Bagaimana Untuk Mengurangkan Penggunaan Tenaga dalam Penyemperitan Plastik

Penggunaan tenaga penyemperitan plastik adalah salah satu daripada kos yang anda perhatikan hanya apabila bil muncul. Jika talian berjalan hari demi hari, kesannya menjadi lebih besar. Jadi persoalan sebenar bukanlah tentang memangkas beberapa peratus di suatu tempat; ia memikirkan ke mana tenaga sebenarnya pergi. Sebaik sahaja gambar itu tersedia, cara untuk mengurangkan penggunaan tenaga penyemperit mula terasa khusus dan boleh dilakukan.

Dalam penyemperit skru biasa, kira-kira 60–70% kuasa disalurkan kepada sistem motor dan pemacu, 20–30% kepada pemanasan tong (banyak garisan menganggarkan ini dengan tangan), dan selebihnya kepada penyejukan, tambahan dan kehilangan (Rajah. 1). Nombor ini berguna sebagai titik permulaan yang kasar-dan, tidak syak lagi, berbeza dari baris ke baris-tetapi ia bukan peraturan. Walaupun dalam talian yang sama, bahagian relatif akan beralih dengan reka bentuk skru, bahan, daya tampung, titik tetapan suhu dan cara talian itu dikendalikan.

Motor kadangkala digambarkan sebagai hanya memutar skru. Penerangan itu merindui kebanyakan kerja. Malah, pemacu mesti menghantar pepejal melalui tong, melembutkan dan mencairkannya, mencampurkan cair, membina tekanan, dan mengatasi rintangan ricih. Tenaga digunakan dalam semua langkah tersebut. Sebahagian daripadanya menjadi lebur dan pencampuran yang berguna; ada yang menjadi haba yang perlu dikeluarkan dengan menyejukkan. Oleh itu, kecekapan motor dan tingkah laku proses tidak boleh dinilai secara berasingan.

Mesin lama mungkin masih menggunakan motor DC atau motor AC standard dengan kawalan kelajuan elektromagnet (yang boleh berfungsi, tetapi selalunya kurang cekap berbanding pemacu yang lebih moden). Pemacu frekuensi berubah-ubah kini menjadi garis dasar biasa-ia membolehkan anda menjalankan skru pada kelajuan yang betul untuk beban dan bukannya menjalankannya pada kelajuan tinggi yang tetap dan pendikitan di tempat lain. Tetapi faedah praktikal melangkaui tenaga elektrik: kawalan kelajuan yang lebih baik meningkatkan kestabilan proses dan mengurangkan input tenaga mekanikal yang tidak diperlukan.

Pemacu frekuensi berubah kini menjadi garis dasar biasa. Ia membolehkan kelajuan skru sepadan dengan beban sebenar dan bukannya berjalan pada kelajuan tinggi yang tetap dan pendikitan di tempat lain. Manfaat praktikal bukan hanya elektrik. Kawalan kelajuan yang lebih baik juga boleh meningkatkan kestabilan proses dan mengurangkan input tenaga mekanikal yang tidak diperlukan.

Motor segerak magnet kekal adalah pilihan lain. PMSM boleh menjadi lebih cekap daripada motor aruhan tiga fasa standard, dan perbezaannya selalunya lebih ketara pada kelajuan rendah dan beban ringan. Keuntungan yang tepat bergantung pada saiz motor, profil beban, kaedah kawalan, dan baki kereta api pemanduan. Dalam praktiknya, motor dan pemacu yang dipadankan dengan baik adalah lebih berharga daripada motor yang lebih besar yang berjalan jauh di bawah julat cekapnya. Kuasa terpasang yang lebih tinggi tidak bermakna prestasi yang lebih baik secara automatik. Ini boleh bermakna kehilangan tanpa beban yang lebih tinggi, faktor kuasa yang lebih lemah, dan lebih banyak tenaga yang digunakan bagi setiap kilogram produk.

Pemanasan tong adalah beban utama kedua. Jalur pemanasan aluminium tuang konvensional adalah perkara biasa, tetapi ia tidak begitu cekap. Sebahagian besar haba boleh hilang ke udara sekeliling. Dalam bengkel yang hangat, kehilangan itu juga menambah beban penyejukan, yang merupakan penalti berganda.

Penebat membantu. Begitu juga kaedah pemanasan alternatif seperti pemanasan elektromagnet dan gegelung pemanasan inframerah atau nano-inframerah. Reka bentuk ini sering dipromosikan untuk kecekapan haba yang lebih tinggi, tindak balas yang lebih pantas dan suhu permukaan yang lebih rendah. Dalam beberapa perbandingan peralatan, beralih daripada jalur aluminium tuang tidak bertebat kepada pemanas kecekapan tinggi terlindung telah dilaporkan mengurangkan tenaga pemanasan sebanyak kira-kira 30-50%. Angka itu harus dianggap sebagai contoh arah, bukan hasil yang dijamin. Penjimatan sebenar bergantung pada reka bentuk tong, titik tetapan suhu, keadaan penebat, keadaan ambien dan proses itu sendiri.

Kecekapan pemanasan juga merupakan isu proses. Jika zon sentiasa disejukkan semasa pemanas masih menambah tenaga, masalahnya mungkin bukan pemanas sahaja. Ia mungkin ricih yang berlebihan di zon itu, kawalan suhu yang lemah, atau reka bentuk skru yang menghasilkan lebih banyak haba daripada keperluan proses. Menggantikan pemanas tanpa menangani syarat tersebut boleh meninggalkan banyak potensi penjimatan di atas meja.

Kebanyakan tenaga yang mencairkan polimer tidak datang dari jalur pemanasan. Ia datang dari skru. Motor memacu skru, dan skru menggunting bahan. Tenaga mekanikal itu bertukar menjadi haba. Inilah sebabnya mengapa konfigurasi skru mempunyai kesan langsung ke atas penggunaan tenaga penyemperit.

Bongkah menguli, sudutnya, panjangnya, dan kedudukannya semuanya mempengaruhi keamatan ricih dan masa tinggal. Lebih banyak ricih boleh meningkatkan pencampuran penyebaran, tetapi ia juga meningkatkan suhu cair dan boleh meningkatkan beban motor. Jika zon kerap memerlukan air penyejuk yang berat, itu adalah tanda skru menjana lebih banyak haba daripada yang boleh digunakan oleh proses itu. Motor sedang melakukan kerja, bahan sedang dipanaskan, dan sistem penyejukan sedang mengeluarkan haba tambahan. Dari sudut tenaga, itu adalah gelung yang patut dikaji.

Reka bentuk skru harus seimbang dengan bahan, output, keperluan pencampuran, dan produk akhir. Tidak setiap aplikasi penyemperitan memerlukan ricih maksimum. Kadangkala profil skru yang lebih lembut, digabungkan dengan elemen campuran yang sesuai, memberikan prestasi keseluruhan yang lebih baik. Formulasi juga penting. Menambah pelincir yang berkesan atau sebaliknya mengurangkan kelikatan cair boleh merendahkan arus motor dan mengurangkan haba ricih. Hasilnya adalah kurang tenaga elektrik ditukar kepada haba yang kemudiannya perlu dikeluarkan.

Penggunaan tenaga setiap tan adalah ukuran yang lebih berguna daripada kuasa papan nama motor. Penyemperit besar yang berjalan pada output rendah boleh menggunakan lebih banyak tenaga setiap kilogram daripada mesin yang lebih kecil yang berjalan berhampiran julat cekapnya. Prinsip yang sama berlaku dalam satu mesin.

Penyemperit 75 mm yang berjalan pada pecahan kecil kapasitinya, sebagai contoh, biasanya akan mempunyai profil tenaga yang lemah berbanding dengan mesin yang sama berjalan lebih dekat dengan julat keluarannya yang direka bentuk. Nombor tepat bergantung pada bahan, skru, pemacu dan profil suhu, tetapi arahnya jelas. Urusan penggunaan. Jadi lakukan permulaan, penutupan, pembersihan, dan perubahan material. Setiap minit larian terbiar masih menggunakan kuasa, dan penukaran yang kerap tidak cekap menambah jumlah keseluruhan.

Oleh itu, pengurusan pengeluaran adalah sebahagian daripada pengurusan tenaga. Menjadualkan masa berjalan lebih lama, mengurangkan masa melahu, memadankan mesin dengan kerja, dan mengekalkan parameter proses dalam tetingkap yang cekap boleh menjadi sama pentingnya dengan sebarang perubahan perkakasan.

Pengurangan tenaga yang berkesan dalam penyemperitan plastik jarang sekali merupakan pembetulan komponen tunggal. Ia biasanya datang daripada gabungan pemilihan motor dan pemacu, kecekapan pemanasan tong, konfigurasi skru, perumusan bahan, parameter proses, pemprosesan dan pengurusan pengeluaran. Memperbaik satu kawasan sambil mengabaikan yang lain boleh mengalihkan masalah dan bukannya menyelesaikannya. Sebagai contoh, motor berkecekapan tinggi mungkin tidak memberikan penjimatan yang dijangkakan jika skru menghasilkan ricih yang berlebihan dan sistem penyejukan bekerja keras untuk mengeluarkannya. Sistem pemanasan yang lebih baik mungkin tidak banyak membantu jika kawalan suhu tidak stabil atau tong berpenebat dengan buruk.

Bagi pengeluar peralatan penyemperitan, kecekapan tenaga berkait rapat dengan reka bentuk mesin, konfigurasi skru, pemilihan pemacu dan kawalan proses. JWELL membangunkan peralatan penyemperitan untuk bahan dan aplikasi yang berbeza, dengan konfigurasi sistem disesuaikan dengan keperluan pengeluaran tertentu. Pendekatan praktikal adalah untuk menilai keseluruhan baris: apa yang diperlukan oleh bahan, apa yang diperlukan oleh produk, dan bagaimana mesin itu sebenarnya dikendalikan. Itu biasanya menghasilkan penjimatan yang lebih tahan lama daripada mengejar satu tuntutan kecekapan.

Persoalan ke mana elektrik pergi mempunyai jawapan teknikal: ke dalam pemacu, ke dalam pemanas tong, ke dalam ricih, dan ke dalam banyak kerugian yang muncul apabila garisan berjalan di bawah julat cekapnya. Soalan yang lebih baik ialah berapa banyak tenaga yang diperlukan oleh setiap tan produk, dan apakah yang boleh diubah untuk mengurangkannya. Itu mengalihkan perhatian daripada label komponen kepada prestasi sistem. Dalam penyemperitan, penjimatan tenaga yang paling boleh dipercayai cenderung datang daripada pemadanan motor dan pemacu dengan beban, meningkatkan kecekapan haba, mereka bentuk skru untuk proses sebenar dan menjalankan talian pada output yang munasabah dengan pengurusan pengeluaran yang berdisiplin.