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安邦信变频器在直列式EVA射出发泡成型机上的节能改造

供稿:深圳市安邦信电子有限公司 2005/12/15 21:09:00

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1、引言
  我国已持续两年的电力紧张短缺的现象,尤其是在华南地区如广东、福建和浙江地带,到了2005年形势更加严峻。电力需求受经济增长拉动,继续高速增长,造成电力供应出现持续供应不足的局面,致使电力供需矛盾紧张,影响了许多企业的正常生产,很多企业不得不拉闸限电。节能成为了许许多多企业的迫在眉睫的大事,因此对企业实行节能改造在当今社会是非常有意义的。
  
  2 、EVA成型机的工作原理
  国内有大量卧式注塑机变频节能改造的成功案例,给很多企业节约了大量的电能。制鞋企业的直列式EVA射出发泡成型机,是制鞋企业中主要的一种最新用电设备。我国是制鞋大国,有大量的制鞋设备,而目前涉及EVA成型机节能改造的单位很难见到,大部分原因是人们对EVA成型机的工作原理和复杂的控制系统不太熟悉。
  EVA成型机主要特点:
  合模系统采用液压气动相结合,高性能开合模设计,四只平衡油缸均衡分布,合模压力达到200T,确保产品生产质量。
  控制系统采用工业电脑PLC相结合,使用网络化管理,实现远程控制维护,使整个控制系统功能更加强大。
  注射系统采用高响应比例控制阀,结合注塞式油泵,使注射量精度控制在2‰±,确保产品质量稳定,提高生产效益
  温控系统采用远程数字控制模块,抗干扰能力强,温度控制精度达到0.3±,使产品减少温度引起的尺寸偏差。
  射枪移动系统使用线型滑轨,移位迅速,定位精确每站具有2模,每模可独立注射,左右模具可以任意掉换注射,可实现先到优先弹性运用,使生产量大大提高。
  
  EVA成型机机械特点:
  EVA成型机系全自动圆盘转向一次注射成型机械,其结构采用直列式,占地面积较小,操作方便,大大降低产品成本
  
  直列式EVA射出发泡成型机可生产EVA高发泡运动鞋中底、轻便鞋大底(MD)、拖鞋及各式EVA发泡产品。
  采用先进的电脑控制系统,适应制鞋工业及其它EVA发泡产品的制作生产。
  3)、 EVA成型机与圆盘机或传统的卧式注塑机的比较(见图)
  



    
  EVA成型机电气特点:
  EVA成型机和圆盘机的油泵都是定量泵。注塑过程中,油泵压力高低变化频繁,其中低压维持过程的传统处理方式是通过比例阀泄压,而电机一直在工频下全速运行。电能浪费非常严重。一般注塑机或圆盘机的油泵电机都只有一个,但直列式EVA射出发泡成型机液压马达有3个,分别控制射枪移动、原料注射,开关模三大系统。
  压力调整方式
  EVA成型机跟圆盘机的压力调整方式一样都是压力比例控制方式,圆盘机(模具较多)各模射料压力可以通过控制面板进行独立设定,适用于不同射出量的产品制造,而EVA成型机射枪移动系统使用线型滑轨,移位迅速,定位精确每站具有2模,每模可独立注射,左右模具可以任意掉换注射,可实现先到优先弹性运用,使生产量大大提高。
  ·直列式EVA射出发泡成型机的电能消耗主要表现在以下几个部分
  液压马达的电能消耗
  加热器的电能消耗
  对于制鞋企业来说,电耗是其生产成本的主要部分,上述电能消耗中,液压油泵的用电量占整个直列式EVA射出发泡成型机用电量的90%左右,所以降低其耗电量是直列式EVA射出发泡成型机节能的关键。
  
  3 、直列式EVA射出发泡成型机节电原理
  在了解直列式EVA射出发泡成型机的工作原理后,我们不难知道 ,直列式EVA射出发泡成型机动作内部有着十分剧烈的突变过程,对机器的冲击非常大,影响了整个注塑系统的寿命。目前国内制鞋企业中,有大量直列式EVA射出发泡成型机,能耗大。机器一般按最大的生产能力设计,其实在生产时往往用不了那么大的功率。油泵马达的转速保持不变,所以输出功率几乎也是不变的,生产中存在大马拉小车的现象。因此造成大量能量浪费。
  我们采用直列式EVA射出发泡成型机的变频运行技术(参考电气原理图),变频器实时的检测来自直列式EVA射出发泡成型机电脑板给出的压力及流量信号,直列式EVA射出发泡成型机压力或流量信号是0~1A,经内部处理后,输出不同的频率,调节马达转速,即:输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制,相当于定量泵变成了节能型的变量泵,原液压系统与整机运行所需功率匹配,消除了原系统的高压溢流能量的损失。可以大大减轻合模、开模的震动,稳定生产工艺、提高产品质量,减少机械故障,延长机器使用寿命,又能够节约大量的电能
  电气原理图:
  


    
  4、直列式EVA射出发泡成型机节能改造案例
  1)公司名称:福清市XX鞋业有限公司
  2)直列式EVA射出发泡成型机节能改造的目的:节省电费、降低成本,延长设备使用寿命,提高企业的竞争力
  3)直列式EVA射出发泡成型机:控制射枪移动电机一台18.5kw、原料注射电机一台22kw,开关模电机一台18.5kw
  4)改造车间:一楼鞋底成型车间
  5)改造时间: 2005年9月2日
  6)变频器:安邦信Z9变频器
  7)厂家参与测试负责人:生产主管、设备科科长
  8)生产塑料件:双色运动鞋底
  9)成型周期:38 秒
  10)测试设备:三相四线电能表 (仅提供单台用电量数据)
  11)测试时间:2005年9月12日
  12)测试结果:节电率 42% (节电率大小主要取决于工艺)
  13)单台马达变频节能运行时平均一个小时用电量是 8.7kw/h ;
  14)单台马达变频节能运行时平均一个小时用电量是 15kw/h ;
  15)福清地区当地电费平均 0.80 元每度,该塑料制品厂 24 小时连续生产,如果以每月工作 30 天计算。则有: 市电运行时,电费 / 月=15×24×30×0.80=8640 元;
  变频节电运行时,电费 / 月 =8.7×24×30×0.80=5011 元;
  每月节约电费3629元;
  16)客户在五个月左右即可收回成本。
  5、Z9变频调速节能装置的控制系统
  Z9注塑机专用型变频器是安邦信公司推出的带内置转换的专用型变频器,安邦信公司是业界一家专业生产注塑机专用变频器的厂家,其产品采用最新磁通控制技术,能根据负载变化改变输出电压,持续优化电机效率。该系统保留直列式EVA射出发泡成型机油泵马达原有Y-△启动,运行线路不变,随时可通过变频控制柜开关选择工频运行或变频运行,对生产无任何影响,不但捉高功率因素,减少无功功率损耗、软启动、启动时无大电流冲击,而且节约了大量的电能,为企业带来了巨大的经济效益。
  
  6、结束语
  在全国上下用电形势严峻的情况下,作为我们的企业而言,应该响应国家的号召,注重能源的节约,注重采取先进节能措施,先进技术的应用,把能耗降到最低 ,即保护工业环境又为企业创造经济效益。

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