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流延膜机组-先进冷却技术提升薄膜能源效率

发布者:bjzedao 发布日期:2015-07-31

先进冷却技术提升薄膜能源效率

来源:荣格

发布时间:2015年7月3日下午 12:07:59

高能耗和快速冷却是流延膜的特点。因此,有效的冷却解决方案直接影响着成本。 

位于德国Weissandt-Gölzau的Polifilm Extrusion GmbH公司建有七个车间来流延膜,薄膜宽度可达2-4米。100多名员工在此业务部门工作。通过不断轮班操作,每个车间每分钟可750米薄膜。他们每年可将约10万吨的材料加工成8-50微米厚的薄膜。

流延膜的技术要求很高,需要对工艺进行精细调整。Polifilm面临的一个特殊的挑战是如何以有效节能的方式来满足客户的超高质量要求。该链的**个环节是挤出机,原材料可自动供给。在每条线上,粒料通过多个挤出机进行熔化、输送和均化。

温度的**下降

进料块将这些熔流收集起来,然后通过一个平板模具离开这一单元。熔体从开式模流延在不断旋转的辊上,其温度瞬间从约290℃降至约30-40℃,并通过一个后冷却辊偏转。辊经过水冷后,可确保材料在合适的温度下进行加工。生成的薄膜保持在拉力下并在多个辊上偏转。这也是流延膜获得特定特性的途径。

为了使这个复杂的工艺不产生问题,精密冷却极有必要。温度仅为12℃的供水不仅用于冷却辊,而且用于冷却挤出机传输和驱动单元或控制柜的空调机组。

这一过程中产生的蒸汽被吸入并通过油分离器散发,油分离器同样通过水冷却。

图1 Polifilm采用三个节能的hermeticool冷却装置,总冷却性能高达2800千瓦(图片来源:gwk)

这些装置的冷却非常耗能,因此成为了成本计算的主要问题。在这一方面,Polifilm所采取的是位于德国基尔斯佩的gwk GesellschaftWärme Kältetechnik mbH 公司的技术。“该公司拥有成熟的节能技术,有助于我们满足节能目标。gwk公司的专家不仅为我们提供了建议,他们甚至还满足了我们的其他要求。”Polifilm的经理Michael Reissky说道。

多功能冷却水处理

gwk是工业节能冷却解决方案的专家。除了流延过程中的冷却,该公司还为Polifilm提供控制柜的冷却技术。名为“active”的集成多功能循环冷却水处理装置为流延工艺的良好热能转化提供**工艺水,从而预防辊与辊之间产生沉积物。此外,该冷却单元配备一个热冷凝器用于热回收,可用于加热大厅、仓库和门帘。此外,通过热交换器冷却的回收车间则应用了另一种技术。

但是,过程中的能效绝大部分取决于三个节能的hermeticool冷却装置。它们是决定成品质量的关键要素之一。此外,它们还能显著减少七条线在制造过程中的能耗。薄膜制造公司需要降低运营成本和能耗。根据这一要求,gwk为其量身定制了一套节能冷却的方案。该方案由一个特制的装置组成,其所含的三个集中再冷却车间在10-12℃的冷水温度条件下的总冷却性能分别高达2800千瓦。

实际节能效果

“通过安装我们的节能冷却设备,所需节省的能源目标很快达到了。同时,我们还提升了操作**性。Hermeticool冷却装置从昼夜和季节温差中获益,由此产生的冷水可用于单元,从而进一步降低了成本。在gwk负责冷却技术的总经理Volker Zart指出,“该方案减少了既耗能又费钱的冷却系统的操作时间。”

从实际应用中获得的数字证实了这一点。“该工厂每年运行8000小时,其中约3600小时在hermeticool模式下工作,实现了***的节能效果。另外,2,000多个小时在混合部分负荷模式下运行,2400小时在全压缩机模式下运行。该设备的标准版本配备了电子膨胀阀和滑动冷凝压力控制器,有助于操实现高达69%的节能效果。”Zart解释道。

图2 Hermeticool冷却装置从昼夜和季节温差中获益,由此产生的冷水可用于单元,从而进一步降低了成本。

在正常工作条件下,配备热力膨胀阀和传统的机械冷凝压力控制器的冷却循环系统是一项经济稳定的工艺。但是,在外部温度较低的情况下,冷却工艺的效率很难提高。此外,操作员在加工过程中还须应对控制工艺的变化——这也是这类冷却循环系统的缺点之一。

此外,gwk多年来一直在使用电控膨胀阀。相对于热力膨胀阀,电控膨胀阀在较长的运行时间、高冷却需求甚至是寒冷的天气条件下都能提供众多优势,可显著提高能源效率。

除了提供**的冷却方案,该系统还**足够灵活,能够适应不同的利用率。为了实现这一目标,它配备了节能的空冷工业冷水机组,具有无极变速能量调节能力和冬季解压功能。冷却装置的上游采用了hermeticool干式冷却器,无需添加乙二醇。因此,在外部温度低于10℃的情况下,冷水不在成本过高的水冷却器里产生,而是通过风扇冷却产生,从而减少能量消耗。

在夏冬之间,hermeticool对来自用户的水进行预冷却。工厂在这种状态下,水冷却器仅有一个后冷却功能。在夏季里,能量优化的冷却装置足以提供所需的冷却。为了减少能耗,它们配备了无级变速螺杆压缩机,从而进一步提升了冷却单元的操作**性和运行时间。

 

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