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    注塑业节能新方案:冷却“生”热

    发布时间:2011/7/8 8:52:12来源:互联网点击:[2259]

    总部位于德国Kierspe的注塑制品企业Walter Goletz 有限公司与制冷和温控系统专业供应商GWK Gesellschaft Wärme Kältetechnik mbH公司合作推出一种能量管理系统,可节省大量的能量。

    这家服务于汽车、电器和电子工业的注塑产品公司于2008年将其两个独立的工厂在Kierspe组建成一个新工厂。通过安装新型高能效冷却系统,公司大幅降低了其能源成本,每年节省10万欧元以上。

    另一个目标是回收热量:Goletz淘汰了加热系统,转而使用生产设备和辅助设备的热量。这样每年可额外节省2万欧元以上。由于可大幅节约能源,所以在21个月后就收回了总投资。

    中央再冷却废热再利用

    Walter Goletz公司在1970年从最大锁模力为250 kN的小型注塑起步,现在已拥有84名员工,以两班或三班运行。39台注塑机的锁模力范围目前从250kN扩展到8000 kN,可注塑产品重量从0.05g到2.5kg。加工设备包括5套激光加工中心,三台移印设备和一套平台涂覆装置。另外,网状结构镀锌精制材料的加工、双组分注塑、软-硬连接件的生产、金属嵌件技术等,都反映了对所生产的产品和装置的功能性和表面质量的高要求。

    两年前与相关工厂合并后,Goletz新建了6000平方米的厂房,其中采用了创新的建筑服务工程技术。新安装的GWK中央再冷却装置的目标是以最节能的方式排放塑料模塑件制造过程中产生的废热。

    基本原理是:所需冷却水的温度越低,冷却系统的运行成本就越高。再冷却装置就是按照该原理设计的。其中提供两种不同的冷却水温度(两套冷却管路:15℃模具冷却管路和30℃液压设备管路)。另一个目标是回收热量:由GWK热回收系统回收生产机器和辅助设备产生的废热,以地板炉的形式用于加热,从而降低了运行成本。工厂整个区域都作为一个贮能装置。为了加热整个制造和储存区域的地板,安装了23 km长的地板加热电缆网。办公大楼中安装了加热和冷却天花板。

    项目实施进程详解

    Goletz公司质量控部主任Hendrik Baukloh为我们详细介绍了该能效项目实施前后的背景和状况。

    项目实施前是什么状况?

    Baukloh:起初在Kierspe有两个工厂,产生了较高的后勤成本。加热系统采用天然气,每个工厂都有一套配有高能耗冷却器的注塑机冷却系统。

    实施该项目的原因是什么,设定怎样的目标?

    Baukloh:我们必须扩大我们的生产能力和储存能力,降低能耗,降低后勤成本。我们将两个工厂合并成一个,并开发了高能效技术来保持我们在市场中的竞争力。应尽最大可能利用热回收来满足加热需求。

    在规划和实施该项目的过程中是如何推进的?

    Baukloh:从2008年1月首次建设规划开始,我们就与GWK的建筑师密切合作。之后又利用GWK项目研究来优化冷却系统。所有这些的推动力是:市场竞争迫使你不断地考虑如何通过更完善的生产工艺和更好的产品质量来超越竞争对手。

    不可低估的一项措施是降低成本,这从中央冷却系统着手进行。GWK项目研究中为各种应用场合选用相关冷却系统及运行参数,并将预期的运行成本和投资成本进行比较。GWK的工程师们利用项目研究的成果设计、计算和规划整套解决方案。

    这些措施对业务有何影响?

    Baukloh:配备有节能冷却系统的新建筑可显着降低能源成本。每年的电能总消耗量从257万kWh下降到 169万kWh,也就是每年可节约88万kWh 的电力(34%),能源成本每年减少10.6万欧元。能源管理系统中记录了这些数据,电表读数也可反映出来。

    此外,由于淘汰了加热系统,用生产热量取而代之,可免费使用热能。数据表明,燃料节省了7万kWh,相当于节省了2万欧元。两项节约相加,每年我们可以节约12.6万欧元,幅度相当大。

    这种创新解决方案与传统解决方案的比较表明,具有热回收能力的高能效冷却系统在节能总量中的贡献是58% (7万欧元)——能量管理报告显示数据。这种情况下,电力消耗从60万kWh下降到21万kWh,相当于节省了66%。而且燃料消耗从60.5万kWh的天然气降低到零,完全省去了燃料消耗。

    运行一年后的资产负债表如何?

    Baukloh:我们的新建筑节约了大量的能量。冷却系统的功率消耗降低了66%,加热成本降低了100%。这是我们在所有天气条件下运行一年后的资产负债表。

    一些持怀疑态度的人对此也感到非常惊奇,他们无法想象新建筑中竟然没有加热炉。项目框架内支出的另外2.5万欧元的成本仅在2个半月后就收回了,因为节约的能源成本巨大。总投资仅用了21个月就收回了,同样得益于巨大的节能幅度。

    可以说,获得的结果达到了GWK项目研究的技术指标。这些证明了GWK从规划到实施的技术实力和经验。成功实施的项目可以可靠、安全地移植给其他公司。

    有两种不同水温的中央冷却系统

    中央冷却系统有两种冷却水温度:用于模具冷却的15℃管路由水冷却、节能工业冷却水装置运行,装置可以连续调节功率,配备有电子膨胀阀。用于液压装置的30℃管路由GWK hermeticool复合装置运行,其中包括用于吸入空气绝热冷却的水份配系统。

    15℃模具管路的功能:工作泵将冷水从冷水罐中抽出,并输送到注塑模具中。冷却水吸收模具的热量,之后流回热水罐中。蒸发器泵将热水抽到蒸发器中,将所吸收的能量传递给制冷剂。制冷剂在压缩机内冷凝,将在水冷冷凝器中吸收的热量传递给30℃管路。之后冷水流回冷水罐中。

    如果外部温度低于从用冷装置返回的温度,就将热水泵送到外部(屋顶的自由冷却器)安装的hermeticool装置,将所吸收的能量释放到冷空气中。根据外部温度的高低,hermeticool装置全部或部分接管冷却功能。只有外部温度高于来自用冷装置的回流温度,才需要冷却装置。

    30℃液压设备管路的功能:工作泵将冷水从冷水罐中抽出,并输送到注塑机的油冷却器中。冷却水吸收用冷装置的热量,之后流回热水罐中。热水由hermeticool泵泵送到hermeticool复合装置中,由外部冷空气冷却。Hermeticool复合装置采用空气冷却器的原理,在密闭回路中运行,不会损失水分。为了使水温达到30℃,吸入的冷却空气(温度高于25℃)必须在绝热流中冷却。采用空心锥形喷嘴将水雾化,增加吸入空气的湿度使空气冷却。为了提高冷却效率,模具管路中的hermeticool回路切换到液压冷却管路。

    GWK是领先的温控机、冷水机和集成式冷却系统生产商,产品主要用于塑胶加工工业及其它工业。

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