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金肯科技 注塑机节能改造方案
摘要: 注塑机液压系统是一个压力和流量波动较大的系统,在开模、合模、射胶、回料、顶出等不同工作阶段,其压力和流量都要发生有规律的变化。多数时间内,负载的实际耗油量均小于油泵的供油量,造成高压状态下的液压油部分经溢流阀、比例阀等液压元件溢出。该溢流部分不仅未伯任何有用功,而且产生热量,造成液压油发热,既耗能,又有害。
Abstract:
Key words :

注塑机液压系统是一个压力和流量波动较大的系统,在开模、合模、射胶、回料、顶出等不同工作阶段,其压力和流量都要发生有规律的变化。多数时间内,负载的实际耗油量均小于油泵的供油量,造成高压状态下的液压油部分经溢流阀、比例阀等液压元件溢出。该溢流部分不仅未伯任何有用功,而且产生热量,造成液压油发热,既耗能,又有害。如图所示


    

    因此,根据注塑机当前的工作状态,如开模、合模、射胶、回料、顶出等阶段以及压力和速度的高定要求,自动调节油泵的转速,调节油泵供油量,使油泵实际供油量与注塑机实际负载流量在任何工作阶段均保持一致,这样,液压油的溢流部分便没有了,彻底消除了溢流现象,油泵出力减少,节省了油泵电机的电能消耗。变频节能控制器便是利用控制供油马达在不同的阶段,提供相应的转速,使定量泵变为节能型变量这一原理,来达到注塑机节能的目的。
    一.注塑机能耗分析:
    a、注塑机哪里存在严重的浪费现象?
    有99%注塑机采用液压传动和电液比例控制技术,安装定量泵的液压系统过程一般分为锁模、射胶、熔胶、保压、冷却、开模﹑顶针﹑待机(半自动)等几个阶段,各阶段需要的压力和流量就不同,对于油泵马达而言,注塑过程是处于变化的负载状态。在定量泵的液压系统中,其转速提供恒定的流量,多余的液压油通过溢流阀回流,此过程称为高压节流。据统计电能量损失高达35%-70%。如下
    
    
    
    b、注塑机油泵马达耗电在生产全过程中的比例是多少?
    根据注塑机设备工艺的需求,注塑机油泵马达耗电占整个设备耗电量的三分之二以上。极具节能潜力。
    c、国际注塑机状况如何?
    随着世界各国在环境保护,如能耗、噪声、泄漏等其控制方面日益严格的要求,注塑机节能系统成为研究的重点。针对阀控电液控制系统有较大能量损失的不足,德、日等国着手研究电液比例阀结合的负载感应型的注塑机电液控制系统。为进一步降低能耗,减低成本。电机是用转速可调的电动机驱动液压泵为动力源。在保压、冷却及空转工况保持恒定下达到节能、降噪音目的。
    d、国内注塑机生产状况如何?
    现今国内除少数较新企业配有变量泵注塑机外,90%注塑机无节能装置,每年造成大量电能浪费,同时也意味着一个巨大节能市场将等待人们开拓。而发达的东南部地区由于电价高,也形成了初步的市场切入点。在这近佰亿的节能市场中,抓机遇、抢先机、形成了企业的利润焦点。
    二、我公司节电器的主要构造和技术优势。
    a、)我公司节电器引进日本三菱最先进的变频技术。核心部件采用国际优秀品牌元器件。控制模块用日本三菱;整流桥选用日本三菱和瑞士ABB公司的,CPU芯片则采用美国英特尔的,本产品属超簿型、水冷却方式。各项技术指标达到或超过国际知名品牌
    b、)目前市场上有很多的注塑机节能装置,其实都是采用市售的通用型变频器,金肯牌注塑专用变频器为什么会有如此惊人的节电效果。只要将其功能与通用型变频器作一个比较就一目了然。 
    功能               金肯注塑专用变频器          市售通用型变频器
    调电压(一次)        U/F=C静态                   U/F=C静态
    自动动态调压力         有                              没有
    功率因素自动补偿陆     有                               有
    自动动态调节器功率     有                              没有
    (10000次/秒)☆☆☆   有                              没有
    最高效率下运行         有                              没有
    调频调速               有                               有
    水冷却循环             有                              没有
    软起制动               有                               有
    控制方式             开环或死循环                     开环或死循环
    10-50Hz(23KG/CM)      有                             没有 
    加减速0.3秒不跳闸    能做到                           不能做到
    换模不改变参数       能做到                           不能做到
    磁链追踪                有                             没有
    ☆目前只有金肯牌注塑机专用变频器,才具有每秒过10000次的检测速度回馈电动机负载变化的功能,可以在任何复杂的情况下发挥卓越的省电效果。
    三、注塑机成型工况分析和节电改造后工作原理。
    1、 工 况 分 析:
    
    
    
      注塑机,其它主要从流量方面考虑配置电机和油泵调整流量。工作过程序中,恒定的液压能通过电磁阀的控制进行合理组合、分配给各个动作所需要的流量、压力,达到射出成型的目的。但是,电机始终以工频运转,油泵始终以恒定的泵油量工作。注塑机负载是一个大辐度的变化负载,各个动作所需的流量、压力差别很大,不仅电机的使用效率很低,而且浪费了很多的电能。
    2、技 术 分 析:
    a)、改造方法:
    针对注塑机的工作状态,采用普通变频器是难以达到最理想的节电效果。只有采用金肯牌注塑机专用变频器才能实现最经济的控制目的。它能与注塑机计算机系统融为一体,组成一个流量、压力死循环自动控制系统,根据注塑机所发送的流量、压力信号的强弱而对油泵电机频率进行自动调整,从而控制油泵的流量、压力、使定量泵成为节能型的变量泵。当工况需要大流量、大压力时,电机就全速运转;当工况需要小流量、小压力时,电机就减速运转;不需要流量、压力时,电机就停止运转。这样不仅提高了电机的效率,而且节省了被浪费的电能。系统框图如下:节能器基本原理图
    
    
    
    b)、节电原理:
    金肯牌注塑机专用变频器,采用全息电子扫描,每秒侦测过万次,自动跟踪负载变化,适时调整电机的运行参数,采用水冷却比强制风冷效果更好,使其低频运转时转距强劲有力,油泵压力可达230KG/CM。其主要的节电原理是:
    1、频调压功能:根据注塑机电脑系统的强弱自动调整电机的运转频率,恰到好处的满足工况的需要,把浪费的电能节约下来。
    2、零启动软启动功能:电机启动时电流很大,Y/△启动电流是额定电流的3-5倍,△启动电流是额定电流的4-7倍,而软启动电流从0开始,慢慢升到所需要负载时的相对应电流,最大也不会超过额定电流。
    3、动态调节器功能:自动跟踪系统以每秒过万次的检测速度、压力、在最少耗电的状态下运行。
    4、功率因数自动补偿功能:无功功率不但增加线损,使设备发热,更重要的是降低了电机的效率,降低了电网有功功率的使用率。港蓝牌注塑机专用变频器注塑机专用变频器自动跟踪系统能使无功功率似为零。从而增大电网的有功功率,减少无功功率。
    5、金肯注塑机专用变频器能使电机的输出功率与电机的转速成为三次方的关系变化,若电机的额定功率为150KW,当电机的转速下降到原转速的4/5时,其电机的耗电只有76.8KWH,省电率48.8%,效果非常惊人。
    四、注塑成型使用节电器前后经济效益对比和收益时间计算。
    根据实测列出计算分式:得出每月用电数×最保守的节电率30%=省多少钱和回收时间。
    实例之一:亿利达250T机,油泵电机为6级、50Hz、380V、30KW,对比测试结果如下:生产饮水机上面板(整机耗功)
    
    
    
    例如:一台东芝IS350马达功率为45KW的注塑机为例。改造的投资为: 45KW X RMB850/KW = RMB38,250元/台。一般情况下,可在6~12个月通过电费的节省回收全部成本.
节能仅针对油泵马达省电,以东芝IS350马达功率为45KW的注塑机,根据我们的改造经验,核算相关成本如下:
    一、 改造前
    注塑机的耗电量与马达性能、模具、原料等各种工况密切相关。依我们改造的经验,负载率在70%左右,即市电运行实耗功率按油泵马达功率的75%。故改造前该机油泵马达每小时的耗电量为:
    45KW X 75% = 33.75(度/小时)
    电费计价¥0.85元/度,使用时间按每月30天,每天20小时,则每月注塑机油泵马达部分的电费约为:
    33.75度/小时X30天X20小时X ¥0.85元/度=¥17,212.5元/月
    二、 改造后
    改造后注塑机的节电率按平均30%核算,则每月回收效益为:
    ¥17,212.5 X 30% = ¥5,163.75元/月
    年回收效益为:¥5163.75元/月 X 12月 = ¥61,965元 
    以上仅为举例说明,具体数据以试机实测数据为准。
    一般情况下,所有投资可于6-10个月内通过电费节省回收。(回收期与的开机率相关)
    五、主要特性:
    ◆    将定量泵模拟为节能型变量泵,节电率高达30%-75%,提高企业市场竞争力;
    ◆    工作环境噪声明显减小,系统油温大幅隐低;
    ◆    平滑软起动,保护电机,延长机械和模具的使用寿命
    ◆    减轻开锁模冲击,延长机械和模具的使用寿命。
    ◆    延长油路系统使用寿命,减少维修次数,节省大量维护费用。
    ◆    对电机具有多重保护功能。
    ◆    节能与工频轻松切换,保证节能系统的故障时不影响生产。
    ◆    系统安装简便快捷,半个工作日完成。
    六、试机步骤:
    1、选定测试机台;
    2、安装、调试(整个安装调试过程仅需80分钟,而需要停止生产时间为30分钟;)
    3、由贵公司负责安排人员每天登记测试结果,并定期反馈我司技术人员;
    4、根据反馈结果,计算出成本回收时间;
    5、免费试机整过程为15天。