От катушек сопротивления к индукционному нагреву — революция в эффективности оборудования для производства пластмасс

В отрасли переработки пластмасс энергопотребление является одной из ключевых проблем для предприятий. Системы нагрева, будь то экструзионная, литьевая или грануляционная линии, являются одними из самых энергоёмких на заводе. По мере развития традиционного метода резистивного нагрева стоимость снижается, но неэффективное использование энергии и высокие тепловые потери постепенно становятся узким местом, сдерживающим развитие предприятий.

В настоящее время, с развитием и популяризацией технологии электромагнитного индукционного нагрева, режим нагрева формовочных машин переживает настоящую революцию в плане эффективности.

1、 Ограничения традиционного резистивного нагрева

В последние десятилетия в формовочных машинах для передачи тепла методом контактного нагрева использовались резистивные провода, керамические кольца или нагревательные кольца из литого алюминия. Однако этот метод имеет недостаток, связанный с энергоэффективностью.

1. Низкая эффективность преобразования энергии.

Резистивный нагрев требует преобразования электрической энергии в тепловую и передачи её через нагревательное кольцо к цилиндру. Однако путь теплопроводности длинный и неэффективный, а фактическое использование тепловой энергии составляет всего 60–70%.

2. Большие потери тепла.

Внешняя температура контура отопления высокая, а рассеивание тепла чрезмерное, что не только приводит к напрасной трате энергии, но и вызывает повышение температуры на рабочем месте, что создает нагрузку на систему кондиционирования и охлаждения воздуха.

3. Тепло медленное, реакция медленная.

Низкая скорость нагрева сопротивления, медленный контроль температуры и значительные колебания температуры могут привести к неравномерности плавления пластмасс и повлиять на качество продукции.

4. Высокие затраты на обслуживание.

Длительная работа при высоких температурах в нагревательном контуре быстро приводит к старению, выгоранию, частой замене, увеличению расходов на техническое обслуживание и простоев.

В результате многие компании попали в порочный круг высоких затрат на электроэнергию и низкой производительности, одновременно оптимизируя затраты на материалы и рабочую силу.

Во-вторых, принцип и прорыв электромагнитного нагрева.

Принцип электромагнитного нагрева заключается в том, что ток высокой слабой волны создаёт магнитное поле в нагревательной спирали, а внутренняя стенка металлического цилиндра сама генерирует тепло. В отличие от обычного внешнего нагрева, его можно нагревать изнутри наружу.

Механизм можно описать следующим образом.

Ток протекает через катушку, создавая переменные магнитные поля;

Переменное магнитное поле возбуждает индуцированный ток в металлическом цилиндре;

Индуктивный ток (вихревой ток) протекает через металлический слой цилиндра, генерируя тепло и непосредственно нагревая корпус цилиндра.

Этот метод обеспечивает эффективность преобразования энергии более 90% и в корне меняет схему передачи энергии традиционного электросопротивления.

Повышение эффективности: выигрыш для всех: от потребления энергии до производственных мощностей.

Наибольшим преимуществом электромагнитного нагрева является значительное повышение энергоэффективности и стабильности производства. В производстве литьевых машин изменение электромагнитного нагрева может обеспечить следующие эффекты:

Экономия энергии от 30 до 60 процентов.

Поскольку тепловая энергия вырабатывается непосредственно внутри металлической трубки, потери тепла значительно сокращаются, а общий показатель экономии энергии составляет более 30%, а высокотемпературного оборудования — более 60%.

Температура поднялась в два-три раза.

Электромагнитный нагрев позволяет достичь заданной температуры за несколько минут, что значительно сокращает время предварительного прогрева оборудования, повышает эффективность запуска и ритмичность производства.

Контроль температуры становится более точным.

В сочетании с интеллектуальной системой регулирования температуры ПИД колебания температуры могут удерживаться в пределах±1 °c, что делает расплав более стабильным, а продукт более однородным.

Уменьшение энергии охлаждения.

Низкая температура корпуса с электромагнитным подогревом существенно снижает температуру окружающей среды в полевых условиях, уменьшая энергопотребление системы охлаждения и дополнительно экономя энергию.

Более долговечное и безопасное оборудование.

Индукционный нагрев представляет собой бесконтактную конструкцию, которая позволяет катушке не выдерживать прямого воздействия высоких температур, что может продлить срок ее службы более чем в три раза, а также имеет множество функций защиты, таких как от перегрева и перегрузки по току.

Практическое применение: данные, свидетельствующие о революции в энергосбережении

На примере экструдера для пластика диаметром 75 мм была применена первоначальная система резистивного нагрева мощностью 36 кВт. После модернизации электромагнитного нагрева мощностью 30 кВт фактический рабочий эффект был следующим:

Время нагрева сокращается с 50 до 20 минут.

В среднем это экономит 42 процента.

Температура поверхности: от 120 градусов до ниже 50 градусов;

Стабильность продукта: улучшенная однородность расплава, снижение уровня отходов.

Экономическая отдача: Экономьте 50 000 юаней на электроэнергии в год и окупите затраты на реконструкцию в течение 6 месяцев.

Эти данные показывают, что электромагнитный нагрев является не только энергосберегающим устройством, но и важным звеном для повышения энергоэффективности формовочной машины.

Пятый тренд будущего: сочетание интеллектуального и экологичного производства.

В связи с продвижением концепции двойного углеродного целевого показателя и ростом цен на энергоносители, электромагнитный нагрев стал основным направлением энергосберегающей трансформации пластикового оборудования. В будущем это будет достигнуто за счет глубокой интеграции с Интернетом вещей и интеллектуальными системами управления.

Мониторинг потребления энергии в режиме реального времени.

Умный контроль температуры;

Диагностика и дистанционное оповещение;

Это численное и энергосберегающее управление.

Благодаря интеллектуальной системе электромагнитного нагрева предприятие может всесторонне контролировать рабочее состояние оборудования, снижать потребление энергии, повышать производительность и достигать цели экологически чистого производства "энергосбережения, экономии, улучшения качества и повышения эффективности.

Шесть. в конце

Переход от традиционного электрорезистивного нагрева к современному электромагнитному нагреву стал важной вехой на пути революции энергоэффективности в пластмассовой промышленности.

Это не только обновление технологий, но и изменение философии производства. От производства энергии к эффективному производству.

Для любого предприятия по переработке пластмасс, стремящегося к энергосбережению и качеству, технология электромагнитного нагрева стала необратимой тенденцией развития.

Это не только изменило способ отопления, но и повысило энергоэффективность всей отрасли.