Sut i Leihau Defnydd o Ynni mewn Allwthio Plastig

Mae defnyddio ynni allwthio plastig yn un o'r costau hynny y byddwch chi'n sylwi arnyn nhw dim ond pan fydd y bil yn ymddangos. Os yw'r llinell yn rhedeg o ddydd i ddydd, mae'r effaith yn cynyddu. Felly nid yw'r cwestiwn go iawn yn ymwneud â thocio ychydig y cant yn rhywle; mae'n dangos i ble mae'r egni'n mynd mewn gwirionedd. Unwaith y bydd y darlun hwnnw yn ei le, mae'r ffyrdd o dorri'r defnydd o ynni allwthiwr yn dechrau teimlo'n benodol ac yn ymarferol.

Mewn allwthiwr sgriw nodweddiadol, mae tua 60-70% o bŵer yn mynd i'r system modur a gyrru, 20-30% i wresogi casgen (mae llawer o linellau'n amcangyfrif hyn â llaw), a'r gweddill i oeri, cynorthwywyr a cholled (Ffig. 1). Mae'r niferoedd hyn yn ddefnyddiol fel man cychwyn bras - ac, yn ddiau, maent yn amrywio o linell i linell - ond nid rheolau ydynt. Hyd yn oed o fewn yr un llinell, bydd y cyfrannau cymharol yn symud gyda dyluniad sgriw, deunydd, trwygyrch, pwyntiau gosod tymheredd a sut mae'r llinell yn cael ei gweithredu.

Disgrifir y modur weithiau fel troi'r sgriw yn unig. Mae'r disgrifiad hwnnw'n methu'r rhan fwyaf o'r gwaith. Mewn gwirionedd, rhaid i'r gyriant gyfleu solidau trwy'r gasgen, eu meddalu a'u toddi, cymysgu'r toddi, adeiladu pwysau, a goresgyn ymwrthedd cneifio. Mae ynni'n cael ei ddefnyddio ym mhob un o'r camau hynny. Daw peth ohono yn ddefnyddiol yn toddi a chymysgu; daw rhai yn wres y mae'n rhaid ei dynnu trwy oeri. Felly, ni ellir gwerthuso effeithlonrwydd modur ac ymddygiad proses ar wahân.

Gall peiriannau hŷn barhau i ddefnyddio moduron DC neu foduron AC safonol gyda rheolydd cyflymder electromagnetig (a all weithio, ond yn aml maent yn llai effeithlon na gyriannau mwy modern). Mae gyriant amledd amrywiol bellach yn waelodlin gyffredin - mae'n gadael i chi redeg y sgriw ar y cyflymder cywir ar gyfer y llwyth yn hytrach na'i redeg ar gyflymder uchel sefydlog a throtlo yn rhywle arall. Ond mae'r budd ymarferol yn mynd y tu hwnt i drydan: mae gwell rheolaeth cyflymder yn gwella sefydlogrwydd prosesau ac yn lleihau mewnbwn ynni mecanyddol diangen.

Mae gyriant amledd amrywiol bellach yn waelodlin gyffredin. Mae'n caniatáu cyflymder sgriw i gyd-fynd â'r llwyth gwirioneddol yn hytrach na rhedeg ar gyflymder uchel sefydlog a throtling mewn mannau eraill. Nid trydanol yn unig yw'r fantais ymarferol. Gall gwell rheolaeth cyflymder hefyd wella sefydlogrwydd prosesau a lleihau mewnbwn ynni mecanyddol diangen.

Mae moduron cydamserol magnet parhaol yn opsiwn arall. Gall PMSM fod yn fwy effeithlon na modur sefydlu tri cham safonol, ac mae'r gwahaniaeth yn aml yn fwy amlwg ar gyflymder isel a llwyth ysgafn. Mae'r union gynnydd yn dibynnu ar faint modur, proffil llwyth, dull rheoli, a gweddill y trên gyrru. Yn ymarferol, mae modur a gyriant sy'n cydweddu'n dda yn fwy gwerthfawr na modur mwy sy'n rhedeg ymhell islaw ei ystod effeithlon. Nid yw pŵer gosod uwch yn golygu perfformiad gwell yn awtomatig. Gall olygu colledion dim llwyth uwch, ffactor pŵer gwaeth, a mwy o ynni'n cael ei ddefnyddio fesul cilogram o gynnyrch.

Gwresogi casgen yw'r ail lwyth mawr. Mae bandiau gwresogi alwminiwm cast confensiynol yn gyffredin, ond nid ydynt yn arbennig o effeithlon. Gall cyfran sylweddol o'r gwres gael ei golli i'r aer amgylchynol. Mewn gweithdy cynnes, mae'r golled honno hefyd yn ychwanegu at y llwyth oeri, sef cosb ddwbl.

Mae inswleiddio yn helpu. Felly gwnewch ddulliau gwresogi amgen megis gwresogi electromagnetig a choiliau gwresogi isgoch neu nano-is-goch. Mae'r dyluniadau hyn yn aml yn cael eu hyrwyddo ar gyfer effeithlonrwydd thermol uwch, ymateb cyflymach, a thymheredd arwyneb is. Mewn rhai cymariaethau offer, adroddwyd bod newid o fandiau cast-alwminiwm heb eu hinswleiddio i wresogyddion effeithlonrwydd uchel wedi'u hinswleiddio i leihau ynni gwresogi tua 30-50%. Dylid trin y ffigur hwnnw fel enghraifft gyfeiriadol, nid canlyniad gwarantedig. Mae arbedion gwirioneddol yn dibynnu ar ddyluniad casgen, pwyntiau gosod tymheredd, cyflwr inswleiddio, amodau amgylchynol, a'r broses ei hun.

Mae effeithlonrwydd gwresogi hefyd yn fater proses. Os yw parth yn cael ei oeri'n gyson tra bod y gwresogydd yn dal i ychwanegu ynni, efallai nad y gwresogydd yn unig yw'r broblem. Gall fod yn gneifio gormodol yn y parth hwnnw, rheolaeth tymheredd gwael, neu ddyluniad sgriw sy'n cynhyrchu mwy o wres nag sydd ei angen ar y broses. Gall ailosod gwresogyddion heb fynd i'r afael â'r amodau hynny adael llawer o'r arbedion posibl ar y bwrdd.

Nid yw'r rhan fwyaf o'r egni sy'n toddi'r polymer yn dod o'r bandiau gwresogi. Mae'n dod o'r sgriw. Mae'r modur yn gyrru'r sgriw, ac mae'r sgriw yn cneifio'r deunydd. Mae'r egni mecanyddol hwnnw'n troi'n wres. Dyma pam mae ffurfweddiad sgriw yn cael effaith mor uniongyrchol ar y defnydd o ynni allwthiwr.

Mae blociau tylino, eu ongl, eu hyd, a'u safle i gyd yn dylanwadu ar ddwyster cneifio ac amser preswylio. Gall mwy o gneifio wella cymysgu gwasgarol, ond mae hefyd yn codi tymheredd toddi a gall gynyddu llwyth modur. Os yw parth yn galw am ddŵr oeri trwm yn rheolaidd, mae hynny'n arwydd bod y sgriw yn cynhyrchu mwy o wres nag y gall y broses ei ddefnyddio. Mae'r modur yn gwneud gwaith, mae'r deunydd yn gwresogi i fyny, ac mae'r system oeri yn tynnu'r gwres ychwanegol. O safbwynt ynni, mae honno'n ddolen sy'n werth ei harchwilio.

Dylid cydbwyso dyluniad sgriw yn erbyn y deunydd, yr allbwn, y gofyniad cymysgu a'r cynnyrch terfynol. Nid yw pob cais allwthio angen cneifio mwyaf. Weithiau mae proffil sgriw tynerach, ynghyd ag elfennau cymysgu priodol, yn rhoi gwell perfformiad cyffredinol. Mae llunio hefyd yn bwysig. Gall ychwanegu iraid effeithiol neu leihau gludedd toddi fel arall leihau cerrynt modur a lleihau gwres cneifio. Y canlyniad yw llai o ynni trydanol yn cael ei drawsnewid yn wres y mae'n rhaid ei dynnu'n ddiweddarach.

Mae'r defnydd o ynni fesul tunnell yn fesur mwy defnyddiol na phŵer plât enw modur. Gall allwthiwr mawr sy'n rhedeg ar allbwn isel ddefnyddio mwy o ynni fesul cilogram na pheiriant llai sy'n rhedeg yn agos at ei ystod effeithlon. Mae'r un egwyddor yn berthnasol o fewn un peiriant.

Fel arfer bydd gan allwthiwr 75 mm sy'n rhedeg ar ffracsiwn bach o'i gapasiti, er enghraifft, broffil ynni gwael o'i gymharu â'r un peiriant yn rhedeg yn agosach at ei ystod allbwn cynlluniedig. Mae'r union niferoedd yn dibynnu ar y deunydd, sgriw, gyriant, a phroffil tymheredd, ond mae'r cyfeiriad yn glir. Mae defnydd yn bwysig. Felly gwnewch gychwyn, cau, glanhau a newidiadau materol. Mae pob munud o redeg segur yn dal i ddefnyddio pŵer, ac mae newidiadau aml aneffeithlon yn ychwanegu at y cyfanswm.

Felly mae rheoli cynhyrchu yn rhan o reoli ynni. Gall amserlennu rhediadau hirach, lleihau amser segur, paru'r peiriant â'r swydd, a chadw paramedrau proses o fewn ffenestr effeithlon fod mor bwysig ag unrhyw newid caledwedd.

Anaml y bydd lleihau ynni effeithiol mewn allwthio plastig yn atgyweiriad un cydran. Fel arfer mae'n dod o gyfuniad o ddewis modur a gyriant, effeithlonrwydd gwresogi casgen, cyfluniad sgriw, ffurfiad deunydd, paramedrau proses, trwygyrch, a rheoli cynhyrchu. Gall gwella un maes tra'n anwybyddu'r lleill symud y broblem yn hytrach na'i datrys. Er enghraifft, efallai na fydd modur effeithlonrwydd uchel yn sicrhau arbedion disgwyliedig os yw'r sgriw yn cynhyrchu cneifio gormodol a bod y system oeri yn gweithio'n galed i'w dynnu. Efallai na fydd system wresogi well yn helpu llawer os yw rheolaeth tymheredd yn ansefydlog neu os yw'r gasgen wedi'i hinswleiddio'n wael.

Ar gyfer gweithgynhyrchwyr offer allwthio, mae effeithlonrwydd ynni yn gysylltiedig yn agos â dylunio peiriannau, cyfluniad sgriw, dewis gyriant a rheoli prosesau. Mae JWELL yn datblygu offer allwthio ar gyfer gwahanol ddeunyddiau a chymwysiadau, gyda chyfluniad system wedi'i addasu i ofynion cynhyrchu penodol. Y dull ymarferol yw gwerthuso'r llinell gyfan: beth sydd ei angen ar y deunydd, beth sydd ei angen ar y cynnyrch, a sut mae'r peiriant yn cael ei weithredu mewn gwirionedd. Mae hynny fel arfer yn cynhyrchu arbedion mwy parhaol na mynd ar drywydd un hawliad effeithlonrwydd.

Mae ateb technegol i'r cwestiwn o ble mae'r trydan yn mynd: i mewn i'r gyriant, i'r gwresogyddion casgen, i mewn i gneifio, ac i'r colledion niferus sy'n ymddangos pan fydd llinell yn rhedeg o dan ei hystod effeithlon. Y cwestiwn gorau yw faint o ynni sydd ei angen ar bob tunnell o gynnyrch, a beth ellir ei newid i'w leihau. Mae hynny'n symud sylw o labeli cydrannau i berfformiad system. Mewn allwthio, mae'r arbedion ynni mwyaf dibynadwy yn tueddu i ddod o gyfateb y modur a'r gyriant i'r llwyth, gwella effeithlonrwydd thermol, dylunio'r sgriw ar gyfer y broses wirioneddol, a rhedeg y llinell ar allbwn synhwyrol gyda rheolaeth gynhyrchu disgybledig.