笔者调试过十几台熔喷布设备,有小作坊的产品,也有120的大型设备。最便宜的40多万,贵的400多万。
我们在调试中主要调的三个方面,温度,挤出速度,气压。
其中麻烦的是温度的调节。各个厂家的温控方式不同,精度不同,往往十分耽误调试周期和时间。
一般看下设备的温控箱基本上可以大体知道,这个设备能不能调出90以上的布了。
温控设备只要打开控制箱就可以一目了然的知道这个设备的品质和等级。
熔喷布对温度的稳定性要求特别高,温差幅度不能过大。那么现有的实际情况呢?
熔喷布的需要电加热的有两个部分,挤出机螺杆机加热,空气加热器加热,先谈下部分小型工厂的加热设备。
挤出机螺杆机加热
(熔喷布挤出机设备)
红色部分为上料桶,旁边的部分为温控箱。
我们打开内部可以看到,变频器主要用于控制挤出机的挤出,速度固态继电器控制加热设备的开关(部分厂家为接触器),温控表为简易的PID仪表,部分厂家会用接触器来压缩成本。
按工艺要求,挤出机的各区温控,温度浮动不能超过两度,我们看下图的温控箱,成本在2000元左右。
(2000元左右的挤出机控制箱)
我们看下这种温控设备的实际温度误差,和我设定的温度基本有8℃—10℃浮动,上下波动差不多13℃。
主要原因在于固态继电器属于开关量,无法做到对输出功率的精准控制,不是0%输出,就是100%。
哪怕选择PID仪表,也无法把温度波动控制在3℃以内,开关量执行机构会出现温度的超调。
(红色为实际温度,绿色为设定温度)
空气加热器
空气加热器,熔喷设备对温度要求最高的地方,热空气的稳定性对产品的质量有直接的影响。
热风温度对熔喷的纤维直径有很大影响,每1℃的波动都有很大的影响,不同温度会直接影响纤维直径的变化,直接影响了过滤的效果。
这里的温差,要求1℃以内,温度会极大影响布的结构与性能。
(熔喷布空气加热器整体)
(加热器内部的MTC模块)
(运行中的空气加热器)
我们可以看到左边的仪表是宇电的温控表,控制加热棒的温度,右边的仪表显示喷气口的温度。
这种设备,控制温效果,在2℃-3℃左右,好的设备会在喷头模具部分加上温控,以此来达到最稳定的效果。控制箱内的成本在1000元左右。
这种设备出的布,用最好的中石化的料,加上最好的配料比,80以上应该没问题,勉强可以做到90的布,布的质量不稳定,做到95基本是不可能的。
再谈下大厂挤出机和空气加热器的温度控制
核心温控表
温控表作为温控大脑,会选择宇电的PID仪表,或者国外的PID仪表,一块可能要300—500元,宇电的表的PID算法是目前国内市场性价比最高的,算法也相对成熟。
(宇电PID温控表)
核心执行元器件
执行机构不会选择固态继电器或者接触器这种开关量执行机构,而是选择模拟量输出的电力调整器。
可以达到对加热功率的百分比精准控制,同时,避免了电网电压不稳导致的功率不稳,造成温度的偏差。对设备的保护也更全面,缺相,稳压。
(图为智能电力调整器)
通过这种方式的控温,一般最高温和最低温相差不超过1℃,温度的稳定性非常好。
部分厂家为了提高设备的稳定性会加入触摸屏,PLC,通过算法对温度进行进一步控制,做的好的可以做到零点几度的误差。
(实际工作中温度基本稳定在设定温度,偏差在0.1-0.5之间)