凭借用于材料进给的现代真空技术,可节省高达 70% 的能源 | Busch 中国

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图 1:三台 Busch 普旭 MINK MV 0310 B 爪式真空泵之一,用于 Jedi Kunststofftechnik 输送系统的真空供给。来源:Busch Dienste GmbH

凭借用于材料进给的现代真空技术,可节省高达 70% 的能源

作为软 PVC 卷材、片材和网材的领先制造商,Jedi Kunststofftechnik GmbH 将其生产重点放在了软 PVC 的加工上。通过负压气力输送系统,物料从输送的大袋中被送入挤出机。

现在,输送系统中的真空发生装置已经过重新设计并实施。自 2018 年年初,Jedi Kunststofftechnik 就已开始采用变频控制的 MINK 爪式真空泵,与之前使用的侧流风机相比,这款真空泵更加出色节能。这使得真空发生装置的能耗降低高达 70%。

关于 Jedi Kunststofftechnik GmbH

Marco Di Martino 于上世纪 90 年代中期在德国北威州的 Eitdorf 成立了Jedi Kunststofftechnik,专门研究生产透明软 PVC 半成品。如今,他的公司拥有 40 名员工,是国际领先的软 PVC 卷材、片材和网材制造商之一。他的客户会将这些产品加工成条形窗帘或地板保护垫,以及卷帘或帐篷上的柔性观察窗。通过三班制生产的产品被供应给欧洲各地的客户,其材料厚度在 1 至 12 毫米之间,最大卷宽为 2200 毫米。

关于负压气力输送过程

使用单螺杆挤出机在五条挤出生产线上进行生产。大袋中的物料通过容积式计量系统进给至烘干机,然后再通过负压输送系统被输送至挤出机。过去,在四条挤出生产线上安装有四台侧流风机,用于产生输送系统所需的真空。由于轴承和发动机损坏以及叶轮锈蚀而导致的高故障率,使得用作真空发生器的侧流风机并不可靠。

要求四台侧流风机的功率要在 12.5 和 15 千瓦之间,具体取决于它们的尺寸。其运行不可调,即鼓风机以三班制的方式连续运行。在能耗和可靠性方面,业主 Marco Di Martino 对这一解决方案极不满意。鼓风机在生产车间发出的噪音很大,也造成了相当大的困扰。

流程优化

在与 Busch 普旭建立联系后,Busch 普旭的真空专家对输送系统进行了测量。他发现,侧流风机始终在其性能极限下以 700 毫巴的绝对压力不停运转。在此压力下,侧流风机只能达到其额定抽气速率的 30% 左右。为了消除这一缺点,采用了具有高额定抽气速率、相对较大的鼓风机,但这反过来又会导致更高的能源需求。高压差以及由此产生的低抽气速率也是导致鼓风机过热和相关故障的原因。通过上述对真空供给的实际状态的分析,Busch 普旭建议使用新型 MINNK MV 0310 B 爪式真空泵。在 700 毫巴的绝对工作压力下,这款真空泵不会降低抽气速率。他们的标准变频控制驱动器使其能够通过改变转速来自动调节抽气速率,以满足需求。MINK MV 爪式真空泵还可以产生比侧流风机低得多的压力,最低可达 150 毫巴(绝对压力)。

自 2018 年初以来,Marco Di Martino 现在有两台 MINK MV 0310 B 爪式真空泵(图 1)投入运行,取代了之前安装的四台侧流风机。四台侧流风机的功率总计为 55 千瓦,而每台 MINK 爪式真空泵在 50 赫兹频率下运行时的功率只有 8 千瓦。Jedi Kunststofftechnik 在第五条挤出生产线投产时又安装了一台 MINK MV 0310 B。所有这三台真空泵都通过串联控制系统操作。上游的两个容器可以存储总计 1000 升的缓冲容积。当容器中的绝对压力上升至 500 毫巴以上时,三台 MINK MV 爪式真空泵之一会自动启动。当绝对压力达到 700 毫巴时,另外两台真空泵启动并支持第一台真空泵。对压力或抽气速率的微小调节由变速驱动器补偿。

实际上,一到两台 MINK 真空泵就足以维持流量了。第三台真空泵仅在峰值需求下使用。经过六个月的运行,业主 Marco Di Martino 表示非常满意。一方面,可以将真空供给(图 2)的额定功率需求从 55 千瓦降低到 24 千瓦,尽管现在有五条挤出生产线(而不是之前的四条)投入运行。另一方面,因为新型 MINK MV 0310 B 采用变频控制,所以真空泵无需持续运行,只需在真正需要其功率时才会运行。2018 年的电费账单清楚地表明了能源成本的降低:与上一年相比,耗电量减少了 160,000 千瓦时。而实际情况是,该公司在年初仍在使用侧流风机,并且后来还新增了第五条挤出生产线。
过去,鼓风机经常会因发生故障而需要维修,但 Busch 普旭的新型爪式真空泵完全没有出现任何故障。除了停机和维修费用外,这还会对各挤出生产线的生产量产生积极影响。新型真空泵的噪声水平远远低于之前侧流风机的噪声水平。Marco Di Martino 表示,在挤出生产线旁边的生产车间里,根本听不到它们运行时的噪音。也尽可能减少了 MINK MV 爪式真空泵的维护工作。制造商 Busch 普旭建议,每运行 20,000 小时后需更换一次齿轮油。