電磁加熱塑料機械設備

世紀光電儀器

       正值當今世界經濟不景氣之際，企業生存壓力甚大，而塑膠行業本來競爭就非常激烈，怎樣降低產品成本，提高產品的競爭力，是每個企業面臨的一個核心問題，而電能在塑膠行業產品成本中占有很大比例，塑料企業對于節省電費，降低生產成本自然非常關心。目前，市場上關于塑料機械電磁加熱節能改造技術已引起眾多企業的關注和使用，其實電磁感應加熱技術早在80多年前出現，而且在其他行業應用很多，例如：鋼材的熱處理、家用電磁爐等方面。只是利用在塑料機械加熱節能改造中還是近幾年的事，其基本原理就是利用電磁感應原理產生20～25KHz超音頻電磁波，通過塑料機料筒自身感應產生渦流從而產生熱量，由于這種方式屬于被加熱體自身發熱，熱效率能夠達到百分之90以上，并解決傳統電阻加熱方式中需要通過空氣傳導熱效率低的問題，電阻加熱方式的熱效率一般只能達到百分之60，有些更低至百分之30，因此，采用電磁加熱方式對于塑料機械來說，可以有明顯的節電效果，而且至少可達到百分之30，有些原來熱效率不高的機械更是可達到百分之80。但是綜合來看，目前市場上電磁加熱產品存在著一些需要注意的問題，這也是廣大塑料企業和行業人士想要進行電磁加熱節能改造前需要充分了解的注意事項： 一、電磁加熱控制線路板會經常燒壞？ 目前市場上，有不少企業反映，他們在采用電磁加熱控制器進行改造后，控制線路板會經常燒壞，這一問題讓他們頭痛不已，也使想進行改造的企業望而卻步，甚至對這種節能新技術產生質疑。 造成上述情況的原因，主要是由于電磁加熱節能技術的概念引起很多行業人士的興趣，也很受企業歡迎，想要從事或有意介入這個行業的廠家和服務點眾多，大家匆促上陣，來不及或沒有能力做必要的電子控制技術準備，直接采用電磁爐控制板應用到工業級要求的塑料機器上安裝使用，甚至有些原來做電磁爐的廠家直接原封不動地采用原電磁爐機芯進行使用。 當然，電磁爐線路板本身并沒有問題，如果用它來制造電磁爐會很穩定，不會燒壞，而且可以有一定的使用壽命。但是使用在塑料機械上就不行，因為塑料機械與電磁爐的使用環境有著根本的區別，塑料機的使用環境比較電磁爐作為家用電器要復雜的多，工業環境中存在電網電壓不穩定、各種機器間存在的各種諧波干擾等等，都會造成線路板很不耐用，經常燒壞。其實家用電磁爐每天真 正工作時間只有2～3個小時，而塑料機每天的工作時間平均12小時，有些廠家機器的使用時間更長，因此，工業電磁加熱與電磁爐有著本質區別，無論在線路板設計中的電路保護方案以及電子元器件的選用上要求都不一樣，從電子元件來說就分民用級、工業級和級幾種，工業級電磁加熱器就需要采用工業級以上的水準，否則經常燒壞控制器就不可避免了。 二、溫度控制的精 確性？ 塑料機加熱的一項重要指標就是需要保證機器各溫區的溫度精 確性，各種塑料原料對于溫度的敏感性雖然不一樣，但在生產過程中對于溫度精 確性的要求都比較高，很多塑料產品要求溫度不能超過±5℃，因此，很多種類的塑料機有采用風冷或水冷進行降溫控制，否則，加工出來的東西可能不是廢品就是次品。因為電磁加熱發熱方式與原電阻式并不一樣的特點，如果不能合理配置和技術控制就很難解決這一問題。想要解決這一問題，就需要在充分了解塑料機特性基礎之上，利用電磁加熱控制板的PID比例微積分調節器，再配以必要的風冷、水冷裝置，做到溫度精 確到±1℃也是可以達到的。當然這需要在安裝電磁加熱器的同時，也要對塑料機性能及塑料原料有全 面了解及進行必要合理配置。 三、電磁加熱究竟能節省多少電？ 節能，是節約而已，它不能創造出新的能源。 目前，在塑膠工業生產中主要使用的是電阻圈加熱方式，這種加熱方式，主要是靠單面接觸傳導來傳遞熱能，這種傳熱方式至少有50％的熱能耗散在空氣中了。因此所謂節能省電就是節約耗散在空氣中的那部分能源，理論上講傳統的加熱圈里外各傳遞一半的熱量，所以根據能量守恒定律，理論上電磁加熱的節電率應該是百分之50，實際使用中節電率應該是百分之40左右。 但由于塑料機械是靠螺桿轉動來推動物料前進的，物料介于螺桿和料筒中間，有著很大的磨擦力，這個力又與螺桿的轉速有關，即轉速越快，磨擦力就越大，這個磨擦力通常會轉化成為熱量形式。也就是說，只要螺桿的轉速夠快它就能夠產生出足夠的熱量來。通常在塑機設計時就考慮好了這個關系，但由于目前的機械設計和制造能力所限，很多設備難以達到一個理想的狀態，而且參差不齊。在此前提下，有的設備經過改裝后就正好達到一種理想的發熱狀態，即螺桿轉動所產生的熱量稍大于生產加工所需的熱量，這時就不需要外加熱量了，這種情況下的節電率就會大大超過百分之50的理論值，高可達百分之80。 所以說電磁加熱節能技術在塑料機械上正常的節電率是百分之40左右，特殊情況下高可達百分之80。

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