位于德國(guó)Weissandt-G?lzau的Polifilm Extrusion GmbH公司建有七個(gè)車(chē)間來(lái)流延膜，薄膜寬度可達(dá)2-4米。100多名員工在此業(yè)務(wù)部門(mén)工作。通過(guò)不斷輪班操作，每個(gè)車(chē)間每分鐘可750米薄膜。他們每年可將約10萬(wàn)噸的材料加工成8-50微米厚的薄膜。

流延膜的技術(shù)要求很高，需要對(duì)工藝進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。Polifilm面臨的一個(gè)特殊的挑戰(zhàn)是如何以有效節(jié)能的方式來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)的超高質(zhì)量要求。該鏈的**個(gè)環(huán)節(jié)是擠出機(jī)，原材料可自動(dòng)供給。在每條線上，粒料通過(guò)多個(gè)擠出機(jī)進(jìn)行熔化、輸送和均化。

溫度的**下降

進(jìn)料塊將這些熔流收集起來(lái)，然后通過(guò)一個(gè)平板模具離開(kāi)這一單元。熔體從開(kāi)式模流延在不斷旋轉(zhuǎn)的輥上，其溫度瞬間從約290℃降至約30-40℃，并通過(guò)一個(gè)后冷卻輥偏轉(zhuǎn)。輥經(jīng)過(guò)水冷后，可確保材料在合適的溫度下進(jìn)行加工。生成的薄膜保持在拉力下并在多個(gè)輥上偏轉(zhuǎn)。這也是流延膜獲得特定特性的途徑。

為了使這個(gè)復(fù)雜的工藝不產(chǎn)生問(wèn)題，精密冷卻極有必要。溫度僅為12℃的供水不僅用于冷卻輥，而且用于冷卻擠出機(jī)傳輸和驅(qū)動(dòng)單元或控制柜的空調(diào)機(jī)組。

這一過(guò)程中產(chǎn)生的蒸汽被吸入并通過(guò)油分離器散發(fā)，油分離器同樣通過(guò)水冷卻。

圖1 Polifilm采用三個(gè)節(jié)能的hermeticool冷卻裝置，總冷卻性能高達(dá)2800千瓦（圖片來(lái)源：gwk）

這些裝置的冷卻非常耗能，因此成為了成本計(jì)算的主要問(wèn)題。在這一方面，Polifilm所采取的是位于德國(guó)基爾斯佩的gwk GesellschaftW?rme K?ltetechnik mbH 公司的技術(shù)?！霸摴緭碛谐墒斓墓?jié)能技術(shù)，有助于我們滿(mǎn)足節(jié)能目標(biāo)。gwk公司的專(zhuān)家不僅為我們提供了建議，他們甚至還滿(mǎn)足了我們的其他要求?！盤(pán)olifilm的經(jīng)理Michael Reissky說(shuō)道。

多功能冷卻水處理

gwk是工業(yè)節(jié)能冷卻解決方案的專(zhuān)家。除了流延過(guò)程中的冷卻，該公司還為Polifilm提供控制柜的冷卻技術(shù)。名為“active”的集成多功能循環(huán)冷卻水處理裝置為流延工藝的良好熱能轉(zhuǎn)化提供**工藝水，從而預(yù)防輥與輥之間產(chǎn)生沉積物。此外，該冷卻單元配備一個(gè)熱冷凝器用于熱回收，可用于加熱大廳、倉(cāng)庫(kù)和門(mén)簾。此外，通過(guò)熱交換器冷卻的回收車(chē)間則應(yīng)用了另一種技術(shù)。

但是，過(guò)程中的能效絕大部分取決于三個(gè)節(jié)能的hermeticool冷卻裝置。它們是決定成品質(zhì)量的關(guān)鍵要素之一。此外，它們還能顯著減少七條線在制造過(guò)程中的能耗。薄膜制造公司需要降低運(yùn)營(yíng)成本和能耗。根據(jù)這一要求，gwk為其量身定制了一套節(jié)能冷卻的方案。該方案由一個(gè)特制的裝置組成，其所含的三個(gè)集中再冷卻車(chē)間在10-12℃的冷水溫度條件下的總冷卻性能分別高達(dá)2800千瓦。

實(shí)際節(jié)能效果

“通過(guò)安裝我們的節(jié)能冷卻設(shè)備，所需節(jié)省的能源目標(biāo)很快達(dá)到了。同時(shí)，我們還提升了操作**性。Hermeticool冷卻裝置從晝夜和季節(jié)溫差中獲益，由此產(chǎn)生的冷水可用于單元，從而進(jìn)一步降低了成本。在gwk負(fù)責(zé)冷卻技術(shù)的總經(jīng)理Volker Zart指出，“該方案減少了既耗能又費(fèi)錢(qián)的冷卻系統(tǒng)的操作時(shí)間。”

從實(shí)際應(yīng)用中獲得的數(shù)字證實(shí)了這一點(diǎn)?！霸摴S每年運(yùn)行8000小時(shí)，其中約3600小時(shí)在hermeticool模式下工作，實(shí)現(xiàn)了***的節(jié)能效果。另外，2,000多個(gè)小時(shí)在混合部分負(fù)荷模式下運(yùn)行，2400小時(shí)在全壓縮機(jī)模式下運(yùn)行。該設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)版本配備了電子膨脹閥和滑動(dòng)冷凝壓力控制器，有助于操實(shí)現(xiàn)高達(dá)69%的節(jié)能效果?！盳art解釋道。

圖2 Hermeticool冷卻裝置從晝夜和季節(jié)溫差中獲益，由此產(chǎn)生的冷水可用于單元，從而進(jìn)一步降低了成本。

在正常工作條件下，配備熱力膨脹閥和傳統(tǒng)的機(jī)械冷凝壓力控制器的冷卻循環(huán)系統(tǒng)是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的工藝。但是，在外部溫度較低的情況下，冷卻工藝的效率很難提高。此外，操作員在加工過(guò)程中還須應(yīng)對(duì)控制工藝的變化——這也是這類(lèi)冷卻循環(huán)系統(tǒng)的缺點(diǎn)之一。

此外，gwk多年來(lái)一直在使用電控膨脹閥。相對(duì)于熱力膨脹閥，電控膨脹閥在較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間、高冷卻需求甚至是寒冷的天氣條件下都能提供眾多優(yōu)勢(shì)，可顯著提高能源效率。

除了提供**的冷卻方案，該系統(tǒng)還**足夠靈活，能夠適應(yīng)不同的利用率。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，它配備了節(jié)能的空冷工業(yè)冷水機(jī)組，具有無(wú)極變速能量調(diào)節(jié)能力和冬季解壓功能。冷卻裝置的上游采用了hermeticool干式冷卻器，無(wú)需添加乙二醇。因此，在外部溫度低于10℃的情況下，冷水不在成本過(guò)高的水冷卻器里產(chǎn)生，而是通過(guò)風(fēng)扇冷卻產(chǎn)生，從而減少能量消耗。

在夏冬之間，hermeticool對(duì)來(lái)自用戶(hù)的水進(jìn)行預(yù)冷卻。工廠在這種狀態(tài)下，水冷卻器僅有一個(gè)后冷卻功能。在夏季里，能量?jī)?yōu)化的冷卻裝置足以提供所需的冷卻。為了減少能耗，它們配備了無(wú)級(jí)變速螺桿壓縮機(jī)，從而進(jìn)一步提升了冷卻單元的操作**性和運(yùn)行時(shí)間。