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案例頻道

塑料瓶生產商借助ABB傳動 — 電機組合提高產量,降低能耗

傳動能源評估間接幫助塑料容器生產商降低了60%的能源成本,產量提高30%。

產量提高30%

吹塑機能耗降低60%

節省了為安裝額外的吹塑機,將供電從600kVA 升級至800 kVA所花費的成本35.6萬美元

節省了采用相同技術翻新泵機和傳動的成本4.4萬美元

同步磁阻電機運行比標準交流電機更安靜,改善了工作環境

當運行23年之久的舊吹塑機產量降低時,位于北愛爾蘭的PrimePac陷入了兩難境地。這臺機器采用一臺液壓電機為吹塑機內的擠出機供能。隨著每周5天,每天24小時的長時間運行,這臺電機的運行已經十分低效,速度控制不佳。

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PrimePac決定更換驅動吹塑機內的擠壓機的舊液壓電機,因為它運行低效,速度控制不穩定。全新解決方案采用的是ABB 同步磁阻電機和ACS880變頻器。

以前,PrimePac生產一個塑料瓶只需10秒鐘。近幾年,單位生產時間延長到了12秒鐘。擠出機生產出帶“長尾巴”的多余塑料后,還要對其進行修整和回收,整個過程耗能巨大。

PrimePac曾計劃花費4.4萬美元翻新機器。盡管這可以讓機器繼續運行,但它采用的仍然是原有技術,能耗也保持不變。而能耗對于這家電容量限值為600 kVA的工廠而言是一個關鍵因素。而引入額外的全電動注塑機生產新型藥瓶的計劃需要新增投資30多萬美元,投資主要用于供電系統升級。

通過能源評估找到可能性

為了尋找其他解決方法,PrimePac邀請它的能源和自動化合作伙伴Advantage Control Limited(ABB授權價值供應商)針對現有機器進行能源評估。

Advantage Control Limited在一周的時間內,在現有的全電動模式下進行了能耗測量。評估結果表明,舊機器在生產同尺寸和同重量的塑料瓶時,耗能巨大。而且因為液壓系統在啟動時需要消耗額外的轉矩,所以存在能耗不穩定和耗電量大的問題。

更糟糕的是,吹塑機欠佳的調速功能還會導致塑料瓶畸形。

評估認為涵蓋ABB同步磁阻電機和ACS880傳動的產品組合不僅可以減少耗電量、改善調速功能、提高成品質量并保持其一致性,還能釋放電容,為新吹塑機供電。

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ACS880-01 傳動具有IP55防護等級,可安裝在生產流程附近。

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節能幅度的增加使PrimePac無需升級600 kVA供電系統就能安裝新擠出機。

節能

全新電機-傳動組合安裝完成后,記錄數據顯示節能幅度達到60%。即使需要改造機器,55 kW IE4 同步磁阻電機-傳動組合的1.1萬美元購買費用預計也能在12個月內收回投資。

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Power used before and after VSD SynRM Trial

傳動-同步磁阻電機試用前后的用電量

Power Used kW

用電量kW

After VSD SynRM

試用傳動-同步磁阻電機前

Before VSD SynRM

試用傳動-同步磁阻電機后

液壓組合原本耗電68kW,安裝同步磁阻電機-傳動組合后,耗電量保持在26 kW,節省了60%的能耗。PrimePac無需超出電容量限額就能安裝新生產線。

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Application

應用

Running cost

運行成本

Annual saving

年節約成本

Investment

投資

Energy saved

節能

Payback time

投資回報期

CO2 saved

減排二氧化碳

Blow molding machine

吹塑機

PrimePac 可在半年內收回同步磁阻電機-傳動組合的投資。

調速是成功的關鍵

ABB工業傳動具備直接轉矩控制功能(DTC),在傳動的實際速度控制方面取得了實質性的進步。現在,它的準確性更高,能夠使通過擠出機和進入模腔的塑料長度、重量保持一致。這意味著,產品不再外溢,不再有“長尾巴”,浪費也得到減少。

產量提高

以前,只有63%的擠壓半成品真正被制成了塑料瓶。這是因為機器運動不穩定并且時斷時續。同步磁阻電機-傳動組合完成安裝后,有96%的擠壓半成品被成功制成塑料瓶。另外4%要歸因于逐步停機過程。

隨著浪費的減少,用于廢物循環的18.5 kW造粒機的使用頻率也得到降低,這可以節省5%的能耗。

其他優勢還包括,顯著減少噪音和震動,現在操作人員站在電機旁也能聽見同事的交談。

超出客戶預期

PrimePac Ltd工程經理Clifford Craig表示:

 “以前因為功率不足,我們無法安裝新機器,而現在,舊吹塑機的能耗降低了60%,足以讓我們安裝另一臺全新的全電動吹塑機。這完全超出我們的預期。只是安裝了一個ABB 同步磁阻電機-傳動組合,我們的生產量就顯著增加。”

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PrimePac Limited專門從事各種塑料瓶、容器和罐的連續擠壓吹塑,還生產密封瓶、泵瓶、噴瓶等各種附件。

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PrimePac 工程經理Clifford Craig表示:“因為能耗降低了60%,我們現在可以安裝另一臺全新的全電動吹塑機。”

 更多信息請訪問:

 http://new.abb.com/drives/segments/plastics-and-rubber/case-primepac





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