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cpp 膜設備發展趨勢
發布時間:2020-12-26 14:24:07      點擊次數:88

未來制造業發展方向--綠色、低碳,智能化也是生產流延薄膜設備的發展方向。CPP生產設備國產化也越來越明顯,2014年國內最寬幅5.3米流延CPP薄膜設備投產,是由紹興博瑞擠出設備有限公司設計、安裝的,此設備的投入使用也標志著國產化的設備在綠色、低碳,智能化方面的一些設計和改進適應了市場的需求。




  一、節約耗能




  對于流延薄膜裝備來說綠色、低碳就是減少單位生產能耗,提高資源利用效率,減少碳排放。整個的設計過程一直圍繞能耗節約這個主題。




  1.擠出機的設計改進與能耗節約:  




    材料:燕山石化三元共聚聚丙烯C5908  




    設置溫度:200℃  




    實驗時長:3min




  注:該數據僅僅代表螺桿的實驗數據,不代表保證值。




  螺桿擠出速度越高,擠出的單位能耗越低。在高速擠出的塑化上面,博瑞公司設計的屏蔽段由單級到多級設計,并設計有分離槽及螺槽變距設計,保證高速擠出時的塑化完全。




  2.加熱能耗的節約點設計,在流延薄膜設備上加熱能耗始終占有比例不是很大,正常生產大約僅占到整個能耗的13—17%之間。




  減少散熱面積,提高加熱能耗效率




  在減少散熱面積上博瑞公司采用超小長徑比(L/D=22-25)擠出機,相對于L/D=32的擠出機來說,需要加熱的面積和散熱面積同步減少21.87%—31.25%,這個節約對我們來說是雙倍的;




  對于換網器來說我們也基于減少散熱面積來減少加熱能耗的損失,在對比了雙圓柱換網器,板式換網器及其他換網器的加熱及功率損耗后,我們還是決定在不更改過濾面積的前提下盡可能采用散熱面積最小的過濾方式,以達到降低熱損耗。




  保溫措施的實施




  在需要加熱的連接管區域,我們很清楚連接管僅僅起到連接換網器和分配器的一段管道。連接管沒有任何的塑化功能,所以在連接管部分我們采用柔性管道連接,使用超低能耗的加熱帶纏繞加熱,外套保溫套,既能夠起到節能的效果又具有安全作用,不會產生燙傷的危險。




  3.驅動能耗在整個流延薄膜設備中所占比重更小,但是設計的細微之處在于仍然能夠保證驅動功率的低消耗。




  設計優點之一:研究薄膜在冷卻輥上的降溫及結晶,我們會發現能夠保證薄膜快速冷卻的區域其實距離很短,所以我們不需要大直徑的冷卻輥,只要滿足高速生產薄膜冷卻結晶的需要即可,這樣我們就能夠計算出驅動輥筒所需要的配置及驅動功率;




  設計優點之二:研究了薄膜冷卻結晶過程以后,我們決定增加冷卻軟風箱并去掉后冷卻輥(俗稱:次冷輥),這樣后冷卻輥的驅動連同水循環水泵一起節約了驅動消耗;




  設計優點之三:邊料回收系統破碎機旁通風路的開通,在于能夠充分發揮回收風機之效率,提高邊條風口的吸入效率,降低回收風機的配置功率及功率消耗,配之回收料斗的旁通進料,使得整個回收系統的能耗相對于同行下降37%;




  4.輔助功率值消耗在于兩個方面:制冷機組及循環水泵




  在充分研究聚烯烴的結晶后會發現,聚烯烴的結晶區域是在很寬的溫度范圍在熔點和玻璃化溫度之間,但是結晶聚合物結晶速度最大時的結晶溫度(Tmax):Tmax=(0.80—0.85)Tm,Tm——熔點?! ?/p>




    分析各種聚烯烴材料不難得出結晶速度最快的溫度區域在120℃—80℃之間,原來我們不需要更低更低溫度的冷凍水,我們要的是快速的熱交換輥筒,讓材料溫度從120℃以上快速的降至80℃以下,薄膜的透明度就可以保證。我們需要快速的熱交換冷卻輥,去掉冷凍機組。優越的設計在于去掉了后冷卻輥,后冷卻輥筒的循環水泵連同驅動系統、變頻器一起去掉,對我們來說它們的存在已經毫無意義。




  二、節約投資成本




  介紹了運行能耗再說投資成本,投資成本的降低不單單是投資方的固定資產投資節約了,對于社會意義也是一樣,設備在優先滿足薄膜生產工藝需求的過程中,簡潔與節約也是一種綠色、低碳的生態盈余。




  1.高速擠出機在生產能力一樣的前提下螺桿不再需要太大的直徑;超小長徑比(L/D=22—25)也同樣是的螺桿不再需要太大的長度。降低機筒螺桿加工難度,節約材料成本。




  2.后冷卻輥(俗稱:次冷輥)的去掉,運行能耗節約不少,當然投資成本中節約了:后冷輥購置;驅動減速電機;驅動變頻器;循環冷卻水泵。




  生產線的流程設計中盡可能減少鋁導輥的使用,既避免薄膜運行過程中的劃傷,也減少了設備的投資成本。




  三、安全、穩定、高效、智能化的設計理念




  1.杜絕設備安全隱患:加熱、電氣安全、電器短路,電氣運轉,絕緣失效;




    2.人身事故安全:機械損傷、燙傷、噪音污染、輻射、靜電;  




    3.預防機械事故重點應該是設備的結構設計和設備安裝質量?! ?/p>




    4.單機產能的提高是降低成本的關鍵因素。例如:博瑞公司CPP薄膜裝備模具寬度≤4000mm的生產線速度設計已經提升到了300m/min,保證開機20um×260m/min、25um×240m/min生產運行速度;  




    5.智能化設計:采用PLC中央控制單元及人機界面;伺服或變頻調速器;


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