Extrusion Asia Edition 2-2023

节能挤出- 我们怎样才能降低能源成 本? Extrusion Technology: Energy-Efficient Extrusion – How Can We Lower Energy Costs? 30 挤出技术 Extrusion Asia Edition 2/2023 高分子材料挤出是一个能源密集型加工过程。在过 去的几十年里，SML为提高挤出生产线的能效做出 了很多努力。特别是在能源价格不断上涨和环保意 识不断增强的情况下，节约能源的话题比以往任何 时候都更受关注。 Polymer extrusion is an energy-intensive process. In the last decades, many efforts have been directed towards improving the energy efficiency of SML extrusion lines. Especially in times of rising energy prices and a growing environmental awareness, the topic of saving energy is now attracting more attention than ever. 挤出机配置 “在配置挤出生产线时，可以为节约能源做出重大贡献。 在塑化高分子材料的挤出过程中消耗了大部分能量，因此挤出 机规格和设计的选择是至关重要的。” SML的研究与开发主管 Hans-Jürgen Luger澄清道。挤出机通常在使用理想的驱动和 螺杆配置时效率很高。这尤其适用于SML公司直径为75mm和 90mm的高速挤出机，其设计可为加工PP、LDPE、LLDPE和 PS原料时提供高达1200公斤/小时的挤出量。与直径更大的挤 出机相比，在相同的挤出量下，HSE需要的加热功率可减少 80%。另一个例子是SML的HO-LT挤出机，用于EVOH或粘合 材料等敏感高分子材料，它可以在低熔体温度下实现高产量。 通过使用35 mm HO-LT挤出机代替75 mm标准挤出机，对 EVOH和粘合剂等敏感物料具有相同的最大产量，额定能量输 入(SEI)从250 Wh/kg降低到200 Wh/kg。 工厂:高效冷却水处理 除了高分子材料的加热和熔化，冷却过程也是值得考虑 的。首先，冷却回路中的水质是实现高冷却效率和工艺可靠性 的关键。由于沉积物和冷却回路污染，导热性能恶化，促使冷 却水温度必须降低，以达到相同的冷却能力。一般情况下，冷 却水所需的温度水平不应根据需要降低。其次，冷却水制冷系 统为节能提供了机会。例如，SML在Redlham总部的建筑物内 使用了先进的水井系统、地热泵(也可以使用太阳能)和屋顶冷 水机。此外，运行中的挤出生产线散发的热量可用于在冬季为 建筑供暖。 生产线配置:有效减少切边料 另一个关键话题是破碎后再喂入到加工过程和再熔融的 边料数量。原则上，添加回收料的比例随着挤出生产线膜宽的 增加而减少。因此，宽幅挤出生产线与较大的膜宽可以被认为 是更有效。SML的MiniCast拉伸膜生产线(净宽度为1500 mm) 与SML在K'2022展会上展示的PowerCast XL线(净宽度为4500 mm)进行了比较，切边回收料的比例从27%下降到17%。这意 味着，PowerCast XL生产线每公斤/小时切边回收料的额定能 量 输 入 为 50 Wh/kg， 而 相 比 起 来 MiniCast为 90 Wh/kg。 减少热量损失 隔绝热表面由于辐射而损失的热量，是一种非常有效和 廉价的降低能源成本方法。此外，绝热层，例如熔体适配器的 隔热层，可以很容易地改造。测量表明，为了保持适配器的设 定温度，每1米长度的功耗可以从没有任何隔热的8千瓦时降低 到有隔热的6千瓦时(- 25%)。SML还对挤出机筒体的加热/冷却 单元进行了改进，以减少加热模式下高达30%的辐射损失。 检测外围设备的隐藏能耗 无论生产线的速度和产量如何，泵驱动或鼓风机经常全 速运行。通过安装变频器和修改对设备的控制，驱动速度和所 需的功率可以在不影响生产线产量的情况下根据需求进行调 整。下一步是使用SML的数据生成和分析工具bitWise来优化 机器参数，以充分发挥节能的潜力。 (iStock)