可編輯注塑機節(jié)能改造方案一、注塑機節(jié)能改造的必要性和可行性研究隨著塑膠制品的大量應(yīng)用，塑膠行業(yè)的發(fā)展迅速，同時，其競爭也越來越激烈。如何使自己在競爭中取得先機，是每一位人士都在思考的問題。在注塑行業(yè)中，注塑機是一種通用型機械。傳統(tǒng)設(shè)計上，考慮到其通用性，設(shè)計時是以其最大容量為標準的。而在實際加工中，常常出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，由此造成的電能無功消耗相當嚴重。經(jīng)過分析其工作過程我們發(fā)現(xiàn)，合理地利用油泵電機的功率可以大大減少電能耗損，從而使大力的降低成本為可能。注塑機的工藝過程一般分為鎖模、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開模等幾個工段。隨產(chǎn)品和加工工段的不同，各段需要不同的工作壓力。因此對于油泵馬達而言，在注塑過程當中負載是在不斷變化的。例如一臺CLF-600T（油泵電機55KW）注塑機在生產(chǎn)某種塑件時，整個工藝周期為43.1秒，經(jīng)現(xiàn)場實測，其中各工藝所需時間和油泵電機負載電流如下：鎖模/射臺前進：4.1秒75A。射膠： 5.5秒52A保壓： 9秒 52A冷卻/儲料： 23秒 52A （前9.1秒）46秒46A（后13.9秒）開模/射臺后退：3.7秒75A由此可見，系統(tǒng)各工段油泵實際所需功率變化很大，特別是在射膠后的保精品文檔，歡迎下載可編輯壓和冷卻段。設(shè)備所用的55KW油泵電機利用效率很低。并且在設(shè)備運行中系統(tǒng)有大量的時間處于待機狀態(tài)，電機空轉(zhuǎn)。相當部分電能變成了無功功率，降低了電網(wǎng)質(zhì)量，造成了電能損失?，F(xiàn)有注塑機的液壓系統(tǒng)絕大部分為定量泵，其油泵馬達以恒定的轉(zhuǎn)速提供恒定的流量，多余的液壓油通過溢流閥回流，此過程稱為高壓節(jié)流。高壓節(jié)流效率一般為60%-70%，能量損失多達30%精品文檔，歡迎下載可編輯—40%。同時由于液壓油長期的全速流動，與液壓件，機械件的劇烈磨擦,造成油溫過高，噪音過大等不良現(xiàn)象，同時還使得機械壽命縮短。針對高壓節(jié)流耗能現(xiàn)象，部分注塑機廠家已研制出定量泵加變量泵的注塑機。由于定量泵液壓系統(tǒng)改造為兩泵液壓系統(tǒng)工程浩大，成本過高，技術(shù)復(fù)雜等原因，欲將注塑機非原有的定量泵液壓系統(tǒng)改造成為兩泵液壓系統(tǒng)是不切合實際的。如果在注塑機工作的各個時段合理地利用好油泵馬達的功率，減少其空載的能耗，勢必能節(jié)約大量電能，使企業(yè)通過節(jié)省電能降低成本成為可能。我公司在此基礎(chǔ)上，根據(jù)變量泵液壓系統(tǒng)相似原理研制出注塑機專用節(jié)能控制系統(tǒng)。它可廣泛應(yīng)用于各種規(guī)格，各種品牌，以液壓傳動的定量泵注塑機。對注塑機進行改造后，整體的節(jié)能效果可達30%-60%，并具有安全可靠，操作簡易，成本較低等優(yōu)點。二、節(jié)能原理在油泵油壓系統(tǒng)中，液壓油的流量（Q）與泵軸轉(zhuǎn)速（N）軸輸出功率（P）之間依據(jù)以下關(guān)系式：Q=N M=N2 P=N3傳統(tǒng)定量泵注塑機通常在需要改變負載流量和壓力時，是用閥門調(diào)節(jié)功率變化，大量能量以壓力差的形式損耗在閥門上。由上面公式可知，只要改變轉(zhuǎn)速，則流量Q成比例改變而功率P以立方量數(shù)變化。倒如，Q精品文檔，歡迎下載

可編輯’=1/2Q,P"=1/8P,軸上功率僅為額定時峋2.5%,理論節(jié)能率可達87.5%。因此，在注塑機工作過程，針對其不同時段壓力需求的不同，適時改變油泵馬達的轉(zhuǎn)速，便可以動態(tài)地調(diào)節(jié)輸出功率同，從而達到了節(jié)省電能的目的。三、注塑機控制系統(tǒng)原理本系統(tǒng)的核心采用我公司開發(fā)的節(jié)能控制器和海利變頻器。在注塑機工作過程中，將油泵馬達的壓力和流量信號導(dǎo)出，經(jīng)由控制器輸出相關(guān)信息到變頻器。變頻器通過改變頻率，不斷高速電機的轉(zhuǎn)速，使電機在整個變化的負荷范圍內(nèi)的能耗達到所需的最小程度，并確保電機平穩(wěn)，精確的運行。如下圖所示：原有系統(tǒng)同步信號同步信號原有系統(tǒng)同步信號同步信號海利普VVVF變頻器精品文檔，歡迎下載可編輯本系統(tǒng)的特點：系統(tǒng)采用閉環(huán)控制方法，壓力和流量自動跟蹤，能方便地滿足注塑工藝要求。本系統(tǒng)和原有系統(tǒng)共存，原有系統(tǒng)具備的功能仍然存在，操作上和原有操作方式一樣。本系統(tǒng)只對原有系統(tǒng)的馬達控制部分起作用，系統(tǒng)能根據(jù)原有系統(tǒng)的工藝要求，調(diào)整馬達的輸出，使整個控制系統(tǒng)處于最經(jīng)濟工作狀態(tài)。當該系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能方便地將工作系統(tǒng)切換到原系統(tǒng)。即：工頻和變頻能相互切換，能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)系統(tǒng)。四、海利變頻系統(tǒng)的其他優(yōu)點?電機軟啟動本系統(tǒng)采用先進的變頻控制技術(shù)，使電機啟動達到軟啟動方式，減輕了設(shè)備之間的機械沖擊。同時減輕了噪音，并可延長設(shè)施和模具的使用壽命，沒有電機在通常啟動方式時較大的沖擊電流。使用相同的功率的電機，在省電的同時，還可以大幅度降低由于電機通常方式運行時沖擊電流對供電變壓器容量的要求。?功率因數(shù)補償無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱量，更主要的是因為功率因數(shù)的降低導(dǎo)致有功功率的降低。根據(jù)公式：精品文檔，歡迎下載可編輯S=（P2+Q2）%,Q=sXsinO,P=SXcos①S-視在功率，Q-無功功率，P-有功功率，cos①功率因數(shù)我們可知，功率因數(shù)（cosO）越大，有功功率（P）值越大，普通定量泵注塑機cos中值在0.6-0.8之間，而使用本系統(tǒng)后，cos中值接近1。從而減小了無功損耗，增大了電網(wǎng)的有功功率，同時也避免了因數(shù)低于有關(guān)標準而必須進行的電網(wǎng)的功率因素補償。?無高壓節(jié)流能量損失根據(jù)注塑成型機的工藝要求，利用注塑機同步信號及電氣控制來調(diào)節(jié)注塑機的壓力比例和流量比例閥，將傳統(tǒng)的定量泵改變成節(jié)能型變量泵，將通過溢流閥的回流流量降到最少，液壓系統(tǒng)輸出與整機運行所需功率匹配，減少了高壓節(jié)流溢流能量損失。五、實例分析以中山小欖某廠CLF-600T（油泵電機55KW）注塑機在生產(chǎn)某種塑件時，使用本系統(tǒng)前后的能損耗圖為例分析如下：精品文檔，歡迎下載可編輯耗能計算：依據(jù)公式：W=I2RT,可知：節(jié)能前的耗能W1=(482XRX4.1+772XRX5.5+682XRX9+652XRX9.1+482XRX13.9+482XRX3.7)/3600=45R節(jié)能前的耗能W2=(152XRX4.1+452XRX5.5+552XRX9+502XRX9.1+352XRX13.9+152XRX3.7)/3600=23R由此得到的節(jié)能率=(W1-W2)/W1=50%每小時的節(jié)電量=55X50%X1=27.5度該節(jié)能改造投入資金為40000元，每月28個工作日，每度電0.8元，以下面三種情況進行核算：(1)如果每天開機12小時，則：每月節(jié)約量=27.5X12X28X0.8=7392元這樣5,3個月可全部收回投入資金。(2)如果每天開機16小時，則：每月節(jié)約量=27.5X16X28X0.8=9856元這樣4個月可全部收回投入資金。(3)如果每天開機24小時，則：每月節(jié)約量=27.5X24X28X0.8=14784元這樣2.7個月可全部收回投入資金。精品文檔，歡迎下載可編輯由以上的計算和分析我們可以知道，經(jīng)過變頻節(jié)能改造后，一般2-5個月內(nèi)即可收回投入的資金。企業(yè)通過變頻節(jié)能改造，降低了能耗，節(jié)約了成本，延長了機器的使用壽命，為企業(yè)提高經(jīng)濟效益和競爭能力提供一條積極可行之路。注塑機節(jié)能改造可行性分析A：以下有客戶提供的注塑機改造前的工作數(shù)據(jù)；.注塑機油泵電機功率為55KW/h. 6.鎖模為5.1秒..日工作時間為24小時. 7.射膠為6.5秒..月工作日為30天. 6.保壓為15秒..每度電單價為0.88元. 9.冷卻為40秒..注塑機一個工作周期為70秒. 10.開模為5秒.B:根據(jù)以上幾點＜1—4＞,可以得出注塑機改造前每月需要的電費.電機功率X工作時間X電費單價=55X(24X30)X0.88=34848(元)C：該節(jié)能改造投入資金為50000元.D：根據(jù)注塑機工作數(shù)據(jù)的第＜5—10＞點來推算。注塑一個周期是71.6秒，需要油泵電機工作的時間為31.6秒，冷卻時間為40秒。但改造前，注塑機在保壓冷卻時油泵電機都在工作，在此段時間內(nèi)的能量白白浪費了。我們可以通過變頻節(jié)能改造使油泵電機在保壓和冷卻時低速運轉(zhuǎn)。根據(jù)我們實踐的經(jīng)驗，通常改造后電機在保壓過程中耗電量相當于改造前的70%,冷卻過程中耗電量相當于改造前的50%。假設(shè)改造前每一周期耗電量為55*71.6=3938個單位，則改造后耗電量如下:精品文檔，歡迎下載可編輯（5.1+6.5+5）*55*100%+15*55*70%+40*55*50%=2590個單位由此可預(yù)估出注塑機的節(jié)能效果（3938-2590）:3938=34。23%月工作時間X每小時節(jié)電量X電費單價=每月節(jié)省的電費（24X30）X（55X0.3423）X0.88=11928（元）E：根據(jù)＜C—D＞可以得出投入資金收回的時間改造投入資金;每月節(jié)省的電費=資金收回時間50000:12196.8=4.19個月變頻器一般壽命8至10年，長期效益可觀。附：海利普注塑機節(jié)能改造實例：1.江門市金萊特電器有限公司：生產(chǎn)家用電器外殼（大件），一個周期在25至40秒左右。于2003年12月改造37KW2臺、30KW5臺、18.5KW6臺11KW4臺。均為寧波雙馬塑機廠生產(chǎn)的伯樂牌注塑機，現(xiàn)使用良好。以37KW為例，改造前每小時耗電36.5度，改造后每小時耗電22.3度，節(jié)電率39%。（聯(lián)系電話）2、廣州市花都區(qū)錦泰玩具廠：生產(chǎn)塑料玩具外殼，一個周期為15秒左右。于2002年7月改造