[2007.02]大型中空机节能技术的发展

一、前言

随着中国石化工业、包装工业、食品工业等的发展，吹塑成型的塑料容器的国内需求增长迅速，其年增幅超过10%，由此带动吹塑类塑料机械的年增幅在20%以上。近两年来，由于石油价格不断上涨，塑料原料价格也大幅上扬，以高密度聚乙烯（HDPE）为例，价格已由7000元/吨涨至14000元/吨。高昂的原料价格，进一步推动了吹塑塑料容器产品向重量轻、性能好和低成本的方向发展。另外，近年电价不断上涨，这些原因都促使塑料挤出吹塑中空成型机（以下简称中空机）向着更加高效、节能、节省原料的技术方向快速发展。

制品生产商无法控制原料价格，因此非常重视中空机的能耗指标，以及原料的利用率。这关系到企业的盈利水平甚至能否生存。这也是秦川机械发展股份有限公司近年在这方面技术上进行了大量的研发和试验的原因。

二、我公司中空机节能技术的发展情况

1．节能液压控制系统

新研发的液压系统打破了传统的油路设计思想，主液压系统采用一台双联叶片泵和3个蓄能器站为系统供油，蓄能器储蓄小流量低功率工步时多余的能量，在快速大流量工步时给系统补油，弥补油源的不足。主液压系统功率减少18KW，节省电能。仅此一项，每年可为用户降低成本8万元。油箱容积相应变小，整体结构更加紧凑，外表整洁美观。选用的迭加阀使集成块加工工艺简单，装配容易，检修方便，制造成本降低。

液压原理图

2. 径向壁厚伺服控制系统（PWDS）研制

我公司自主开发了中空机64点径向壁厚伺服控制系统（PWDS），该项技术的应用，可使制品局部在周围非对称形状位置获得更均匀的制品壁厚，可降低制品重量10~15%，同时提高制品跌落性能、堆码性能等指针，节省能耗与原材料，提高生产效率。以单台我公司SCJ230产品为例，采用此项技术，每年正常生产可节省原料14吨，节省成本19.6万元，节省用电8100度。我公司该规格设备国内市场保有量约60台，若都添加此系统，则每年可节省原料成本1176万元，节省用电487200度，以每度电0.7元计，降低成本34万元。

径向壁厚控制器

3．挤出机系统的研发改进

对于挤出机系统，在我公司拥有的专利技术（专利号：ZL 01 2 13131.8）的基础上，进一步优化设计，运用国外最先进的塑料流动分析软件，进行模拟分析及优化设计，并通过全尺寸试验挤出机进行大量试验，不断改进挤出机结构，修正参数，采用不同牌号原料进行实验，以达到提高塑化效率，降低驱动功率和加热功率，提高塑化混合效果，适合不同牌号粒料和粉料加工，使挤出机能够适应各种原料工艺要求，最大限度满足用户需求。

通过不断的技术进步，我公司挤出机现已达到国内最先进水平，接近世界先进水平。同样以我公司SCJ230系列产品为例，挤出机系统螺杆直径减小20%，装机容量降低43KVA,产量增加30%。二次改进后，进一步将装机容量降低32KVA，产量维持不变。因此新型号SCJ230系列单台设备正常生产每年较原设备可节电124800度，以每度电0.7元计，降低成本8.7万元。

4．储料机头、连续挤出机头的优化设计、双层储料机头的研发

主要通过对各系列储料机头流道的优化设计，达到熔体分配均匀，压力平衡、温度均匀一致，并控制合理的压力降，为挤出机提供合理背压，既保证挤出机良好塑化，避免压力过高带来的额外功耗和过高的熔体温度。优良的机头结构设计和流道结构设计，真正实现熔体在机头中的先进先出，提高了料坯强度和制品抗冲击强度，直接影响挤出机的工作状况，对挤出机的能耗产生明显的影响。上面论及的第3项挤出机系统的研发改进，均是与机头的持续改进同步进行的。

配有双层共储料机头的SCJ230×2双层塑料中空机，用于生产双层结构容器，可广泛用于液体及固体化工危险品及非危险品包装、食品包装、日用化工产品包装。由于制品的双层结构，内外两层可采用不同配方，可满足一些特定的功能需求，如内层使用纯净原料，减轻对包装物的污染、减少生产过程中各种塑料加工添加剂（如色母料）的用量、增加回收料的用量等。因此，其较之单层设备，能节省各类塑料加工添加剂的用量，并可大幅增加废旧回收原料（HDPE）的循环使用，使其与新原料的使用比例可达40%，节省新原料的使用，明显的降低生产成本。按正常生产计，每年可减少新原料使用约15吨。节省成本约6万元。加之双层制品较高的市场价格，可为用户创造更好的经济效益。

三、中空机技术的发展趋势

通过对目前国内、国际中空机市场及中空制品市场的分析，随着塑料工业的快速发展，将会有大量的适用于中空吹塑工艺的新型原料诞生，这将使中空吹塑技术在更多的领域大显身手，中空机也将向着多样化、专用化的方向发展。各种相关先进技术将不断大量应用。

随着社会经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，社会大众对环境保护日益重视，发展更为节能、环保、节省原料的中空机技术将是一个永无止境的目标。

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