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特別報導

第26期 2016年 第1季

節能技術在除濕乾燥設備中的應用

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節能技術是指採取先進的技術手段來實現節約能耗的目的。具體可理解為,根據能耗情況,能耗類型分析能耗現狀,找出能耗浪費的可節約空間,然後依此採取對應的措施減少能耗浪費,達到節約能源的目的。

在塑膠成型加工的流程中,電能的損耗佔據了總能耗的一大部分,直接影響到了塑膠成型加工企業的利潤率。對於一套完整的成型生產線,一般耗能較大的設備是成型機設備,輔助設備的能耗一般可占到10%~30%的份額,對於大型PET材料生產線,能耗會佔據更大的比例,而對於輔助設備的能耗,則以除濕乾燥設備為主,一般可佔據到輔助設備能耗的50%,所以如何提高除濕乾燥設備的能耗利用率對於節能來講至關重要,下面我們就除濕乾燥設備常用的節能技術予以介紹。

 露點溫度控制技術

 對於大部分吸濕性很強的塑膠材料而言,如PET、PA等,傳統的熱風乾燥只能除去塑膠原料表面的水分,而不能對原料內部水分進行有效的乾燥,從而不能很好滿足原料預乾燥的使用要求,致使成型產品不良,出現各種缺陷,如料花,燒焦等。因此,在實際的生產過程中,需要使用除濕機搭配熱風乾燥機達到極佳的乾燥效果。在選用除濕機時,除濕風量與機器可以達到的最低露點是其重要參數。露點是空氣乾燥度的指標,表示空氣的含濕量,露點越低,則其含濕量越小,空氣越乾燥。目前,市面上大部分的塑膠原料乾燥類除濕機均採用蜂巢轉輪式,其最低露點均可達到-30℃或以上,可以滿足95%以上的原料乾燥需求,但是這個可以達到的最低露點溫度是不可調整的,不論乾燥何種原料,露點溫度會一直維持,而對於部分原料來講,其實不需要這麼低的露點溫度也可滿足乾燥需求,若露點一直維持在最佳狀態,則增加了再生電熱的耗能。眾所周知,露點溫度與蜂巢轉輪的再生溫度有密切的關係,通過控制露點的溫度,使蜂巢轉輪再生溫度與露點溫度相匹配,從而達到節約再生加熱能耗的目的,此即為露點溫度控制技術。

乾燥風量自動控制技術

如前所述,除濕風量在乾燥過程中也扮演了重要的角色,合理的風量可以使原料得到最佳乾燥效果,優化能耗。對於不同的原料,其所需的乾燥風量也會不同,若某種原料不需要除濕機提供全風量即可乾燥,則適當的控制風量即可減少乾燥電熱工作時間,即減少耗電量,也可減少風機的能耗。所以如果為原料提供合適的乾燥風量,不僅可以達到原料乾燥的目的,也可收到節能的效果。

目前乾燥風量自動控制技術主要有兩類,開環控制及閉環控制。開環控制是指風量根據控制系統的指令自動進行調整,一般由變頻器控制風機的轉速即可實現,但是風機最終輸出的風量並沒有進行有效的檢測,控制系統不知道輸出的風量是否達到了需求量。此種控制方法的優勢為控制成本的同時滿足的風量自動控制的需求,適用於一對一除濕乾燥系統。閉環控制則是在開環控制的基礎上增加了回饋環節,通過即時檢測進入乾燥料桶的風量並將風量的實際值傳送到控制系統與設定值進行比對,從而即時校正風機排風量,達到風量精准輸出。此種控制方法的優勢為控制準確,但是成本高於開環控制,適用於一對多除濕乾燥系統的風量自動分配。不論是開環控制還是閉環控制,都是按照原料的特性及處理量來完成自動運算及風量控制。

 保溫技術 

 保溫技術已經有悠久的歷史,發展到今天,在節能領域已經成為一項非常成熟且成本較低的技術,應用于社會的方方面面。保溫也會被稱為第五能源,提高保溫技術水準是企業節能、降耗增益的有效技術措施。

 對於除濕乾燥設備來講,溫度的集聚及保持主要由外圍護結構來保證,而乾燥料桶是外圍護結構的主體部分,起到了主要作用,因此為乾燥料桶設計合理的保溫結構至關重要。

 保溫結構一般由保溫層與保護層構成,而良好保溫的關鍵是選擇合適的保溫材料和經濟保溫厚度。保溫層的厚度通常可以使用經濟厚度法確立,可分為平壁與管道兩類物理模型,當管道和設備的外徑大於1,020mm時,可按平壁模型來計算保溫層厚度。保溫材料的選用通常主要考慮材料的導熱係數,適用溫度範圍及防火性能及等參數。導熱係數,表示保溫材料傳遞熱量能力大小的係數稱為導熱係數,單位為w/(m.K),導熱係數越小,材料的保溫性越好。適用溫度範圍指不同保溫材料有不同的溫度適用範圍,故選用時應注意,如聚苯乙烯泡沫塑料的耐熱只有80℃,所以不能用於熱力工程中。防火性能表示材料的阻燃性能,一般用氧指數表示,其值越大,表明其阻燃性能越好。

熱能回收技術

 保溫技術是被動式的節能方案,而熱能回收技術比保溫技術更進一步,是一種主動式的節能方案,它通過對廢熱的回收再利用達到節能的效果。對於蜂巢轉輪式除濕乾燥設備而言,蜂巢轉輪的再生溫度需要維持在某個區間才可以提供乾燥風,因此再生回路的熱能耗損是固定的,其排風口的排放溫度也會比環境溫度高約30~60℃,因此可以有效利用此部分熱能對再生回路的入口空氣進行預熱,從而降低再生電熱的工作時間,節約能耗。

 加熱功率調整技術

 溫控器根據實際溫度值,經內部運算之後,輸出電流型類比量信號或電壓型類比量信號給功率調整器,由功率調整器的可控硅調節加熱器的加熱功率來控制加熱系統的加熱量。當加熱系統的溫度值遠低於設定值時,則可控硅全功率輸出,加熱器處於全功率工作狀態。當加熱系統的溫度接近設定值時,則可控硅的功率輸出量會越來越小。一旦溫度達到設定值,可控硅的功率輸出量即為零。通過功率控制加熱,一方面比較節能,另一方面溫度控制精度及可靠性較高。使用功率控制加熱的溫控系統,成本高於傳統的控制方法。

 綜上所述的各種節能技術已應用于信易的除濕乾燥設備中,保溫技術作為標配功能,露點溫度可控制功能、乾燥風量自動控制技術及熱能回收技術已做為除濕乾燥設備的選配功能,加熱功率調整技術可根據客戶的要求訂制。

 對於SD-H轉輪除濕機、SDD歐化除濕乾燥組合及SCD歐化除濕乾燥送料組合可按以下規則選用:

節能乾燥管理機型後加注“ES”,含乾燥風量自動控制功能及再生熱能回收裝置,標配觸控式人機界面,總耗電量最多可節約41%。可設定原料每小時用料量是額定乾燥能力的40~100%,乾燥風量即可自動調節,總耗電量可節約35%~0;配備再生熱能回收裝置,再生吸氣通過板式換熱器回收再生排氣的熱能,總耗電量可節約3%~6%。

 若需要選配露點控制,機型後加注“DC”,需同時選購ES,通過設定露點溫度,自動控制再生所需溫度,降低再生加熱器的耗電量,根據設定露點溫度-40℃~+10℃,總耗電量可節約0~10%。


SD-H


SDD


SCD-ES

智能模組化除濕乾燥組合SSMD-U配備了閉環式乾燥風量自動控制技術,可以根據原料的種類自由選取不同容量的模組化乾燥桶搭配組合成“一對多”除濕乾燥組合,控制系統可以根據每個乾燥桶內原料的類型及使用量自動將乾燥風準確分配至各個乾燥桶,達到合理乾燥的同時可節約能耗。


SSMD-U