LED紫外線照射聚烯烴交聯設備
產品描述
新型LED紫外線照射聚烯烴交聯設備採用了新技術。 LED燈的耗電量比老式照射降低70%,交聯速度是原來的兩倍以上。新產品解決了絕緣厚、不透輻射、速度慢的缺點。佔地更少,設計更合理,省去了蒸汽交聯工序,大大提高了生產效率。根據客戶的回饋,可顯著節省成本和時間。
UV照射聚烯烴交聯設備的製程以紫外光作為輻射源,將混合好的光交聯聚烯烴化合物在導電芯上擠出成型,然後立即進入專用的照射設備。熔融狀態透過光交聯。將光輻照交聯絕緣線芯經過不同溫度的冷卻處理及其他後續加工即可得到光交聯聚烯烴絕緣電線電纜產品。
UV輻照聚烯烴交聯設備只需在原有普通擠出生產線上稍作改造,安裝上牽引、輻射箱、電控櫃等佔地較小的設備即可滿足操作要求和生產紫外線照射交聯聚乙烯電線電纜產品。
特徵
紫外線LED元件是目前國際上最先進的紫外線輻射光源,具有高能量效率(約30%)、極高的有效波長選擇性(半功率波長頻寬5nm)、極高的使用壽命(30,000小時)、紅外線低熱量產生,無臭氧產生,較適合交聯聚烯烴等材料的交聯固化。
UV LED光源採用專利透鏡結構,照射電纜表面更均勻一致。基板設計採用Fluent軟體模擬流體與LED結溫測試結合的方式進行,LED線路板採用散熱性能較好的氮化鋁陶瓷與銅基板的組合設計,具有更有效率的散熱效果系統。
UV LED 來源使用分散式網路電源來驅動 UV LED。驅動電源採用真空灌封製程封裝,確保電源供應器的可靠性。同時,驅動電源的外型採用窄長型佈局,長型LED光源對LED電路採用背對背安裝方式,以最大限度地縮短導線長度。實現光源的開啟、關閉、調光功能。
UV LED照射聚烯烴交聯設備採用圓形腔體隧道結構,配備紫外線LED光源形成隧道照射中心區域,設備功率可在10範圍內無段設定。
與傳統汞燈式輻照交聯設備(傳統變壓器驅動的UVI/UVII和電子電源驅動的UVE-I)、電子加速器交聯、矽烷交聯相比,具有以下優點:
1 能耗低
UV LED照射聚烯烴交聯設備裝置功率相當於原紫外線照射設備的1/4,電子加速器的1/30,水或水蒸氣需要長期加熱,加熱水的能耗非常大高的。
2 短時間
交聯採用在線擠出交聯方式,與煮沸或蒸汽輔助矽烷交聯和委託電子束輻照加工所需時間相比,減少了後續交聯加工工序,節省電線電纜製造時間尤其是緊急任務的完成,優勢顯著。
3 成本低
與溫水交聯和委託電子束輻照加工相比,紫外線輻照電纜的價格較低,並且在生產過程中減少了許多複雜的工序,例如半成品電纜的運輸成本和相應的操作人員成本。
4 無臭氧
非常高的波長選擇性,只發射有用波長,無紅外線輻射,發熱量低;可見輻射量極低,無光害;無短波長紫外線輻射,對人體無傷害,臭氧零排放。無需高功率風扇氣流冷卻,無需特別複雜的散熱、排臭氧風道,只需連接小口徑排氣管和2kW風扇即可排除絕緣擠出時產生的低分子煙霧。防止光線照射的影響。
5 體積小,安裝方便
只需在原生產線擠出機模具與溫水箱之間增加2m左右的距離,並將輻照機放置在寬度2.5~3公尺或更窄的空間內即可。冷水機可就地放置。
6 操作簡單
靜音開閉隧道結構,易於清潔和耐磨引線,操作方便,無複雜工序,可由擠出機操作人員完成。
7 使用壽命長,維護成本低
LED元件的壽命約為3萬小時,其他電氣電子元件的壽命不低於一般電氣電子產品的壽命,無需經常維護。定期保養保持光學鏡片清潔,消耗品為工業擦拭布和油煙清潔劑,可由操作人員完成。傳統的光照設備耗材是紫外線燈和反光罩,需要在短時間內更換。還需要電子射線照射裝置來維護維護團隊。
8 綠色
《工業衛生標準》中的環境空氣品質標準(GB3095-2012)規定臭氧安全標準為0.15ppm。 UVLED紫外交聯設備不會產生臭氧,而傳統汞燈設備會產生大量臭氧。臭氧是有害氣體。
1)應用範圍廣
紫外線照射聚烯烴交聯設備可實現2mm以上的均勻交聯厚度,可用於生產各種交聯聚乙烯電纜、阻燃交聯電纜等電纜。生產速度高,應用範圍廣,可與電線電纜生產線的生產速度相符。
2)成本低
紫外線照射聚烯烴交聯設備的價格僅為電子束照射設備的1/10-1/5。安裝只需在原有擠出生產線的基礎上增加設備即可,無需其他設備投資。與第一代設備相比,每年的電費和生產效率成本可節省一台設備。
3) 易於安裝
紫外線照射聚烯烴交聯設備採用模組化設計,各部件之間只需透過管道連接,安裝方便。模組化設計使設備的放置具有更大的靈活性,充分滿足各種生產現場的安裝需求。
4)可靠性高
紫外線照射聚烯烴交聯設備採用先進穩定的控制方法,高可靠性的零件,所有非標件均採用高壽命設計,嚴格的選材和精密加工水平,裝配環節具有較高的品質要求。最後,經過非常嚴格的測試,每台設備都能安全可靠地運行,最大限度地提高設備的穩定性和使用壽命。
新型LED輻照交聯與矽烷交聯的優點比較:
LED紫外線照射 裝置 |
矽烷交聯設備 |
節約成本 |
|
材料成本 |
每 90 台擠出機每年產生 600 公斤廢棄物 |
每 90 台擠出機每年產生 12 噸廢棄物 |
每 90 台機器每台機器每年可節省 17,000 美元的成本 |
擠出機功率 |
物料黏度小,功耗小,90擠出機全速擠出僅需30KW左右。 |
物料黏度高,功耗高,需90KW全速擠出 |
每小時節省20KW,每台擠出機每年節省電費10000美元 |
人工電費 |
無需清潔擠出機 |
每天清潔擠出機半小時 |
每年節省 3400 美元 |
交聯成本 |
以35平方公尺為例,3萬公尺電費為80KW。 |
以35平方公尺為例,3萬米蒸汽交聯需要4小時,需要電力200KW。 |
每年節省約 7000 美元電費 |
生產力 |
與擠出機同時交聯,擠出絕緣直接成纜,無需二次加工 |
煮或蒸至少4小時(需特殊場地、蒸氣產生器) |
每年節省 8400 美元 |
產品品質 |
熱收縮率小於4%,無預凝膠,表面光滑 |
熱收縮嚴重,小截面絕緣體往往表面不光滑,並出現凝膠 |
|
設備投資 |
中等的 |
低(蒸氣室或溫水池) |
|
能量消耗 |
低(僅需10千瓦) |
高(需要長時間加熱) |
|
生產成本 |
低的 |
高的 |
|
生產週期 |
短篇(線上交聯) |
長(需二次加工) |
|
與矽烷交聯相比,UV照射機每年節省近5萬美元。 |
新型LED照射線上連線與舊高壓汞燈的優點比較:
LED紫外線照射機 |
老式高壓汞燈照機 |
|
能量消耗 |
平均每小時不到 15 千瓦 |
每小時80千瓦 |
維護費用 |
低的 |
高的 |
生產速度 |
高的 |
低的 |
燈泡壽命 |
30000小時 |
400小時 |
耗材 |
不 |
燈管、反射鏡、電容器 |
生產力 |
擠出機不限於高速,開燈即可生產。 |
生產速度慢,效率低,浪費人工,需提早半小時預熱 |
營運及佔地面積 |
操作簡單,佔地面積小,無需等待 |
操作複雜、佔地面積大 |
LED新型照射機比舊的高壓汞燈照射機每年節省34,000美元的電費、17,000美元的人工成本和8,400美元的耗材。 |
LED和汞燈的光譜對比
LED與汞燈壽命比較
汞燈照射設備與LED照射設備生產速度曲線對比
UV-LED輻照交聯設備性能參數:
- 1.電源:三相五線制(380V+N+地)
- 2、總裝置功率:20kW
- 3.照射區域最佳直徑:30mm
4.有效照射長度:1m
- 5.燈珠採用世界頂級進口光源,透鏡採用進口石英,使其能量損耗更低,燈組採用液冷技術,使LED光源具有更長的使用壽命。
- 6.電源採用台灣明緯防水電源,採用真空灌封技術保護,具有過載、短路、過流、過壓、過溫保護。
7.光功率輸出可從10%-100%任意調節,可依客戶需求調節任意功率。
- 7.光源壽命:30000小時(廠商提供)輸出光強度衰減至70%(效率下降至70%)。使用時間為30000小時,計算時間為6~10年。
9.照射箱尺寸:1660mm*960mm*1730mm(長x寬x高)
設備結構特點:
- 1.靜音啟動封閉隧道結構,操作方便、清潔方便;
- 2.採用智慧型觸控人機介面,監測資料、操作按鈕電源設定均在觸控螢幕介面上完成;
- 3.觸控螢幕控制功能和按鈕開始分別並存;
- 4.冷卻方式採用冷水機冷卻,循環介質採用汽車專用防凍液;
- 5.外置排煙機構,經由室外風道排出
設備佈局
交聯聚乙烯輻照材料的生產速度
1區
|
2區
|
3區
|
4區
|
5區
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機頭 |
||
135℃ |
150℃ |
160℃ |
175℃ |
180℃ |
180℃ |
||
導體橫斷面(mm²) |
絕緣標稱厚度(mm)
|
自然生產速度(m/min)
|
熱延伸 (%)
|
永久變形 |
|||
1.5 |
0.7 |
50-150 |
50-110 |
0-10 |
|||
2.5 |
0.7 |
50—150 |
50~110 |
0~10 |
|||
4 |
0.7 |
50—150 |
50~110 |
0~10 |
|||
6 |
0.7 |
50—150 |
50~110 |
0~10 |
|||
10 |
0.8 |
50—140 |
50~110 |
0~10 |
|||
16 |
0.8 |
50—140 |
50~110 |
0~10 |
|||
25 |
0.9 |
50—100 |
50~110 |
0~10 |
|||
35 |
0.9 |
50—100 |
50~110 |
0~10 |
|||
50 |
1.0 |
40—100 |
50~110 |
0~10 |
|||
70 |
1.1 |
40—90 |
50~110 |
0~10 |
|||
95 |
1.1 |
35—90 |
50~110 |
0~10 |
|||
120 |
1.2 |
35—80 |
50~110 |
0~10 |
|||
150 |
1.4 |
30—70 |
50~110 |
0~10 |
|||
185 |
1.6 |
30—60 |
50~110 |
0~10 |
|||
240 |
1.7 |
25—45 |
50~110 |
0~10 |
|||
300 |
1.7 |
25—35 |
50~110 |
0~10 |
低煙無鹵輻照材料生產速度
1區
|
2區
|
3區
|
4區
|
5區
|
機頭 |
||
135℃ |
150℃ |
160℃ |
175℃ |
180℃ |
180℃ |
||
導體橫斷面(mm²)
|
絕緣標稱厚度(mm)
|
自然生產速度(m/min)
|
熱延伸 (%)
|
永久變形 |
|||
1.5 |
0.7 |
50~150 |
35~65 |
0~10 |
|||
2.5 |
0.7 |
50~150 |
35~65 |
0~10 |
|||
4 |
0.7 |
50~150 |
35~65 |
0~10 |
|||
6 |
0.9 |
30~150 |
25~65 |
0~10 |
|||
10 |
1.0 |
30~100 |
25~65 |
0~10 |
|||
16 |
1.0 |
30~100 |
25~65 |
0~10 |
備註:由於不同企業的擠出設備和生產流程以及電纜材料不同,擠出速度會有所不同。 90擠出機不受限制。
現場安裝LED紫外線照射交聯機