از کویل‌های مقاومتی تا گرمایش القایی - انقلابی در بهره‌وری ماشین‌آلات پلاستیک
در صنعت فرآوری پلاستیک، مصرف انرژی یکی از مسائل کلیدی برای شرکت‌ها است. چه خط تولید اکستروژن، تزریق یا گرانول باشد، سیستم‌های گرمایشی یکی از پرمصرف‌ترین سیستم‌های کارخانه از نظر انرژی هستند. با پیشرفت فرآیند گرمایش مقاومتی سنتی، هزینه آن پایین است، اما مصرف انرژی ناکارآمد و اتلاف بالای گرما به تدریج به گلوگاهی تبدیل شده است که توسعه شرکت‌ها را محدود می‌کند.
اکنون، با بلوغ و محبوبیت فناوری گرمایش القایی الکترومغناطیسی، روش گرمایش ماشین قالب‌گیری یک انقلاب واقعی در بهره‌وری را تجربه می‌کند.
۱. محدودیت‌های گرمایش مقاومتی سنتی
در طول چند دهه گذشته، دستگاه‌های قالب‌گیری از سیم‌های مقاومتی، حلقه‌های سرامیکی یا حلقه‌های گرمایشی از جنس آلومینیوم ریخته‌گری شده برای انتقال گرما از طریق گرمایش تماسی استفاده کرده‌اند. اما این روش دارای یک نقص در بهره‌وری انرژی است.
۱. راندمان تبدیل انرژی پایین.
گرمایش مقاومتی نیاز به تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی و انتقال آن از طریق حلقه گرمایش به سیلندر دارد. با این حال، مسیر هدایت حرارتی طولانی و ناکارآمد است و میزان استفاده واقعی از انرژی حرارتی تنها 60 تا 70 درصد است.
۲. اتلاف گرما زیاد است
دمای خارجی دایره گرمایش بالا است و اتلاف گرما بیش از حد است که نه تنها باعث اتلاف انرژی می‌شود، بلکه باعث افزایش دمای محل کار نیز می‌شود که این امر بار سنگینی را بر سیستم تهویه مطبوع و خنک‌کننده وارد می‌کند.
۳. گرما کند است و پاسخ کند است
نرخ گرمایش با مقاومت کم، کنترل دمای آهسته و تغییرات دمایی بالا می‌تواند منجر به ذوب ناهموار پلاستیک‌ها شده و بر کیفیت محصول تأثیر بگذارد.
۴. هزینه نگهداری بالا.
کار طولانی مدت در دمای بالا در حلقه گرمایش به راحتی کهنه می‌شود، می‌سوزد، مکرراً تعویض می‌شود، هزینه نگهداری و زمان از کار افتادگی را افزایش می‌دهد.
در نتیجه، بسیاری از شرکت‌ها در چرخه معیوب هزینه‌های بالای برق و بهره‌وری پایین گرفتار شده‌اند، در حالی که هزینه‌های مواد و نیروی کار را بهینه می‌کنند.
دو، اصل و پیشرفت گرمایش الکترومغناطیسی.
اصل گرمایش الکترومغناطیسی این است که جریان موج هفته بالا یک میدان مغناطیسی در کویل گرمایشی ایجاد می‌کند و دیواره داخلی سیلندر فلزی خود باعث تولید گرما می‌شود. برخلاف گرمایش خارجی مرسوم، می‌توان آن را از داخل به خارج گرم کرد.
مکانیسم را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد.
جریان از طریق سیم‌پیچ جریان می‌یابد و میدان‌های مغناطیسی متناوب تولید می‌کند؛
میدان مغناطیسی متناوب، جریان القایی را در استوانه فلزی تحریک می‌کند؛
جریان القایی (جریان گردابی) از طریق لایه فلزی سیلندر جریان می‌یابد تا گرما تولید کند و مستقیماً بدنه سیلندر را گرم کند.
این روش به راندمان تبدیل انرژی بیش از ۹۰٪ دست می‌یابد و اساساً الگوی انتقال انرژی گرمایش مقاومتی الکتریکی مرسوم را دگرگون می‌کند.
افزایش بهره‌وری: یک بازی برد-برد از مصرف انرژی تا ظرفیت تولید.
بزرگترین مزیت گرمایش الکترومغناطیسی افزایش قابل توجه راندمان انرژی و پایداری تولید است. در صنعت ماشین قالب‌گیری، تغییر گرمایش الکترومغناطیسی می‌تواند اثرات زیر را به همراه داشته باشد:
صرفه‌جویی در مصرف انرژی بین ۳۰ تا ۶۰ درصد
از آنجا که انرژی گرمایی مستقیماً درون لوله فلزی تولید می‌شود، اتلاف گرما تا حد زیادی کاهش می‌یابد و میزان کلی صرفه‌جویی در انرژی بیش از 30٪ و در تجهیزات دمای بالا بیش از 60٪ است.
دمای هوا دو تا سه برابر افزایش یافت
گرمایش الکترومغناطیسی می‌تواند در عرض چند دقیقه به دمای تنظیم‌شده برسد، که به‌طور قابل‌توجهی زمان پیش‌گرمایش تجهیزات را کاهش می‌دهد و راندمان راه‌اندازی و ریتم تولید را بهبود می‌بخشد.
کنترل دما دقیق‌تر می‌شود.
هنگامی که با سیستم کنترل دمای هوشمند پی آی دی ترکیب می‌شود، نوسانات دما را می‌توان در محدوده مجاز نگه داشت.±1 درجهج، باعث می‌شود مذاب پایدارتر و محصول منسجم‌تر شود.
کاهش انرژی سرمایشی.
دمای پایین محفظه گرمایش الکترومغناطیسی، دمای محیط را در محل به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و در نتیجه مصرف برق سیستم خنک‌کننده را کاهش داده و در نتیجه باعث صرفه‌جویی بیشتر در مصرف انرژی می‌شود.
تجهیزات بادوام‌تر و ایمن‌تر.
گرمایش القایی یک ساختار بدون تماس است که به کویل اجازه می‌دهد در برابر دمای بالای مستقیم مقاومت نکند، که می‌تواند عمر مفید آن را بیش از سه برابر افزایش دهد، و همچنین دارای عملکردهای حفاظتی چندگانه مانند دمای بیش از حد و جریان بیش از حد است.
کاربرد عملی: داده‌هایی که شاهد انقلاب صرفه‌جویی در انرژی هستند
به عنوان مثال، با در نظر گرفتن یک اکسترودر پلاستیک ۷۵ میلی‌متری، سیستم گرمایش مقاومتی اولیه ۳۶ کیلوواتی به کار گرفته شد. پس از نوسازی گرمایش الکترومغناطیسی ۳۰ کیلوواتی، اثر عملیاتی واقعی به شرح زیر بود:
زمان گرمایش از ۵۰ دقیقه به ۲۰ دقیقه کاهش می‌یابد.
به طور متوسط، ۴۲ درصد صرفه‌جویی می‌شود.
دمای سطح: از ۱۲۰ درجه تا کمتر از ۵۰ درجه؛
پایداری محصول: بهبود یکنواختی مذاب، کاهش میزان ضایعات.
بازده اقتصادی: سالانه ۵۰،۰۰۰ یوان در هزینه برق صرفه‌جویی کنید و هزینه بازسازی را ظرف ۶ ماه بازیابی کنید.
این داده‌ها نشان می‌دهند که گرمایش الکترومغناطیسی نه تنها یک وسیله‌ی صرفه‌جویی در انرژی است، بلکه یک عامل مهم برای بهبود بهره‌وری انرژی دستگاه قالب‌گیری نیز می‌باشد.
پنجم، روند آینده: ترکیب تولید هوشمند و سبز
با ترویج سیاست هدف‌گذاری دوگانه کربن و افزایش قیمت انرژی، گرمایش الکترومغناطیسی به مسیر اصلی تحول در صرفه‌جویی در مصرف انرژی ماشین‌آلات پلاستیک تبدیل شده است. در آینده، این امر از طریق ادغام عمیق با اینترنت اشیا و سیستم‌های کنترل هوشمند محقق خواهد شد.
نظارت بر مصرف انرژی در زمان واقعی.
کنترل هوشمند دما؛
تشخیص و هشدار از راه دور؛
این مدیریت عددی و صرفه‌جویی در انرژی است.
از طریق سیستم گرمایش الکترومغناطیسی هوشمند، شرکت می‌تواند وضعیت عملکرد تجهیزات را به طور جامع کنترل کند، مصرف انرژی را کاهش دهد، نرخ تولید را بهبود بخشد و به هدف تولید سبز یعنی صرفه‌جویی در مصرف انرژی، صرفه‌جویی، بهبود کیفیت و بهبود کارایی دست یابد.
شش. در پایان
از گرمایش مقاومتی الکتریکی سنتی تا گرمایش الکترومغناطیسی مدرن، نقطه عطفی در انقلاب بهره‌وری انرژی در صنعت پلاستیک است.
این نه تنها یک ارتقای فناوری است، بلکه یک تغییر در فلسفه تولید نیز هست. از تولید با انرژی زیاد به تولید با راندمان بالا.
برای هر شرکت ماشین‌آلات پلاستیکی که به دنبال صرفه‌جویی در مصرف انرژی و کیفیت است، فناوری گرمایش الکترومغناطیسی به یک روند توسعه برگشت‌ناپذیر تبدیل شده است.
نه تنها نحوه گرم کردن آن را تغییر داده است، بلکه راندمان انرژی کل صنعت را نیز تغییر داده است.
