Экструзия полимеров – это очень энергоемкий процесс. За последние десятилетия SML приложила много усилий для улучшения энергоэффективности экструзионных линий. Особенно сейчас, во времена роста цен на электроэнергию и осознанности экологических проблем, тема экономии электроэнергии привлекает больше внимания, чем когда-либо.

Конфигурация экструдера
“Экономия энергии может быть заложена в экструзионной линии на стадии ее конфигурации. Большая часть энергии в процессе экструзии расходуется на плавление полимера, поэтому выбор размера экструдера и его конструкция имеют решающее значение”, - поясняет Ханс-Юрген Люгер, глава отдела научно-исследовательских работ SML. Эффективная работа экструдеров обеспечивается благодаря идеальной конфигурации привода и шнека. Это особенно относится к высокоскоростным экструдерам SML с диаметрами 75 мм и 90 мм, производительностью до 1.200 кг/ч. при переработке  PP, LDPE, LLDPE и PS. По сравнению с экструдерами бόльших диаметров, для экструдеров HSE требуется приблизительно на 80 % меньше мощности нагрева при идентичной производительности. Другим примером является экструдер HO-LT для чувствительных к термообработке полимеров, таких как EVOH или адгезивных материалов, который поддерживает высокий уровень производительности при низкой температуре плавления. При использовании экструдера HO-LT диаметром 35 мм вместо стандартного экструдера диаметром 75 мм для EVOH с одной и той же максимальной производительностью, показатель удельного энергопотребления (SEI) снижается с 250 Вт-час/кг до 200 Вт-час/кг.

Производство: эффективная система подготовки и охлаждения воды
Помимо нагрева и плавления полимеров, процесс охлаждения также заслуживает внимания. Во-первых, качество воды в водяных контурах является очень важным для обеспечения высокой эффективности охлаждения и стабильности работы. Теплообмен ухудшается в результате отложений и загрязнений в контуре охлаждения, поэтому возникает необходимость в снижении температуры охлаждающей воды, чтобы добиться такой же мощности охлаждения. Обычно уровень температуры охлаждающей воды не должен быть ниже необходимого. Во-вторых, система для получения воды охлаждения также позволяет экономить электроэнергию. Так, SML использует на своем производстве в г. Редльхам современную систему гидроскважин, геотермических насосов (которые могут также заряжаться от солнечных батарей) и чиллер, который установлен на крыше. Также следует отметить, что тепло, генерируемое экструзионными линиями во время эксплуатации, обогревает производственный цех зимой.

Конфигурация линии: эффективное уменьшение количества кромок
Другим важным моментом является количество кромок, направляемых обратно в производственный процесс. Следует отметить, что относительное количество направляемого в процесс вторичного материала снижается при увеличении ширины выпускаемой на экструзионной линии пленки. Поэтому можно считать, что широкие экструзионные линии являются более эффективными. Сравнивая стретч-линию SML MiniCast (ширина нетто 1.500 мм) с линией SML PowerCast XL (ширина нетто 4.500 мм), представленной на выставке K'2022, можно отметить снижение количества кромок с 27 % до 17 %. Это означает, что удельная дополнительная энергия, затрачиваемая на возврат и переработку кромок составляет 50 Вт-час/кг для линии PowerCast XL и 90 Вт-час/кг для линии MiniCast.

Снижение теплоизлучения
Изоляция горячих поверхностей, которая защищает от потерь тепла, это очень эффективный и недорогой метод снижения расходов на электроэнергию. Так, например, можно легко установить изоляцию на трубопроводах расплава. Исследования показывают, что потребление электроэнергии на 1 м длины трубопровода расплава для поддержания необходимой установленной температуры может быть снижено с 8 кВт-час без использования изоляции до 6 кВт-час, используя изоляцию (- 25 %). SML также модифицировала узел нагрева/охлаждения цилиндра экструдера, чтобы снизить потерю теплоизлучения в режиме нагрева на 30 %.

Определение скрытых источников энергопотребления среди периферийного оборудования
Приводы насосов или воздуходувок зачастую работают на полных скоростях независимо от скорости линии и производительности. При установке частотных преобразователей и модификации системы управления линией, скорость приводов и соответственно энергопотребление может быть отрегулирована до требуемых, без ущерба для производительности линии. Следующий шаг – это использование bitwise SML – системы генерирования и анализа данных для оптимизирования параметров линии и использования всего потенциала экономии электроэнергии.

Redlham, 15.05.2023