竞博体育原理:

1、电热转换率高,发热速度快:

比原有干燥机普通加热棒要高30%以上;

2、热传递效率高:

热量集中于外罩内腔,传热快;

3、减少浪费

双管的中空设计,利用空气的保温效果,减少向加热管道外壁的热量耗散;

4、使用寿命长:

选用核工业级制造核心加热体;

 

产品特点:

1、产品技术成熟可靠;

2、改造简单快捷,使用稳定可靠;

3、使用寿命长,投资回报期短

4、竞博体育率达40%左右;


(三)电液伺服系统介绍

通常,在注塑机中动力电机能耗约占整机用电总量的50%-80%,我们采取的竞博体育方案为将原有的普通电机+定量泵系统更换成伺服电机+齿轮泵(螺杆泵),其竞博体育率约为40%—85%,约6-15个月收回成本。

1、原有定量泵系统工作原理及耗能分析

定量泵系统的液压部分采用异步电动机加油泵系统,电动机带动油泵从油箱吸油并加压输出,经各种控制阀控制油的压力、流量和方向,以保证工作机构以一定的力(或扭矩)和一定的速度按所要求的方向运动。从而实现注塑的各过程。传统定量泵注塑机通常在需要改变负载流量和压力时,油泵速度不可调 ,用阀门调节,多余的油经溢流阀排入油箱,大量能量以压力差的形式损耗在阀门上。

 

根据注塑机的工艺过程,画出系统油压P与时间t的关系图如下图:

由图可见,合模和脱模,开模系统所需油压较低,且时间较短;而注射,保压,冷却系统所需油压较高,且时间较长,一般为一个工作周期的40%~60%,时间的长短与加工工件有关;间歇期更短,这也与加工工件的情况有关,有时可以不要间歇期。以上图示只是一种简单的近似表示,实际上,如果注射的螺杆用油电机驱动,注射时的系统油压会高一些。注塑机加工工件的重量,从数十克到数万克不等。因此,注塑机就有中,小型和大型之分,加工数十克的小工件和加工数千克的大工件一个周期的时间也是不相同的;就是对同一台注塑机,加工工件的原料不同,各段工艺流程中所需的压力和时间也是变化的。

从上图可见,一个周期工作流程中,负载的变化导致系统压力变化比较大,但油泵仍在50Hz运行,其供油量是恒定不变的,多余的液压油经溢流阀流回油箱,做无用功,白白地浪费了电能。

2、电液伺服系统竞博体育原理

注塑机主要能源消耗在液压部分。我们的改造立足于这个耗能点,给出竞博体育解决方案:使用电液伺服系统替换原来的定量泵系统。

电液伺服控制系统,是用伺服电机取代原异步电机,用齿轮泵或螺杆泵取代原叶片泵,另外增加伺服驱动器,构成注塑机电液伺服控制系统,电液伺服控制系统取代了传统的PQ阀控制,对生产所需的压力和流量采用闭环控制,电液伺服控制系统的结构如下图所示:

 

伺服系统硬件图

 

如上图:使用电液伺服系统后,伺服驱动器与伺服电机一起,对注塑机的压力信号形成一个闭环控制,同时由于伺服电机具有快速启停的特点,可以在30毫秒之内启动或停止,因此在保压,冷却等阶段,伺服电机几乎没有电耗。由于伺服竞博体育系统所输出的压力、流量可以闭环控制,所以它的压力重复精度好,而且在低压力下也可以可靠的工作。伺服竞博体育系统所输出的流量是靠数字信号来控制的,有很好的线性和低速可控性,其流量的重复精度也较高。

3、电液伺服系统优点

根据理论及大量实践数据表明,电液伺服系统有以下多个优点:

1)   竞博体育率高:彻底消除高压节流,比定量泵竞博体育30%-60%,比变量泵竞博体育10%-30%;

2)   响应速度快:0-100%升、降速时间≤0.1 秒,0-100%压力变化最快可达30ms,提高生产效率;

3)   控制精确: PQ 控制卡通过对系统流量、压力的 PID 调整,加强抗扰动能力,使系统重复精度  在0.3%以内,大大提高制品质量,制品精密;

4)   高过载能力强:伺服的力矩过载倍数≥200%;

5)   状态转换灵活:速度、力矩控制灵活切换,平滑;

6)   降低液压油温:减少冷却水的用量30%以上,某种场合甚至完全不需水冷;

7)   延长设备使用寿命:减轻开、锁模冲击,延长液压油泵,机械和模具使用寿命;

8)   改善工作环境:降低噪音,一般情况下,动作时声音不超过68db。


(四)高效竞博体育循环冷却水泵介绍

通常,在注塑机中循环冷却水泵能耗约占整机用电总量的3%-5%,我们采取的竞博体育方案为采用高效竞博体育循环冷却水泵取代普通水泵,其竞博体育率约为30%—70%,约6-12个月收回成本。

1、高效竞博体育循环冷却水泵竞博体育原理

高效竞博体育循环冷却水泵采用多道变线流体技术,在流道、泵腔体设计上有别于普通泵,有效利用水泵入口压力,整合多种水力模型改进,彻底打破水力模型单通道之常规,提高离心水泵之效率,同比普通水泵提高能效10%-20%。

根据特定循环冷却水系统工况需求定制竞博体育水泵,能够彻底解决标准泵之合理匹配问题,从根本上解决“大流量小温差”和“冗余压力”等匹配问题,通常可竞博体育10%-35%。

合理匹配的同时能够避免出现电机发热温度过高,寿命减短,甚至导致电机超载过热而烧毁线圈,设备运行震动大、噪音高等设备故障隐患。

基于上述原理,针对不同循环水系统,总体竞博体育率通常可达30%-70%。

2、高效竞博体育循环冷却水泵竞博体育改造原则

1)   竞博体育技术改造方案是在保证主机必须最大流量不减少,提高水泵运行效率,减少水泵电耗的竞博体育方案。

2)   由我公司应用竞博体育高新技术,对水系统及水泵匹配重新设计计算,采用多道变线流体技术的竞博体育专利水泵。

3)   更换高效竞博体育水泵,达到行之有效竞博体育的目的。

4)   竞博体育技术改造方案只更换水泵和电机,不损坏管网及设备,不改变电器控制设备。

注塑机电热竞博体育

1.注塑行业为什么要进行加热系统竞博体育改造?
       企业为什么要进行注塑机竞博体育改造?注塑机是塑胶行业的主要生产设备,电能浪费严重。由于电价昂贵,电费在企业生产成本中占有相当大的比重,已经成为严重影响企业生产效益的重要因素。
       随着市场竞争的日益加剧,各企业都在采取各种竞博体育降耗措施、努力降低生产成本,以便提高市场竞争力。而广州能之原竞博体育科技有限公司的核心产品-红外纳米竞博体育加热圈产品,能根据用户的注塑机、拉丝机、吹膜机、挤出机、造粒机等的炮筒直径、加热圈高度、加热功率定制产品,满足所有规格设备。安装过程和普通挤出机加热圈一样,方便简易,无任何附加外置设备,受到广大塑胶行业企业的欢迎,既响应了国家的竞博体育减排、竞博体育降耗号召,也带了可观的经济效益。


2.能之原纳米竞博体育电热圈产品介绍:
      能之原纳米竞博体育加热圈发热体采用新型的纳米发热合金,表面经特殊远红外材料做特殊处理后,能够产生特定波长红外线,热效率传导效率达 99.8%以上,传热效率远高于传统挤出机发热圈;不仅升温快,且保温效果好,对环境温度影响小;产品性能稳定,节电率高,技术先进,安装简易,外罩采用高级不锈钢制作,美观耐用;产品保质期2年,省电环保,全部收回投资时间在6-12个月。是企业进行注塑机竞博体育改造、注塑机节电改造的最佳最理想的产品。


3.产品应用范围:
      注塑机、拉丝机、吹膜机、挤出机、造粒机等一切需要用电加热的系统,产品外型可以是圆圈状、板状等任意形状等。


4.产品特点:

  • 产品规格:根据用户的注塑机、拉丝机等的炮筒直径、加热圈高度、加热功率定制产品,满足所有规格设备。
  • 直接收益:竞博体育率30%-80%,3-9个月收回投资
  • 间接收益:车间温度降低,节省降温费用
  • 发热圈不用频繁更换,效率提高
  • 初始升温快,工作效率提高
  • 车间环境好,招工容易

  • 5.注塑机竞博体育改造案例实测:

    信联智通实业有限公司注塑机竞博体育改造前后数据对比:
    注塑机型号:华大340HF(340T)

    机台数

    改造前每小时用电

    改造后每小时用电

    每小时节电

    节电率

    平均每台每小时节电

    平均竞博体育率

    A19

    6.5

    2.7

    3.8

    58%

    4.05

    57.9%

    A20

    7.0

    3.4

    4.1

    54%

    A21

    7.5

    2.75

    4.25

    60%

     

    投资收益:

     每天每台机节电度数(度)
     每月每台机节电度数(度)
     每月每台机节电费用(元)
     每年每台机节电费用(元)
     100台200T机 每年节约(万元)
     97.2
     2916
     2479
     29743
     297


    说明:

    电价平均按0.85元/度计算。
    信联智通实业有限公司工厂拥有40多台200T至1800T的注塑机,电热系统现已改造完毕,电热圈平均节电率为57.9%。


    传统注塑机电热系统耗电一般占总能耗的35%~45%左右;
    能之原注塑机纳米红外竞博体育加热圈竞博体育50%左右,换句话说,安装能之原注塑机纳米红外竞博体育加热圈,高额的注塑机总电费立降20%!

    挤出机

    挤出机传动的特点

    塑料通过挤出机塑化成均匀的熔体,并在塑化中建立的压力作用下,并使螺杆连续地定温,定量,定压地挤出机头。大部份热塑性塑料均采用此方法螺杆挤出机有多种不同的型号和规格,最常用的挤出机就是螺杆挤出机。采用能之原挤出机竞博体育加热圈的挤出机主机加热,能够完全满足挤出机的工艺要求,达到必要的工艺控制指标,经过各地多年的实际运行来看,运行稳定,能之原挤出机竞博体育加热圈产品的适应性强,使用能之原挤出机竞博体育加热圈进行挤出机竞博体育改造,能够使企业竞博体育降耗,降低成本,经济效益明显。

    挤出成型设备的组成部分

    一台挤出设备通常由主机(挤出机)、辅机及其控制系统组成。通常这些组成部分统称为挤出机组。
    挤出机
       1. 主机
          一台挤出机主机由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成。 挤压系统主要由螺杆和机桶组成,是挤出机的关键部分; 传动系统中起作用是驱动螺杆,要保证螺杆在工作过程中具备所需要的扭矩和转速; 加热冷却系统主要来保证物料和挤压系统在成型加工中的温度控制。


       2. 辅机
          挤出设备的辅机的组成根据制品的种类而定。一般说来,辅机由剂透定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成。


       3. 控制系统
         挤出机的控制系统主要由电器、仪表和执行机构组成,其主要作用为:①控制主、辅机的拖动电机,满足工艺要求所需的转速和功率,并保证主、辅机能协调地运行。 ②控制主、辅机的温度、压力、流量和制品的质量。 ③实现整个机组的自动控制。

    传统螺杆挤出机的控制

    1. 在传统的螺杆挤出机系统中,螺杆由直流电机驱动。在直接传动情况下螺杆直接由齿轮箱驱动;在间接传动情况下,螺杆由皮带和牵引盘驱动。传统的直流电机本身存在着一定的缺点:例如直流电机的电刷每个月就要更换一次,在多粉尘或腐蚀性环境中直流电机需要经常清洗,有时甚至还需要从车间外为直流电机通入洁净的冷却空气。
    2. 间接传动螺杆挤出机的缺点在于:存在于皮带滑差,皮带会造成一定的能量损失,更多的机械装置增加了磨损和发生故障的可能性。而直流电机最大的弊端噪音过大,电刷打火,转子污染,电机温度过高,排气不充分和电机震动。因此使用直流电机的螺杆挤出机维护费用更高,直流电动机的最初成本也更高一些


    能之原挤出机竞博体育加热圈在挤出机竞博体育改造中的应用

          能之原挤出机竞博体育加热圈直接替代传统的挤出机加热圈。整套方案设计合理,运行稳定可靠,节电性能明显,竞博体育率高达30%-80%,外观大方,表面温度低,对环境温度影响小,可用手触摸。

          能之原纳米挤出机竞博体育加热圈发热体新型的高分子纳米发热合金,表面经特殊远红外材料做特殊处理后,能够产生特定波长红外线,热效率传导效率达 99.8%以上,传热效率远高于传统挤出机发热圈;不仅升温快,且保温效果好,对环境温度影响小;能之原纳米竞博体育竞博体育加热圈电压 110~380V,50/60Hz;产品性能稳定,节电率高,技术先进,安装简易,外罩采用高级不锈钢制作,美观耐用;产品保质期2年,省电环保,全部收回投资时间在6-12个月。

          能之原纳米挤出机竞博体育加热圈根据用户的挤出机的炮筒直径、加热圈高度、加热功率定制产品,满足所有规格设备。安装过程和普通挤出机加热圈一样,方便简易,无任何附加外置设备。

    造粒机加热竞博体育方案

    塑料造粒机的主机是挤塑机,它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成。

    1. 挤压系统 挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具,塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体,并在这一过程中所建立压力下,被螺杆连续的挤出机头。
    2. 螺杆:是挤塑机的最主要部件,它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率,由高强度耐腐蚀的合金钢制成
    3. 机筒:是一金属圆筒,一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合,实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实,并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15~30倍,以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则
    4. 料斗:料斗底部装有截断装置,以便调整和切断料流,料斗的侧面装有视孔和标定计量装置
    5. 机头和模具:机头由合金钢内套和碳素钢外套构成,机头内装有成型模具。机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,均匀平稳的导入模套中,并赋予塑料以必要的成型压力。塑料在机筒内塑化压实,经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具,模芯模套适当配合,形成截面不断减小的环形空隙,使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理,消除积存塑料的死角,往往安置有分流套筒,为消除塑料挤出时压力波动,也有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置,便于调整和校正模芯和模套的同心度
  • 挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角,将机头分成斜角机头(夹角120o)和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上,机头内的模具有模芯坐,并用螺帽固定在机头进线端口,模芯座的前面装有模芯,模芯及模芯座的中心有孔,用于通过芯线;在机头前部装有均压环,用于均衡压力;挤包成型部分由模套座和模套组成,模套的位置可由螺栓通过支撑来调节,以调整模套对模芯的相对位置,便于调节挤包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。
    1. 传动系统 传动系统的作用是驱动螺杆,供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速,通常由电动机、减速器和轴承等组成
    2. 加热冷却装置 加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。
    3. 现在挤塑机通常用的是电加热,分为电阻加热和感应加热,加热片装于机身、机脖、机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料,使之升温,以达到工艺操作所需要的温度。
    4. 冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量,以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种,一般中小型挤塑机采用 风冷比较合适,大型则多采用水冷或两种形式结合冷却;螺杆冷却主要采用中心水冷,目的是增加物料固体输送率,稳定出胶量,同时提高产品质量;但在料斗处的冷却,一是为了加强对固体物料的输送作用,防止因升温使塑料粒发粘堵塞料口,二是保证传动部分正常工作。


    造粒机竞博体育改造可行性分析:


          在造粒机的加热系统中,加热圈是造粒机的重要组成设备,而现如今的普通造粒机加热圈都是普通电阻丝,热量损耗非常大,能效比非常低,电能浪费严重。由于电价昂贵,电费在企业生产成本中占有相当大的比重,已经成为严重影响企业生产效益的重要因素,由此可见,造粒机加热系统的竞博体育改造市场前景非常广阔。


          能之原造粒机竞博体育加热圈直接替代传统的造粒机加热圈。整套造粒机竞博体育改造方案设计合理,运行稳定可靠,节电性能明显,竞博体育率高达30%-80%,外观大方,表面温度低,对环境温度影响小,可用手触摸。

          能之原纳米造粒机竞博体育加热圈发热体新型的纳米发热合金,表面经特殊远红外材料做特殊处理后,能够产生特定波长红外线,热效率传导效率达99.8%以上,传热效率远高于传统造粒机发热圈;不仅升温快,且保温效果好,对环境温度影响小;能之原纳米竞博体育加热圈电压110~380V,50/60Hz;产品性能稳定,节电率高,技术先进,安装简易,外罩采用高级不锈钢制作,美观耐用;产品保质期2年,省电环保,全部收回投资时间在6-12个月。

          能之原纳米造粒机竞博体育加热圈根据用户的造粒机的炮筒直径、加热圈高度、加热功率定制产品,满足所有规格设备。安装过程和普通造粒机加热圈一样,方便简易,无任何附加外置设备。

      1. 造粒机竞博体育改造直接收益:竞博体育率30%-80%,6个月收回投资
      2. 造粒机竞博体育改造间接收益:车间温度降低,节省降温费用;
      3. 发热圈不用频繁更换,效率提高;
      4. 初始升温快,工作效率提高;
      5. 车间环境好,招工容易。

     

    吹膜机

    吹膜机介绍

    吹膜机是将塑料粒子加热融化再吹成薄膜。

    吹膜机分很多种,有PE,POF等等。

    用全新的粒子吹出的是新料,色泽均称,干净,袋子拉伸好。

    也有人用回收的塑料袋来制成粒子,这种粒子一般叫旧料,制成粒子时通常是灰色的,在制成袋子时通常要添加色素,制成袋子着色不匀,脆且易断,价格也较低。

    虽然是回收的塑料袋但一般都是制袋过程中的废品袋和通常意义上的垃圾塑料还是有很大的区别的。

    吹膜机生产的是膜适用于各种高档薄膜包装。这种膜由于其阻隔性好,保鲜,防湿,防霜冻,隔氧,耐油,可广泛用于轻重包装。如各种鲜果、肉食品、酱菜、鲜牛奶、液体饮料、医药用品等。

     

    但它不是用垃圾塑料做原料,是用塑料颗粒原料


    吹膜机的组成

    吹膜机


    吹膜机的组成是由①电机、 ②cylinder、③head、④dies、⑤v板、⑥对轮、⑦平滑轮、⑧对轮2、⑨wind 这九部分

    原料LLDPE和LDPE 温度是160--180度

    HDPE 温度是210-230度

    吹膜机工作最重要的是三个因素
    一温度(机台温度、室内温度)

    二螺旋体

    三冷却系统

    吹膜机竞博体育改造可行性分析:

    由上可见加热圈是吹膜机的重要组成设备,而现如今的普通吹膜机加热圈能效比非常低,电能浪费严重。由于电价昂贵,电费在企业生产成本中占有相当大的比重,已经成为严重影响企业生产效益的重要因素,由此可见,吹膜机加热系统的竞博体育改造市场前景非常广阔。

    能之原吹膜机竞博体育加热圈直接替代传统的吹膜机加热圈。整套吹膜机竞博体育改造方案设计合理,运行稳定可靠,节电性能明显,竞博体育率高达30%-80%,外观大方,表面温度低,对环境温度影响小,可用手触摸。

    能之原纳米吹膜机竞博体育加热圈发热体新型的高分子纳米发热合金,表面经特殊远红外材料做特殊处理后,能够产生特定波长红外线,热效率传导效率达 99.8%以上,传热效率远高于传统吹膜机发热圈;不仅升温快,且保温效果好,对环境温度影响小;能之原纳米竞博体育竞博体育加热圈电压 110~380V,50/60Hz;产品性能稳定,节电率高,技术先进,安装简易,外罩采用高级不锈钢制作,美观耐用;产品保质期2年,省电环保,全部收回投资时间在6-12个月。

    能之原纳米吹膜机竞博体育加热圈根据用户的吹膜机的炮筒直径、加热圈高度、加热功率定制产品,满足所有规格设备。安装过程和普通吹膜机加热圈一样,方便简易,无任何附加外置设备。

  • 吹膜机竞博体育改造直接收益:竞博体育率30%-80%,6个月收回投资
  • 吹膜机竞博体育改造间接收益:车间温度降低,节省降温费用;
  • 发热圈不用频繁更换,效率提高;
  • 初始升温快,工作效率提高;
  • 车间环境好,招工容易。
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