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圖 1:Busch 三台 MINK MV 0310 B 爪式真空泵浦之一用於 Jedi Kunststofftechnik 輸送系統的真空供應。來源:Busch 真空解決方案公司

得益於材料進給的現代真空技術,節省最多 70% 的能源

作為軟質 PVC 卷材、板材和織帶材料的一流製造商,Jedi Kunststofftechnik GmbH 的生產重心專注於軟質 PVC 處理。物料從隨附噸袋經由氣動吸氣輸送系統供給至擠出機。

輸送系統中的真空產生現已重新佈局與落實。從 2018 年初開始,Jedi Kunststofftechnik 已開始運行頻率控制型 MINK 爪式真空泵浦,與先前的環型鼓風機相比更為高效節能。這使真空產生的能耗降低多達 70%。

Jedi Kunststofftechnik GmbH

Marco Di Martino 在上世紀 90 年代中期於北威州艾特多夫建立 Jedi Kunststofftechnik,專攻透明的軟質 PVC 半成品。如今他的公司擁有 40 名員工,是軟質 PVC 卷材、板材和織帶材料的國際領先製造商之一。他的客戶們將其加工成軟門簾或地面保護墊,以及捲簾或帳篷裡的柔軟視窗。產品採用三班制製造,供應給全歐洲客戶,其中包括材料厚度介於 1 至 12 公釐以及高達 2200 公釐的卷材寬度。

氣動吸氣輸送製程

在配備單螺杆擠出機的五條擠出生產線上進行生產。物料從噸袋經由體積計量系統和乾燥機,透過吸氣輸送系統輸送至擠出機。在過去,四台環型鼓風機安裝在四條擠出生產線上,用以生成輸送系統中所需的真空。由於軸承與引擎故障以及葉輪髒污引發高故障率,使環型鼓風機變為不可靠的真空發生器。

四條環型鼓風機的電力需求介於 12.5 至 15 千瓦,具體視尺寸而定。它們的運行無法調節,也就是鼓風機在三班制中連續運行。在能耗和可靠性方面,老闆 Marco Di Martino 都十分不滿意。生產車間鼓風機產生的高噪音值同樣造成很大干擾。

製程優化

在與 Busch 真空解決方案公司聯繫後,Busch 真空專家對輸送系統進行測量。他發覺,環型鼓風機始終以效能極限運行,絕對壓力達到 700 mbar。在此壓力下,環型鼓風機僅能達到額定抽氣速率的 30% 左右。為消除該劣勢,使用了更大規格的高額定抽氣速率鼓風機 – 這也促使需能量提高。高壓差和隨之產生的低抽氣速率導致鼓風機過度加熱以及相關故障。分析真空供應實際狀況後,Busch 建議使用新款 MINK MV 0310 B 爪式真空泵浦。在 700 mbar 的絕對工作壓力下,這些真空泵浦不會損失抽氣速率。標準頻率控制型驅動使其能自動調節抽氣速率,適應轉速變化的需求。相比環型鼓風機,MINK MV 爪式真空泵浦生成的壓力更低,達到 150 mabr(絕對值)。

自 2018 年初開始,Marco Di Martino 目前運行有兩台 MINK MV 0310 B 爪式真空泵浦(圖 1),取代先前安裝的四台環型鼓風機。四台環型鼓風機共消耗 55 千瓦,而 MINK 爪式真空泵浦只需要每台 8 千瓦(50 Hz 運行時)。Jedi Kunststofftechnik 安裝了另一台 MINK MV 0310 B,開創第五條擠出流水線。這三台真空泵浦經由級聯控制系統運行。緩衝量共計 1000 升,儲存在兩個上游容器中。三台 MINK MV 爪式真空泵浦的其中一台在容器內絕對壓力升高至 500 mbar 以上時自動啟動。其他兩台在達到 700 mbar 絕對壓力時啟用,輔助第一台真空泵浦。透過變速驅動補償微小的壓力或抽氣速率調整。

實際上,一至兩台 MINK 真空泵浦足以保持流量。第三台真空泵浦僅用於峰值需求。經過六個月的運行時間,老闆 Marco Di Martino 相當滿意。一方面,它能將真空泵浦的額定功率需求(圖 2)從 55 降至 24 千瓦,而且運行五條擠出流水線代替之前的四條。另一方面,憑藉新款 MINK MV 0310 B 的頻率控制,真空泵浦不會連續運行,而是僅在實際需要時供能。2018 年的電費帳單清晰呈現能源成本節省效果:相比前一年,耗電量減少 160,000 千瓦。而且這是在年初環型鼓風機仍在運行,後續還增加了第五條擠出流水線的結果。
鼓風機以前常常發生故障和維修,Busch 新款爪式真空泵浦則完全無此憂慮。除了停機和維護費用,這也有利於各條擠出流水線的處理量。全新真空泵浦的噪音值明顯低於先前的環型鼓風機。Marco Di Martino 表示他們在擠出流水線旁的製造間完全聽不到任何噪音。MINK MV 爪式真空泵浦維護工作降至最少。Busch 製造商建議僅在運行時長達到 20,000 個小時後更換齒輪油。