SLG Kunststoff GmbH:当制冷系统取代供暖系统发挥供暖作用时
SLG Kunststoff GmbH由沃尔特·斯托克坎普(Walter Stockkamp)创立,并在其子迪特尔·斯托克坎普(Dieter Stockkamp)的协助下,于1978年开始生产塑料零部件。公司坚持推行积极的节能政策,并持续优化生产工艺,这些举措为企业的成功做出了重要贡献。 目前,公司在模具温度控制领域对冷却系统技术和工艺技术的现代化改造,正是这一领域持续努力的明证。
SLG Kunststoff GmbH 在海特斯海姆和贝瑙设有两处生产基地,是一家为各行各业提供高品质塑料产品的创新型成功制造商。公司与客户携手开发产品和系统解决方案。
在塑料注塑领域,SLG提供全方位服务,涵盖模具开发与制造、单组分及多组分注塑工艺(包括洁净室环境)、热塑性发泡注塑、气相内压注塑工艺、各类模内工艺,直至复杂组件的装配。 除了致力于维持并进一步巩固在服务范围所有领域中来之不易的领先地位外,公司管理层始终关注能源效率和生产工艺优化等领域。多年来,公司一直密切关注能源价格的持续上涨,并通过持续开展提高能源效率的行动来应对这一趋势。 “作为一家高能耗企业,我们深知能源成本的重要性日益凸显,只有将能耗降至最低,才能保持竞争力。因此,多年来我们积极致力于解决这一问题,并始终坚持采用那些既聪明又已成功实施的节能方案。 为了在SLG的两个生产基地实施新的冷却系统方案并优化模具温度控制领域的工艺流程,我们特地邀请了系统专家ONI作为合作伙伴,他们凭借堪称典范的系统解决方案给我们留下了深刻印象,”迪特尔·斯托克坎普(Dieter Stockkamp)如此阐述了在能源与工艺优化方面选择该合作伙伴的理由。冷却回路分流创造了节能潜力。
SLG Kunststoff GmbH 拥有48台锁模力范围内的注塑机
SLG Kunststoff GmbH 在其两个生产基地共配备了48台锁模力范围在250至15,000千牛之间的注塑机。对于SLG Kunststoff GmbH而言,从一开始就明确要求新的冷却水系统必须具备所有在经济上可行的方案,以确保实现特别节能的运行。 因此,最终选定由 ONI 推出的、分为两个封闭回路的冷却能源供应系统。该系统技术通过温度各异的独立管道为模具和机器冷却回路供能。模具回路的供水温度分别为 12 摄氏度和 15 摄氏度,而机器冷却回路的供水温度则为 30 摄氏度。
通过双回路冷却系统的架构设计以及各回路中选定的温度,确保了在冷却能源生产的两个领域中都能实现极其高效的节能措施。因此,在模具冷却回路中可以采用所谓的“冬季减载”措施,而在机器冷却回路中则可以利用余热进行加热。 让昂贵的能源实现多重利用?!凡是需要支付能源费用的人,想必都怀有这一愿望。尽管在多数工业领域这难以实现,但塑料加工企业却拥有这种能源多重利用的可能性。液压注塑机在运行过程中,会将部分电动驱动功率转化为热能,并积聚在液压油中。
若要通过回冷系统排出这些余热,还需再次消耗昂贵的电力作为驱动能源。相反,如果将液压油冷却产生的热能用于供暖,则电力产生的余热便得到了合理利用。这样一来,部分设备用电便实现了双重利用,同时也省去了原本用于回冷所需的额外能耗。 来自机器冷却回路的余热温度为35摄氏度,非常适合通过地暖或专门为此开发的气流加热设备,为办公室、车间、仓库或生产区域供暖。
在 SLG,机器余热被用于为办公区域、工具制造车间和仓储区域供暖。此外,这种低温技术在室内热量分布方面还具有一个特殊优势。传统供暖系统释放的热量,受自然规律影响,会沿最短路径上升至房间或厂房的天花板,而那里通常并不是我们希望热量聚集的地方。 基于低温的热量与较冷的室内空气混合得非常快,因此最终热量能到达真正需要的地方。要在机器冷却回路中实现能源的多重利用,前提是必须采用封闭式无乙二醇冷却回路,并通过作为自排空系统的自由冷却器进行回冷。 这确保了冷却回路中的水质能够始终保持在较高水平,并且即使在停电的情况下也能保证防冻安全。配备了所谓的绝热装置,自然冷却器即使在室外温度较高时也能提供足够的冷却水温度。
“为了冷却我们的注塑模具,我们需要进水温度恒定在12摄氏度或15摄氏度的冷却水。过去,我们全年都依靠制冷机组来生产这种冷却水。由于电价持续上涨,我们不得不在此领域实施一切经济上可行的节能措施,以免能源成本失控。 ONI冬季减负方案正是解决这一问题的理想方案。所取得的成果令人印象深刻,”迪特尔·斯托克坎普(Dieter Stockkamp)如此描述冷水供应领域的现状。
冷水机组是耗能大户,不仅导致电力消耗巨大,还会带来相应的巨额电费账单。鉴于此,冷水机组应仅在绝对必要时使用。 在 SLG,ONI 方案规定仅在炎热的夏季和过渡期通过制冷机提供制冷能源。约 65% 的生产时间无需使用制冷机。这节省了大量能源,从而降低了电力运营成本。在较凉爽的季节,所谓的“冬季减负”方案负责为模具回路提供制冷能源。 该技术利用了部分现有的自然冷却器,这些冷却器在夏季完全用于液压冷却。一旦室外温度低于模具冷却回路的回水温度,便会通过无乙二醇的空转自然冷却器开始进行回水冷却。
无需辅助能源的空转功能确保了自然冷却器在所有运行情况下都能防冻,即使不使用乙二醇也是如此。这不仅大大提高了系统的效率,还使运营商免于遵守安全规定和应对预期中的安全要求。 当室外温度略低于12摄氏度或15摄氏度时,自然冷却器将完全接管制冷机的制冷任务,其能耗仅占制冷机能耗的2%至3%。此时,制冷机将自动关闭。 这种冬季减负方案利用了过渡季节和冬季中免费可用的环境空气作为冷却介质,从而替代了制冷机的电力消耗。即便是性能最强的设备,若要实现最低能耗运行,也需要进行优化管理。因此,SLG采用了一套由ONI开发的动态管理系统来统筹能源供应。 系统核心是一个搭载了ONI节能优化系统软件的PLC模块。整个系统的状态信息均汇集于此进行分析,主要系统组件也由此接收所有必要的指令。 例如,该控制系统能立即识别出何时可以减轻制冷机的负荷,并自动启用自然冷却器。这确保了冬季减载模式能尽可能长时间保持激活状态,因为制冷机每停机一小时,对运营商而言都意味着实实在在的经济收益。 热回收的运作机制与此类似。当某个企业区域需要供暖时,系统会从机器冷却回路中调配相应的热量。由此减少的回冷能力进而导致自然冷却器的运行功率降低,从而进一步节省电力。
Rhytemper® 确保流程优化
在注塑生产中,产品质量、工艺稳定性和单件成本在很大程度上取决于模具温度控制。而SLG的工艺负责人则迅速认识到Rhytemper®动态模具温度控制系统所带来的优势。SLG塑料零件的质量和单件成本是决定客户忠诚度和企业竞争力的关键因素。 针对部分产品,事实证明,采用传统温控技术不仅难以达到要求的产品质量,也无法实现必要的短周期时间。必须解决这一难题,因此公司选择了动态运行的 Rhytemper® 系统。为了对传统温控技术与动态系统进行客观比较,必须创造可比的条件。
因此,在前期对运行和生产流程进行了优化,并充分利用了传统温控技术的所有可能性。只有在完成这些优化并获得关于质量、工艺稳定性和循环时间的结果后,才开始采用Rhytemper®技术继续生产。该领域的结果非常令人信服。