Снижение затрат на энергоресурсы: акцент на эффективность экструзии

Экструзия - это не только финальный процесс формования изделий, но и промежуточный процесс для многих других процессов, таких как литье под давлением, выдувное формование и производство выдувной пленки. Поэтому экономически эффективная работа экструзионных шнеков имеет важное значение для значительной части предприятий индустрии переработки пластмасс.

Эффективность экструзии

Первоначальная стоимость энергоэффективных экструдеров может быть выше, но небольшие дополнительные капиталовложения быстро окупятся. Такие решения, как высокоэффективные двигатели и приводы с регулируемой скоростью характеризуются отличной окупаемостью как при покупке нового оборудования, так и при замене деталей.
Независимо от возраста машины важно подобрать правильный экструдер для работы и убедиться в том, что диаметр и конструкция шнека подходят для полимера и продукта. Экструдеры наиболее эффективно функционируют (не только с точки зрения энергосбережения) в том случае, если двигатель и шнек работают в расчетном режиме. Регулировка экструдера должна осуществляться таким образом, чтобы он работал с максимальной проектной скоростью, поскольку именно такая настройка является наиболее эффективной. Уменьшение скорости шнека относительно максимальной целесообразна лишь при возникновении трудностей с получением качественного продукта.

• Использование больших экструдеров для маленьких профилей влечет за собой высокие затраты энергоресурсов и средств.
• Лучше всего общая эффективность (включая энергоэффективность) достигается при работе в проектных условиях.
• Отрегулируйте экструдер на максимально эффективную скорость (обычно это максимальная проектная скорость) и контролируйте скорость шнека: коэффициент экструзии должен быть как можно больше приближен к максимальному при одновременном выпуске качественного продукта.
• Размер электродвигателя и регулировка должны соответствовать крутящему моменту, необходимому для шнека.

Такая оптимизация скорости экструдера максимизирует тепло от механической работы и минимизирует количество дополнительной электроэнергии, необходимой для нагревания пластика. Если оборудование в составе производственной линии, расположенное после экструдера, не будет ограничивать выходящий поток продукции, то потребление энергии экструдером на килограмм перерабатываемого полимера может быть снижено почти на 50% за счет удвоения скорости вращения экструдера.
 
Для хорошей эффективности необходимо поддерживать оптимальную температуру переработки полимера, не допуская перегрева. Диапазон параметров обработки иногда довольно мал, и, при отсутствии точного регулирования температуры, может произойти перегрев вследствие сдвиговой деформации. Точное регулирование температуры не только способствует выпуску качественного продукта, но и минимизирует затраты на электроэнергию.

• Проверьте элементы управления экструдера, чтобы убедиться в совместной эффективной работе систем нагрева и охлаждения, которые не должны вступать в противоречие друг с другом.
• Теплоизоляция втулки обеспечивает снижение затрат на энергоресурсы и уменьшает колебания температуры. Помимо этого, она уменьшает проблемы со здоровьем и безопасностью, тогда как срок соответствующей окупаемости составляет около 12 месяцев.
• Как и в случае с машинами для литья под давлением, экструдеры в режиме ожидания потребляют значительное количество энергии за счет подсоединенных устройств: нагревателей втулки, охлаждающей воды и вакуумных калибраторов (если используются).
• Определите минимальные настройки режима ожидания и составьте карты наладки машин, на которые должны ориентироваться операторы после остановки производственной линии.
• При достаточно больших интервалах между двумя запусками и после очистки втулок выключайте их нагреватели, а также охлаждающие вентиляторы.

Энергопотребление экструдера является показателем исправности машины и может использоваться как чувствительный диагностический инструмент. Увеличение энергопотребления по сравнению с установленным эталонным значением является ранним предупреждением, свидетельствующим об ухудшении состояния машины и необходимости ее технического обслуживания. Установка программы Total Productive Maintenance («Комплексное обслуживание оборудования» - TPM) потребует некоторых дополнительных усилий и затрат, но обеспечит значительную экономию энергии при переработке, а также поддержание машин и систем в наилучшем состоянии.

Внедрение программы Total Productive Maintenance (TPM) требует усилий и затрат, но обеспечивает значительную экономию энергии.

Энергоэффективная экструзия является легкодостижимой, она повышает прибыль и обеспечивает экономию средств, но только при условии принятия мер, необходимых для снижения затрат.
 
Это четвертая часть нашей подборки, состоящей из шести практических советов, которыми могут воспользоваться перерабатывающие предприятия, чтобы сократить свои счета за электроэнергию. Автор, г-н Робин Кент, является управляющим директором компании Tangram Technology, предлагающей услуги инженеров-консультантов по управлению энергопотреблением при переработке пластмасс.