Od cewek oporowych do nagrzewania indukcyjnego — rewolucja w wydajności maszyn do obróbki tworzyw sztucznych

W branży przetwórstwa tworzyw sztucznych zużycie energii jest jednym z kluczowych problemów dla firm. Niezależnie od tego, czy chodzi o linię produkcyjną do wytłaczania, wtrysku czy granulacji, systemy grzewcze należą do najbardziej energochłonnych w zakładzie. Wraz z rozwojem tradycyjnego procesu ogrzewania oporowego, jego koszty maleją, ale jego nieefektywne wykorzystanie energii i wysokie straty ciepła stopniowo stają się wąskim gardłem, hamując rozwój przedsiębiorstw.

Obecnie, wraz z dojrzewaniem i popularyzacją technologii nagrzewania indukcyjnego elektromagnetycznego, sposób nagrzewania maszyn formujących przeżywa prawdziwą rewolucję w zakresie wydajności.

1、 Ograniczenia tradycyjnego ogrzewania rezystancyjnego

W ciągu ostatnich kilku dekad maszyny do formowania wykorzystywały druty oporowe, pierścienie ceramiczne lub pierścienie grzewcze z odlewu aluminiowego do przenoszenia ciepła poprzez grzanie kontaktowe ". Jednak ta metoda ma wadę pod względem efektywności energetycznej.

1. Niska wydajność konwersji energii.

Ogrzewanie rezystancyjne wymaga zamiany energii elektrycznej na cieplną i jej przeniesienia przez pierścień grzejny do cylindra. Jednak droga przewodzenia ciepła jest długa i nieefektywna, a rzeczywiste wykorzystanie energii cieplnej wynosi zaledwie 60-70%.

2. Strata ciepła jest duża

Temperatura zewnętrzna obwodu grzewczego jest wysoka, a rozpraszanie ciepła jest nadmierne, co nie tylko marnuje energię, ale również powoduje wzrost temperatury w miejscu pracy, co obciąża system klimatyzacji i chłodzenia.

3. Ciepło jest powolne, a reakcja powolna

Niska szybkość nagrzewania oporowego, powolna regulacja temperatury i duże wahania temperatury mogą powodować nierównomierne topienie tworzyw sztucznych i wpływać na jakość produktu.

4. Wysokie koszty utrzymania.

Długotrwała praca w wysokiej temperaturze w obiegu grzewczym prowadzi do szybkiego starzenia się, wypalenia, częstej wymiany, wzrostu kosztów konserwacji i przestojów.

W rezultacie wiele firm wpadło w błędne koło wysokich kosztów energii elektrycznej i niskiej produktywności przy jednoczesnej optymalizacji kosztów materiałów i siły roboczej.

Po drugie, zasada i przełom w ogrzewaniu elektromagnetycznym.

Zasada ogrzewania elektromagnetycznego polega na tym, że prąd wysokiej fali cieplnej generuje pole magnetyczne w cewce grzewczej, a wewnętrzna ścianka metalowego cylindra sama indukuje wytwarzanie ciepła. W przeciwieństwie do konwencjonalnego ogrzewania zewnętrznego, można go ogrzewać od wewnątrz na zewnątrz.

Mechanizm ten można podsumować następująco.

Prąd przepływa przez cewkę, wytwarzając zmienne pola magnetyczne;

Zmienne pole magnetyczne wzbudza prąd indukowany w metalowym cylindrze;

Prąd indukcyjny (prąd wirowy) przepływa przez metalową warstwę cylindra, wytwarzając ciepło i bezpośrednio ogrzewając korpus cylindra.

Metoda ta pozwala osiągnąć sprawność konwersji energii przekraczającą 90% i całkowicie zmienia schemat przekazywania energii w konwencjonalnym ogrzewaniu elektrycznym opartym na oporności.

Zwiększenie efektywności: sytuacja korzystna dla wszystkich: od zużycia energii po zdolność produkcyjną.

Największą zaletą ogrzewania elektromagnetycznego jest znaczne zwiększenie efektywności energetycznej i stabilności produkcji. W przemyśle formowania wtryskowego zmiana ogrzewania elektromagnetycznego może przynieść następujące efekty:

Oszczędność energii od 30 do 60 procent.

Ponieważ energia cieplna jest generowana bezpośrednio wewnątrz metalowej rury, straty ciepła ulegają znacznemu zmniejszeniu, a ogólna oszczędność energii wynosi ponad 30%, a w przypadku urządzeń wysokotemperaturowych ponad 60%.

Temperatura wzrosła dwa do trzech razy

Dzięki ogrzewaniu elektromagnetycznemu zadana temperatura może zostać osiągnięta w ciągu kilku minut, co znacznie skraca czas nagrzewania wstępnego urządzeń, poprawia wydajność rozruchu i rytm produkcji.

Kontrola temperatury staje się dokładniejsza.

W połączeniu z inteligentnym systemem kontroli temperatury PID możliwe jest utrzymanie wahań temperatury w granicach±1 °c, dzięki czemu roztopiony materiał staje się bardziej stabilny, a produkt bardziej spójny.

Zmniejszenie zużycia energii chłodzącej.

Niska temperatura obudowy ogrzewanej elektromagnetycznie znacznie obniża temperaturę otoczenia w terenie, co zmniejsza zużycie energii przez układ chłodzenia i dodatkowo oszczędza energię.

Bardziej wytrzymały i bezpieczniejszy sprzęt.

Ogrzewanie indukcyjne opiera się na bezkontaktowej konstrukcji, która sprawia, że ​​cewka nie wytrzymuje bezpośrednio wysokich temperatur, co wydłuża jej żywotność nawet trzykrotnie. Dostępne są także liczne funkcje zabezpieczające, takie jak ochrona przed przegrzaniem i przetężeniem.

Praktyczne zastosowanie: dane świadczące o rewolucji w oszczędzaniu energii

Biorąc za przykład wytłaczarkę do plastiku o średnicy 75 mm, zastosowano oryginalny system ogrzewania oporowego o mocy 36 kW. Po modernizacji systemu ogrzewania elektromagnetycznego o mocy 30 kW, rzeczywisty efekt działania był następujący:

Czas nagrzewania ulega skróceniu z 50 do 20 minut.

Średnio pozwala zaoszczędzić 42 procent.

Temperatura powierzchni: od 120 stopni do poniżej 50 stopni;

Stabilność produktu: lepsza jednorodność roztopionego materiału, zmniejszona ilość odpadów.

Zwrot ekonomiczny: Oszczędź 50 000 juanów na kosztach energii elektrycznej rocznie i zwróć koszty remontu w ciągu 6 miesięcy.

Dane te pokazują, że ogrzewanie elektromagnetyczne nie tylko pozwala oszczędzać energię, ale jest również ważnym elementem poprawy efektywności energetycznej maszyny formującej.

Po piąte, trend przyszłości: połączenie inteligentnej i zielonej produkcji

Wraz z promocją technologii "double carbon target" i wzrostem cen energii, ogrzewanie elektromagnetyczne stało się głównym kierunkiem energooszczędnej transformacji maszyn do obróbki tworzyw sztucznych. W przyszłości zostanie to osiągnięte dzięki głębokiej integracji z internetem rzeczy (IoT) i inteligentnymi systemami sterowania.

Monitorowanie zużycia energii w czasie rzeczywistym.

Inteligentna kontrola temperatury;

Diagnostyka i zdalne ostrzeganie;

Jest to zarządzanie numeryczne i energooszczędne.

Dzięki inteligentnemu systemowi ogrzewania elektromagnetycznego przedsiębiorstwo może kompleksowo kontrolować stan pracy sprzętu, zmniejszać zużycie energii, zwiększać wydajność produktu i osiągać ekologiczne cele produkcyjne, takie jak oszczędzanie energii, poprawa jakości i zwiększenie wydajności.

Sześć. na koniec

Od tradycyjnego elektrycznego ogrzewania oporowego do nowoczesnego ogrzewania elektromagnetycznego – oto kamień milowy w rewolucji w zakresie efektywności energetycznej w przemyśle tworzyw sztucznych.

To nie tylko ulepszenie technologiczne, ale także zmiana filozofii produkcji. Od produkcji energii " na produkcję efektywną ".

Dla każdego przedsiębiorstwa zajmującego się produkcją maszyn do obróbki tworzyw sztucznych, któremu zależy na oszczędności energii i jakości, technologia nagrzewania elektromagnetycznego stała się nieodwracalnym trendem rozwojowym.

Zmieniło to nie tylko sposób ogrzewania, ale także efektywność energetyczną całej branży.