擠出技術(shù)已應(yīng)用于熱塑性塑料超過80年。隨著化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展和新型熱塑性塑料的不斷涌現(xiàn)，擠出技術(shù)經(jīng)歷了多次技術(shù)迭代，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于日常生活、國防、軍工、航空航天等領(lǐng)域，應(yīng)用越來越多，產(chǎn)量也越來越大。隨著塑料行業(yè)的大規(guī)模興起，其能耗效率越來越受到關(guān)注。如今，高效、節(jié)能、大產(chǎn)量、自動(dòng)化是塑料擠出加工行業(yè)的三大重點(diǎn)，尤其是高效節(jié)能，符合國家節(jié)能減排政策，尤其是塑料加工行業(yè)。重點(diǎn)介紹了高效節(jié)能擠出技術(shù)在PS片材生產(chǎn)線上的實(shí)際應(yīng)用，并比較了各種技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)該類生產(chǎn)線的生產(chǎn)廠家或用戶具有一定的參考意義。
PS片材生產(chǎn)線擠出機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
在擠出機(jī)的擠出塑化過程中，10%-25%的能量來自外加熱環(huán)(或?qū)嵊?的加熱，其余主要來自擠出機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為塑化的熱能(可能是摩擦或剪切產(chǎn)生的)。目前主流的結(jié)構(gòu)是交流(DC)電機(jī)驅(qū)動(dòng)變速箱，通過變速箱減速后帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)。在這個(gè)子系統(tǒng)中，電機(jī)和變速箱的傳動(dòng)效率是我們關(guān)注的重點(diǎn)，但我們往往只關(guān)注速比是否合適，而忽略了電機(jī)和變速箱的效率。
我國中小型交流電機(jī)(三相異步電機(jī))效率為87%，變頻電機(jī)可達(dá)90%，國外先進(jìn)電機(jī)可達(dá)92%。變速箱的傳動(dòng)效率一般被忽略。這種忽視的主要原因是大多數(shù)人似乎沒有更好的更換零件來更換變速箱。不同傳動(dòng)比的傳動(dòng)效率略有不同，一般傳動(dòng)效率可達(dá)95%以上。看了上面的數(shù)據(jù)，我們馬上意識(shí)到，很多常見的零件其實(shí)都有很大的效率提升空間。但是，效率的提高意味著采購成本的增加。但更大的問題是，PS片材生產(chǎn)線廠家為了設(shè)備競爭力，可能不會(huì)向客戶介紹這些知識(shí)，或者采用昂貴但節(jié)能的零部件。直接驅(qū)動(dòng)的出現(xiàn)改變了這個(gè)子系統(tǒng)的替代問題。除了價(jià)格高，直接驅(qū)動(dòng)的效率也大大提高，達(dá)到95%左右。但如果是帶變速箱的常規(guī)三相異步電機(jī)，其傳動(dòng)效率為87% X 95%≈82.6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于直驅(qū)系統(tǒng)。
很多用戶對(duì)這種區(qū)別并沒有直觀的認(rèn)識(shí)。我們拿一條常規(guī)的雙機(jī)共擠PP PS吸塑生產(chǎn)線來舉例說明，非常形象。這類國產(chǎn)生產(chǎn)線一般采用φ120單螺桿擠出機(jī)和φ65單螺桿擠出機(jī)，電機(jī)功率分別為132KW和55KW。按照生產(chǎn)中70%的平均負(fù)荷計(jì)算，直驅(qū)系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)的小時(shí)能耗差為(132 kw+55kW)x 70% x(95%-82.6%)= 16.23 kw，由于擠壓生產(chǎn)線一天24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)，這已經(jīng)是一個(gè)非常大的節(jié)能數(shù)據(jù)，也就是說通過改變驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這條生產(chǎn)線一年的節(jié)能量為16.23kW x 24x300 = 116,867kW(按300計(jì)算雖然直驅(qū)的成本會(huì)增加20萬左右，但這種改造顯然是劃算的。PS片材生產(chǎn)線廠家如何與客戶溝通這個(gè)問題，從而最終獲得客戶的認(rèn)可。
