Spotkanie praktyków przetwórstwa tworzyw sztucznych we Wrocławiu

Znaczenie urządzeń peryferyjnych w technologii wtryskiwania tworzyw sztucznych to temat czwartego już Spotkanie Praktyków Przetwórstwa Tworzyw Sztucznych. Seminarium w ubiegłym tygodniu odbyło się we Wrocławiu.

Jak zwykle imprezę zorganizowało Laboratorium Tworzyw Sztucznych Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji na wydziale Mechanicznym Politechniki Wrocławskiej we współpracy z wrocławską firmą Dopak. Spotkanie zgromadziło blisko sto osób. W ciągu kilku godzin zaprezentowano m.in. takie tematy jak znaczenie termostatowania form wtryskowych, systemy podawania i dozowania tworzywa do wtryskarek, znaczenie suszenia tworzyw przed wtryskiwaniem, systemy chłodzenia i wykorzystania ciepła we wtryskowniach oraz systemy szybkiego mocowania form na wtryskarkach.

Z zestawu kilku zaprezentowanych tematów jednym z ciekawszych wydaje się prezentacja Szczepana Kawy z firmy Dopak. Mówił on o chłodzeniu maszyn z wykorzystaniem ciepła odpadowego.

Chłodzenie oleju hydraulicznego stanowi średnio ok. 70 proc. całkowitej energii chłodzenia. Jak przyznał optymalna temperatura oleju hydraulicznego to 45 st. C. Powyżej 45 st. C następuje bowiem przedwczesne zużycie uszczelniaczy oraz degradacja oleju. Z kolei poniżej tej temperatury mamy do czynienia ze zwiększonymi oporami ruchu w przewodzie hydraulicznym. Następuje również zwiększenie zużycia energii elektrycznej oraz pogorszeniu ulegają właściwości smarne.

Medium chłodzące olej to oczywiście woda, mieszanka wody z glikolem. Należy pamiętać by temperatura oscylowała w przedziale 30-35 st. C.

Jeśli idzie natomiast o medium chłodzące formę wtryskową, to tutaj temperatura musi wynosić 10-15 st. C lub w zależności od wymaganego procesu technologicznego.

Sam system Systemy chłodzenia można podzielić na stanowiskowy i centralny, a także jednoobiegowy oraz dwuobiegowy.

Czym się one różnią i gdzie znajdują swoje zastosowania?

System stanowiskowy stosuje się tam, gdzie występują indywidualne wymagania procesu technologicznego. Dla przykładu może to być zakład posiadający jedną lub kilka maszyn. Natomiast system centralny znajduje zastosowanie w zakładach posiadających kilkanaście lub więcej maszyn oraz tam ważny jest odzysk ciepła odpadowego do celów grzewczych.

Mówiąc natomiast o systemie jednoobiegowym mamy na myśli takie jego zastosowanie jak chłodzenie oleju hydraulicznego we wtryskarkach i formy, które odbywa się w zakresie temperatur 20-25 st. C i w odniesieniu do tworzyw technicznych PC, ABS, PA.

Najczęstsze zastosowania systemu dwuobiegowego to z kolei chłodzenie form wtryskowych w zakresie temperatur 10-15 st. C, chłodzenie oleju hydraulicznego w zakresie temperatur 30-35 st. C, wykorzystywanie go do poliolefin, chłodzenie form za pomocą agregatu ziębniczego i chłodni wentylatorowej, a także chłodzenie oleju hydraulicznego za pomocą chłodni wentylatorowej.

Znaczną część swego wystąpienia Szczepan Kawa poświęcił na omówienie systemu odzysku ciepła. Apelował o wykorzystywanie ciepła poprodukcyjnego. W okresie grzewczym zamiast schładzać wodę poprzez chłodnie wentylatorowe, można użyć ciepła poprodukcyjnego do ogrzewania. Dla porównania bowiem 1 kW energii grzewczej z odzysku ciepła kosztuje 0,02 euro natomiast 1 kW energii grzewczej z kotłowni kosztuje 0,05 euro.

Jak wyliczał przedstawiciel firmy Dopak system chłodzenia o mocy 500 kW dla ok. 2.000-2.500 kg/h tworzywa generuje 660 kW ciepła odpadowego.
Wykorzystanie tego ciepła w ciągu sezonu grzewczego tj. 2100 godzin daje oszczędności rzędu 37,4 tys. euro rocznie. Dla porównania przy marży w wysokości 2 proc. oszczędności te odpowiadają wzrostowi obrotu o 1,87 mln euro rocznie.

- Wzorujmy się na naturze. Przez cześć roku temperatura zewnętrzna jest niższa od temperatury wody chłodzącej, dzięki czemu możemy w bardzo korzystny sposób produkować wodę chłodzącą. Dla przykładu woda chłodnicza przepływając przez chłodnię wentylatorową jest schładzana do odpowiedniej, wymaganej przez proces produkcyjny temperatury - tłumaczył.

Zastosowanie chłodni wentylatorowych zamiast wież chłodniczych umożliwia wysokie obniżenie zużycia wody oraz redukcję ilości odprowadzanych ścieków.

Za przykład niech posłuży tu sytuacja, w której wieża chłodnicza o mocy 660 kW zużywa w ciągu 6 tys. godzin pracy rocznie około 6.600 m3 wody i obciąża środowisko ściekami w ilości przeszło 3.300 m3 rocznie. Roczne koszty z tego tytułu włącznie z chemikaliami do uzdatniania to 21 tys. euro rocznie.

- Zaoszczędzona energia może nas niewiele kosztować - zapewniał Szczepan Kawa. - Marża w zakresie produktów z tworzyw sztucznych zawiera się pomiędzy 1,5 i 3 proc. Aby zysk przy marży w wysokości 2 proc. wzrastał 10 tys. euro rocznie, wzrost obrotu musi wynosić 500 tys. euro rocznie.

Jak zatem można obniżyć koszty energii?

Na pewno nie uda się tego osiągnąć poprzez zmniejszenie ceny oleju opałowego, zmniejszenie ceny gazu, zmniejszenie ceny energii elektrycznej, a także zmniejszenie ceny za wodę i kanalizację.

Jedyne możliwe rozwiązania to redukcja zużycia oleju/gazu poprzez wykorzystanie odpadowego ciepła poprodukcyjnego tzw. odzysk ciepła.

Inne metody to mniejsze zużycie energii elektrycznej poprzez zastosowanie energooszczędnych systemów chłodzenia. Wreszcie rozwiązaniem może być także zmniejszenie zużycia wody poprzez zastosowanie zamkniętego obiegu chłodni wentylatorowej zamiast wież chłodniczych.