塑料挤出机优化吹气冷却
在冷却箱冷却站
在中西部的一家窗户制造厂，塑料框片离开挤出机后的冷却过程对加工生产率和质量至关重要。冷却空气过多(或冷却空气不足)会产生废料和废品。
在这些生产线上，工厂的17台挤出机和55个单独的吹风口在冷却箱处有类似的冷却站。它们由三个软管组成，每个出口框架的角度向下，挤压件通过它。压缩空气流量由操作人员设置的手动控制阀控制。操作员利用他的经验来控制输送的流量，从而控制产品质量。
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图1所示。三条冷却线进入吹在挤出框上的冷却块j排气空气的测量
压缩空气流的测量中，在入口至每个控制阀，表明每挤出机7 SCFM的平均流速。然后，将计算为$ .08 / 17台挤出机进行消费119标准立方英尺每操作年6176小时千瓦时。计算出的能量以90.17 $ /标准立方英尺/年为$ 10,730 /年的生产与工厂的实际测量的工作压缩空气系统的这种流动。整理已经实现了什么的描述之前，一些背景是为了。
打开吹
紊流压缩空气从管道中直喷而出。它不仅浪费大量的压缩空气，而且还可能违反OSHA噪声和终端压力要求。采用工程喷嘴和空气流量放大喷嘴代替开式吹气，可以降低噪音水平，降低压缩空气的使用，并经常改善吹气作业的生产率和质量。
使用吹风冷却的一般准则:
- 推力需要驱动的冷却空气经过所述热障到产品。在这种情况下，你可以看到软管出口几乎是上边框件使推力不应该是一个问题。
- 流动的空气的实际体积（CFM）成为一致的冷却过程中的关键细节。
要进行的选择，以优化本申请中，是工程改造的喷嘴（或“空气喷射”流动压缩空气）到过程之间用很少的扩增或以使用空气放大器喷嘴。
空气放大器需要更少的压缩氩气。空气放大器使用文丘里动作将大量的环境空气吸入，并将其直接混合到气流中，从而放大使用点的可用空气量。空气放大器的放大比可达25:1。这是为体积选择的，它似乎不需要高推力。
图2。文丘里喷嘴利用康达效应将压缩空气放大25倍，压缩空气通过外部周长上的一个细开口喷射出来。另一种通过喷嘴喷射压缩空气。空气以非常高的速度在喷嘴内壁周围空气产生低压，并在一个预定的放大被拉入气流。
挤出机上放大器喷嘴试验
最近，几家文丘里放大器喷嘴制造商开发了非常小的喷嘴，可以流动1 cfm到2.2 cfm的压缩空气，并且仍然保留大部分25:1放大。这将提供高流动冷却与固体推力喷嘴出口附近的挤压框件。据此，在其中一条挤出生产线上进行了试验。在这种情况下，在这个低流量使用的喷嘴有20:1的空气放大。
在测试中，工厂安装了3根软管，流量计测量7 scfm，平均每根软管2.33 scfm，单个控制阀设置在操作人员设置的相同位置。然后将三个文丘里阀门安装在同一个地方。流量计读数3.7 scfm总放大流量(3.7 × 20 = 74 cfm)，这是太高了。维修人员对阀门进行了调整，以将流量减少到似乎是首选的流量。
将阀门调整到所需的流量后，流量计的读数为使用的三个软管的总长度为0.4 scfm。这将使每根软管的平均成本降低到0.13 scfm，这是压缩空气评估节省成本计算的平均值。
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图3a。压缩空气7.0标准立方英尺3个软管与当前打开的打击;过多的空气
图3b。安装文丘里喷嘴后，测试流程上的三个软管，还是过多的空气
图3 c。由操作员进行测试和调整。文丘里喷嘴，空气流量被操作人员削减到适当的水平。三个软管总共0.4 scfm，平均每次吹压缩空气= .13 scfm从这个试验中计算出的可回收电能通常小于生产的总成本。这是根据空气减少量对新系统实际运行曲线的影响来计算的。
| 应用数 | 55次/ 17台挤出机 |
| 目前使用的高压压缩空气 | 119 cfm |
| 吹塑气流每年的能源成本 | $ 10703 /年 |
| 压缩空气节省与文丘里喷嘴。4 x 17 = 6.8 cfm) | 112 cfm |
| 空气减少的价值 | 90.17美元/ cfm /年 |
| 安装文丘里喷嘴以减少吹气的总电能成本回收 | $一万〇九十九/年 |
| 喷嘴和安装成本 | 2000美元 |
| 简单回收期 | 2000美元 |
| 减少使用压缩空气 |
94％ |
图4.文丘里放大器微型喷嘴在挤压框架（白色）上与一个软管
在两年多前进行的这次审计和测试。所有线路改变为新的打击关闭系统。该行监测，因为利用关键绩效指标非常显著压缩空气管理系统的一部分和过程继续每天节约能源。
生产率和质量提高，因为在保持与当前的系统线路中的临界流动是由于影响流量的压缩空气系统压力波动有些困难。这必须由各种植物运营商手动控制来校正。
与所选择的喷嘴中的估计的流量是在每个0.13标准立方英尺这几乎是在最小流量。由于大多数所生成的空气流（2.4至2.5标准立方英尺每）是从放大的净流动是由系统压力波动几乎不显着的影响。最终的结果 - 废料已大不如前。
图5。用于试验的喷嘴
外卖
在使用吹空气，以冷却最常见的错误是估计在空气流中所需的压力或推力而不评估所需的实际的冷却空气流。
推力是需要的冷却空气驱动到能够吸收的热量和其带走的点。除去的热量（BTU /小时）的量是和温度差的函数，工作气流（CFM）的最重要的，体积。
要查看数字在这种情况下运行良好为7 CFM÷每软管3 = 2.33 CFM操作者调整冷却空气流。当空气放大器被安装在流为所有三个软管和喷嘴新为0.4立方英尺，或每软管/喷嘴0.13立方英尺 - 0.13压缩空气×20 = 2.6立方英尺每软管 - 非常接近2.33 CFM原本由运营商设定。成功地生产具有这些喷嘴导致在每个工位通过正常的系统压力波动和操作者的差异基本上未受影响的恒定的，可预测的流动。生产率和质量与在压缩空气中使用的94％的减少沿显著改善。
欲了解更多信息，请联系美国空军技术总监Hank van Ormer，电子邮件:hank@airpowerusainc.com或访问www.airpowerusainc.com．
要读取类似压缩空气需求减少文章的访问m.ghtac.com/system-assessments/end-uses．
