四、ecobrid system 技术 【问题】冷却水会带来哪些问题和损耗？ 大多数塑料成型工厂，会使用水来对模具或其它机器进行冷却。冷却水在工厂内循环，从工厂内各处吸收热量。所吸收的热量，需要通过某些形式向工厂外释放。 作为将循环冷却水的热量放出到工厂外部的方法，有以下几种： 1. 开放式冷却塔 最普遍的，就是开放式冷却塔。这种方式中外部杂质容易进入水系统，并且水会被大量蒸发。还存在循环的冷却水中的杂质会不断地被浓缩，和因此引起的配管中的水垢的堆积（图5）等问题。
图5、配管中的水垢堆积 2. 密闭式水冷式冷却塔 为了避免上述开放式冷却塔的问题，出现了密闭式水冷式冷却塔，欧洲等地被普遍使用。循环的冷却水在密闭的配管内循环，不会造成杂质和不断浓缩。但是相对的，要在工厂外的热交换器外侧直接注水，因水的蒸发，而带走热交换器内部流动循环水的热量。因此水还是会被大量消耗，而且热交换器内杂质还是易浓缩堆积，需要定期的清洁与更换。 3. 中央空冷冷水机 为了在不蒸发水的情况下将循环水冷却，有时常使用中央空冷冷水机。使冷却水在密闭的配管中循环，杂质不会被浓缩。使用将水冷却的空冷式冷水机，由于不需要用外部冷却水，也就无需保养。但是，它的初期费用比上述方法高出很多。并且因为需要压缩机，就会消耗很多的电力能源。 而且，特地用了很多电力资源才冷却下来的低温水，在进行模具冷却时再次被模温机的加热器加热使用，所产生的浪费显而易见。 【提案】－「ecobrid system 技术」 ecobrid system 是一种空冷密闭式冷却循环系统(图6)。 循环的洁净冷却水在密闭的配管内循环，不 会造成杂质和不纯物的浓度堆积。通过外部冷却风扇使空气流动来冷却热交换器内的循环水，这样就不会有大量的水被蒸发浪费。同时热交换器不和水直接接触，不会堆积氧化膜等不纯物质，也无需对热交换器进行清洁与更换。 在炎热的夏天，若仅靠空气流动是无法达到完全冷却效果的。ecobrid system 在外界气温超过30℃时，会对流动空气先进行喷雾降温（图7）。
图6、ecobrid system
比如，湿度40%的42℃的外部空气，通过水的喷雾，就变成湿度70%温度30℃了。降温后的空气再对热交换器冷却，即使是夏季炎热季节也能轻松获得25～35℃以下的冷却水。 在寒冷的季节， 冷却风机的free cooling机能（图8）自动运转，节省能源消耗。当外界温度为0℃以下并可能发生冻结时，ecobrid system装置内的水会被自动回收，从而有效防止装置的冻结和龟裂。所以在不能使用乙二醇等防冻液的场合也可安心使用。 【效果】 以天津地区某客户工厂为例（44 台注塑成型机·总热负荷：238kW）：和中央冷水机方式相比，1 年节省了水、电费用225,700 元！CO2相当于减排133ton！ 从使用了ecobrid system 技术的实绩来看，无论是经济效益（节能）还是社会效益（减排）都获得了令人振奋的优异成果（图9）。
图8、free cooling 机能
图9、ecobrid system 技术的经济效益（节能）和社会效益（减排） 五、小结 即便在日常努力消除浪费的塑料成型工厂现场，从资源生产性的观点上看，还是存在着大量的资源浪费。对此，我们提出以资源生产率为量化指标的「factor4」理念。该理念的核心思想是：用现在一半的资源，创造出双倍的产能，从而实现4 倍的财富价值。并有针对性的定义公式。 以此定义公式作为依据，可以从提高生产效率或者降低能源消耗的多个方向，展开塑料成型工厂绿色生产自动化技术的应用探索。比如，为了消除「能源浪费」、「树脂浪费」、「水资源浪费」这3 大浪费，可以在进行工厂能耗诊断的基础上，开发相应的可以降耗节能的自动化机器技术，以使塑料成型工厂的资源生产率有一个质的飞跃，从而实现塑料成型工厂的真正绿色生产。 通讯作者:庄靓睿 连络电话:＋86-21-54423111 电子信箱:smc-zlr@matsui.com.cn 六、参考文献 1. factor4 in molding factories ver.2 七、谢志 感谢株式会社 松井制作所提供数据与图片。 |
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