電磁加熱技術是一項已經成熟并且廣泛運用的加熱技術,它打破了傳統(tǒng)的電阻式電熱圈從內向外的擴散式加熱,改用由外向內包圍式滲透加熱,發(fā)熱原理是通過先進的電路系統(tǒng)在被加熱的金屬內部產生高頻磁場,高頻磁場根據高頻感應原理在被加熱的金屬內部產生高頻電子碰撞,從而產生熱量使金屬溫度迅速上升,達到加熱金屬材料體內物件溫度。由于是高頻感應原理,高頻線圈不和被加熱金屬直接接觸,散在空氣中的熱量得到控制,避免傳統(tǒng)方式加熱效率低下和熱能利用率低的問題,節(jié)電相對率達60%以上,熱有效能不到40%左右提升到95%左右,節(jié)能效果明顯。同時,還可以根據具體情況在料筒外部包裹一定厚度的隔熱保溫材料并通過以外向內定向滲透技術,外部熱量相當小,降低環(huán)境溫度,避免人工高溫下作業(yè)。由于采用絕緣材料和耐高溫電纜制造,且降低了使用環(huán)境的溫度,所以不存在著像原電熱圈的電阻絲在高溫狀態(tài)下氧化而縮短使用壽命的問題,具有熱效高、升溫速率快、省電節(jié)能、使用壽命長、安全可靠等優(yōu)點,降低了使用成本。
山東東方管業(yè)有限公司在生產超高分子量聚乙烯管材過程中,將加熱模式由過去傳統(tǒng)的電阻加熱圈加熱,改裝為高頻電磁加熱方式加熱,解決了單螺桿擠出機進料口加熱功率密度不夠的問題。因加熱板使料筒金屬直接發(fā)熱,可以快速地升溫,料筒就是發(fā)熱體,熱量不需要傳導,加熱效率大幅度提高,比原電阻式加熱圈節(jié)電60%以上。并且對原生產工藝、操作程序無任何影響和改變。從根本上解決了長期困擾單螺桿擠出機加熱領域的技術難題。
加熱是塑料擠出過程能夠進行的必要條件,溫度控制系統(tǒng)的波動穩(wěn)定度直接影響產品的擠出成型質量。擠出成型溫度有料筒溫度、塑料溫度、螺桿溫度。溫度由加熱冷卻系統(tǒng)控制,由于螺桿結構、加熱冷卻系統(tǒng)不穩(wěn)定、螺桿轉速變化等原因使擠出物料溫度在徑向和軸向都存在波動,從而影響制品質量,制品各點強度不一樣,產生殘余應力,表面灰暗無光澤。因此設計變頻報警控制系統(tǒng),準確進行溫度系統(tǒng)控制,確保工藝過程穩(wěn)定。
1、高、低溫報警使能:設置報警通道:通道1-通道8,對應通道具有相應的高溫、低溫報警使能。
2、高、低溫報警輸出:設置報警通道:通道8-通道1,代表相應的通道現在處于高溫、低溫報警狀態(tài)。
3、設置整機高、低溫報警位
4、設置高、低溫報警偏差值。
創(chuàng)新點:
1、測量值小數點控制精確,輸出值的單位為0.1℃。
2、手動∕自動切換,自動復位控制,程序在下一次動作周期時,自動清除本身及手動使能位,使該通道平穩(wěn)進入自動控制狀態(tài)。
3、可以設定自整定標志。
推 廣 應 用 前 景 與 措 施
1.熱能轉化
感應加熱技術,可以將 95% 以上的電能轉換成熱能,同時不會將熱能散發(fā)到空氣中去,此外還將螺桿剪切熱,化學熱等能量有效的利用起來,三管齊下最大限度的節(jié)約能源。
2.降低環(huán)境溫度---環(huán)境友好性
由于有隔熱層保護,線圈表面最高只有65度左右,操作者可以赤手放在隔熱層上,而不會燙傷和灼燒。按照散熱量來計算,每年可以節(jié)省4個月的空調制冷期,在空調能耗上還可以節(jié)省35%左右電費,工作車間將告別夏季50度的室溫的酷暑,從而提高工人的工作舒適環(huán)境。
3.擠出工藝性好,產品質量有保證
由于加熱迅速,物料在下料段就可以達到充分的熔融狀態(tài),熔體質量好,色母的分散,填料的分散,助劑等填充物能能充分的混合、攪拌、均勻分散,制件的物理性能,表面質量更好更完美,
此外加熱沒有死角,可以降低擠出壓力,使擠出機的機械部分也有相對的節(jié)能效果,熔體質量好,可以提高材料的流動性,和模速率,縮短注塑周期。
4.綜合優(yōu)勢
節(jié)電60-80%;提高生產效率:由于加熱迅速,加快了預熱周期(為傳統(tǒng)加熱方式的時間的 40% ),提高熔融速度,減少加熱距離,消除加熱限制的瓶頸,使其更快的進入生產狀態(tài);由于產品的均一性更好,可提高產品質量;由于能夠達到更精確的控溫,塑膠熔體更好的攪拌,分散,混合;熱啟動快溫度變化平穩(wěn),加熱無死角。
在今后的工作中,將該技術進一步引用到超高分子量聚乙烯翻邊制作工藝,進一步優(yōu)化超高分子量聚乙烯材料的生產制作工藝。