Od odporových cívek k indukčnímu ohřevu – revoluce v efektivitě strojů na výrobu plastů
V průmyslu zpracování plastů je spotřeba energie jedním z klíčových problémů pro firmy. Ať už se jedná o extruzní, vstřikovací nebo granulační výrobní linky, topné systémy patří k energeticky nejnáročnějším v závodě. S rozvojem tradičního procesu odporového ohřevu se náklady snižují, ale jeho neefektivní využití energie a vysoké tepelné ztráty se postupně stávají úzkým hrdlem omezujícím rozvoj podniků.
Nyní, s rozvojem a popularizací technologie elektromagnetického indukčního ohřevu, zažívá režim ohřevu lisů na plasty skutečnou revoluci v účinnosti.
1. Omezení tradičního odporového ohřevu
Během posledních několika desetiletí používaly lisovací stroje k přenosu tepla kontaktním ohřevem odporové dráty, keramické kroužky nebo topné kroužky z hliníkové litiny. Tato metoda má však nevýhodu v energetické účinnosti.
1. Nízká účinnost přeměny energie.
Odporové vytápění vyžaduje přeměnu elektrické energie na tepelnou energii a její přenos přes topný prstenec do válce. Cesta vedení tepla je však dlouhá a neefektivní a skutečné využití tepelné energie je pouze 60–70 %.
2. Ztráta tepla je velká
Vnější teplota topného okruhu je vysoká a odvod tepla je nadměrný, což nejen plýtvá energií, ale také způsobuje zvýšení teploty na pracovišti, což zatěžuje klimatizační a chladicí systém.
3. Teplo je pomalé a reakce je pomalá
Nízká rychlost ohřevu odporem, pomalá regulace teploty a vysoké teplotní výkyvy mohou vést k nerovnoměrnému tavení plastů a ovlivnit kvalitu výrobku.
4. Vysoké náklady na údržbu.
Dlouhodobá práce v topném okruhu při vysokých teplotách snadno stárne, vyhoří, dochází k časté výměně, zvyšují se náklady na údržbu a prostoje.
V důsledku toho se mnoho firem dostalo do začarovaného kruhu vysokých nákladů na elektřinu a nízké produktivity, a to při optimalizaci nákladů na materiál a práci.
Za druhé, princip a průlom elektromagnetického ohřevu.
Princip elektromagnetického ohřevu spočívá v tom, že proud vysoké slabé vlny generuje magnetické pole v topné cívce a samotná vnitřní stěna kovového válce indukuje tvorbu tepla. Na rozdíl od běžného vnějšího ohřevu jej lze ohřívat zevnitř ven.
Mechanismus lze shrnout následovně.
Proud protéká cívkou a generuje střídavé magnetické pole;
Střídavé magnetické pole budí indukovaný proud v kovovém válci;
Indukční proud (vířivý proud) protéká kovovou vrstvou válce a vytváří teplo, které přímo ohřívá těleso válce.
Tato metoda dosahuje účinnosti přeměny energie více než 90 % a zásadně mění vzorec přenosu energie u konvenčního elektrického odporového ohřevu.
Zvýšení efektivity: výhoda pro všechny, ať už jde o spotřebu energie nebo výrobní kapacitu.
Největší výhodou elektromagnetického ohřevu je výrazně zvýšená energetická účinnost a stabilita výroby. V průmyslu lisů na vstřikování lze změnou elektromagnetického ohřevu dosáhnout následujících účinků:
Úspora energie 30 až 60 procent.
Protože tepelná energie je generována přímo uvnitř kovové trubky, tepelné ztráty jsou výrazně sníženy a celková míra úspory energie je více než 30 % a u vysokoteplotního zařízení více než 60 %.
Teplota se zvýšila dvakrát až třikrát
Elektromagnetické vytápění dokáže dosáhnout nastavené teploty během několika minut, což výrazně zkracuje dobu předehřívání zařízení a zlepšuje efektivitu spouštění a rytmus výroby.
Regulace teploty se stává přesnější.
V kombinaci s inteligentním systémem regulace teploty PID lze udržet teplotní výkyvy v rámci±1 °c, čímž se tavenina stává stabilnější a produkt konzistentnější.
Snížení energie na chlazení.
Nízká teplota elektromagneticky vyhřívaného krytu výrazně snižuje teplotu prostředí v terénu, čímž se snižuje spotřeba energie chladicího systému a dále se šetří energie.
Odolnější a bezpečnější vybavení.
Indukční ohřev je bezkontaktní struktura, která umožňuje cívce odolávat přímému vystavení vysokým teplotám, což může prodloužit její životnost více než třikrát, a také má několik ochranných funkcí, jako je přehřátí a nadproud.
Praktické využití: data svědčící o revoluci v úsporách energie
Jako příklad byl použit 75mm plastový extruder, u kterého byl použit původní 36kW odporový ohřev. Po renovaci 30kW elektromagnetického ohřevu byl skutečný provozní efekt následující:
Doba ohřevu se zkrátí z 50 minut na 20 minut.
V průměru ušetří 42 procent.
Povrchová teplota: od 120 stupňů do méně než 50 stupňů;
Stabilita produktu: zlepšená rovnoměrnost taveniny, snížený podíl odpadu.
Ekonomická návratnost: ušetřete 50 000 juanů ročně za elektřinu a náklady na rekonstrukci se vám vrátí do 6 měsíců.
Tato data ukazují, že elektromagnetické vytápění není jen energeticky úsporným zařízením, ale také důležitým článkem pro zlepšení energetické účinnosti formovacího stroje.
Za páté, budoucí trend: kombinace inteligentní a zelené výroby
S propagací dvojitého cíle emisí uhlíku a růstem cen energií se elektromagnetické vytápění stalo hlavním směrem energeticky úsporné transformace plastových strojů. V budoucnu toho bude dosaženo hlubokou integrací s internetem věcí a inteligentními řídicími systémy.
Monitorování spotřeby energie v reálném čase.
Inteligentní regulace teploty;
Diagnostika a vzdálené varování;
Jde o numerické a energeticky úsporné řízení.
Prostřednictvím inteligentního elektromagnetického topného systému může podnik komplexně řídit provozní stav zařízení, snižovat spotřebu energie, zlepšovat rychlost výroby a dosahovat cílů zelené výroby, kterými jsou úspory energie, zlepšení kvality a zvýšení efektivity.
Šest. Nakonec
Od tradičního elektrického odporového ohřevu k modernímu elektromagnetickému ohřevu je milníkem v revoluci energetické účinnosti v plastikářském průmyslu.
Nejde jen o modernizaci technologie, ale také o posun ve filozofii výroby. Od d"výroby energie k d"efektivní výrobě.
Pro každou společnost zabývající se plastikářskými stroji, která usiluje o úsporu energie a kvalitu, se technologie elektromagnetického ohřevu stala nezvratným vývojovým trendem.
Nejenže to změnilo způsob, jakým vytápíme, ale také to změnilo energetickou účinnost celého odvětví.
