LED紫外照射聚烯烃交联设备
产品描述
新型LED紫外线照射聚烯烃交联设备采用新技术,LED灯耗电量比旧式照射降低70%,交联速度是原来的2倍以上,新产品解决了绝缘层厚、不透辐射、速度慢的缺点。占地少,设计更合理,省去了蒸汽交联工序,大大提高了生产效率。根据客户反应,成本和时间节省明显。
紫外辐照聚烯烃交联设备工艺是利用紫外光作为辐射源,将混合好的光交联聚烯烃混合物挤塑在导电线芯上,然后立即进入专门的辐照设备,以熔融状态进行光交联,将经过光辐照交联的绝缘线芯经过不同温度的冷却处理及其他后续加工,即可得到光交联聚烯烃绝缘电线电缆产品。
紫外辐照聚烯烃交联设备只需在原有的普通挤出生产线上稍加改造,加装占地面积较小的上牵引、辐射箱、电控柜等,即可满足操作要求,生产出紫外辐照交联聚乙烯电线电缆产品。
特征
紫外LED装置是目前国际上最先进的紫外线照射源,具有能量效率高(约30%)、极高的有效波长选择性(半功率波长带宽5nm)、极高的使用寿命(3万小时)、红外发热量低、无臭氧产生,更适合于交联聚烯烃等材料的交联固化。
UV LED光源采用专利透镜结构,照射在线缆表面更加均匀一致;基板设计采用Fluent软件模拟流体结合LED结温测试进行,LED电路板采用散热性能更优的氮化铝陶瓷与铜基相结合设计,拥有更高效的散热系统。
UV LED光源采用分布式网络电源驱动UV LED,驱动电源采用真空灌封工艺封装,保证电源的可靠性,同时驱动电源外形采用窄长型布局,长型LED光源对LED电路采用背对背安装方式,最大限度减少导线长度,实现光源的开、关、调光功能。
UV LED辐照聚烯烃交联设备采用环型腔隧道结构,配备紫外LED光源形成对中心区域进行照射的隧道,设备功率可在10~100%范围内无级设定。
与传统汞灯式辐照交联设备(传统变压器驱动的UVI/UVVII和电子电源驱动的UVE-I)、电子加速器交联、硅烷交联等相比,具有以下优点:
1. 低能耗
UV LED照射聚烯烃交联设备的装机功率相当于原有紫外线照射设备的1/4,电子加速器的1/30,水或水蒸气需要长期加热,而加热水的能耗非常高。
2 短时间
交联采用在线挤出交联方式,减少了后续交联加工工序,与水煮或蒸汽辅助硅烷交联及委托电子束辐照加工所需的时间相比,节省了电线电缆制造时间,特别是应急任务的完成,优势显著。
3. 低成本
与温水交联、委托电子束辐照加工相比,紫外线辐照电缆价格低廉,并且在生产过程中减少了很多复杂的工序,如半成品电缆的运输费用以及相应的操作人员费用。
4 无臭氧
波长选择性极高,只发射有用波长,无红外线辐射,发热量低;可见辐射量极低,无光污染;无短波长紫外线辐射,对人体无害,零臭氧排放。无需大功率风扇气流冷却,无需特别复杂的散热排臭氧风管,只需连接小口径排风管和2kW风扇即可排除绝缘挤出时产生的低分子烟雾。防止光照射的影响。
5 体积小,安装方便
只需在原有生产线挤出机模具与温水槽之间增加约2m的距离,将照射机放置在宽度为2.5~3米的空间内,或更窄一点的空间内,冷水机就地放置即可。
6 操作简单
静音开闭隧道结构,易于清洁和穿引,操作简便,无须复杂的工序,由挤出机操作人员即可完成。
7.使用寿命长,维护成本低
LED器件寿命约为3万小时,其他电子电器器件寿命不低于一般电子电器产品寿命,无需频繁维护。定期维护保持光学镜片清洁,耗材为工业抹布、油烟清洁剂,操作人员即可完成。传统光照射设备耗材为UV灯管、反射镜,短时间内需更换,电子射线照射单元亦需专人维护。
8 绿色
《工业卫生标准》中的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)规定臭氧安全标准为0.15ppm,UVLED紫外线交联设备不会产生臭氧,而传统汞灯设备会产生大量臭氧,臭氧是有害气体。
1)应用范围广泛
紫外辐照聚烯烃交联设备可达到2mm以上的均匀交联厚度,可用于各种交联聚乙烯电缆、阻燃交联电缆等电缆的生产,生产速度高,适用范围广,可与电线电缆生产线生产速度相匹配。
2)成本低
紫外辐照聚烯烃交联设备价格仅为电子束辐照设备的1/10-1/5,安装只需在原有挤出线基础上增加该设备,无需其他设备投资,与第一代设备相比,年电费及生产效率成本可节省一台设备。
3)易于安装
紫外照射聚烯烃交联设备采用模块化设计,各部件之间只需通过管路连接,安装便捷。模块化设计使得设备的摆放位置具有更大的灵活性,充分满足各类生产现场的安装需求。
4)高可靠性
紫外辐照聚烯烃交联设备采用先进稳定的控制方式,高可靠性的零部件,所有非标件均采用高寿命设计,严格的材料选用和精密加工水平,装配环节有很高的质量要求。最后经过非常严格的测试,确保每台设备都能安全可靠地运行,最大限度的保证设备的稳定性和使用寿命。
新型LED辐照交联与硅烷交联优点对比:
LED紫外线照射 设备 |
硅烷交联设备 |
节约成本 |
|
材料成本 |
每 90 台挤出机每年产生 600 公斤废弃物 |
每 90 台挤出机每年产生 12 吨废料 |
每 90 台机器每年可节省 17000 美元成本 |
挤出机功率 |
物料粘度小,耗电小,90挤出机全速挤出仅需30KW左右。 |
物料粘度大,功耗大,需90KW全速挤出 |
每小时节省20KW,每台挤出机每年可节省10000美元的电费 |
人工电费 |
无需清洁挤出机 |
每天清洁挤出机半小时 |
每年节省 3400 美元 |
交联成本 |
以35平米为例,3万米电费为80KW。 |
以35平米为例,3万米蒸汽交联需4小时,需用电200KW。 |
每年节省约 7000 美元电费 |
生产率 |
与挤出机同时交联,挤出绝缘直接成缆,无需二次加工 |
煮或蒸至少4小时(需要特殊场地、蒸汽发生器) |
每年节省 8400 美元 |
产品质量 |
热收缩小于4%,无预凝胶,表面光滑 |
严重的热收缩,小截面的绝缘材料通常具有不光滑的表面和凝胶 |
|
设备投资 |
中等的 |
低(蒸汽房或温水池) |
|
能量消耗 |
低(仅需 10 KW) |
高(需要长时间加热) |
|
生产成本 |
低的 |
高的 |
|
生产周期 |
短(在线交联) |
长(需要二次加工) |
|
与硅烷交联相比,紫外照射机每年可节省近5万美元。 |
新型LED照射及在线连接与老式高压汞灯优点对比:
LED紫外线照射机 |
老式高压汞灯辐照机 |
|
能量消耗 |
平均每小时不到15千瓦 |
80千瓦每小时 |
维护成本 |
低的 |
高的 |
生产速度 |
高的 |
低的 |
灯泡寿命 |
30000 小时 |
400 小时 |
耗材 |
不 |
灯、反射器、电容器 |
生产率 |
挤出机不局限于高速,开灯就能生产。 |
生产速度慢,效率低,浪费劳动力,需提前半小时预热 |
操作及占地面积 |
操作简单,占用空间小,无需等待 |
操作复杂、占地面积大 |
LED新型照射机比老式高压汞灯照射机每年可节省34,000美元电费,17,000美元人工费及8,400美元耗材费。 |
LED与汞灯光谱对比
LED与汞灯寿命比较
汞灯照射设备与LED照射设备生产速度曲线对比
UV-LED辐照交联设备性能参数:
- 1.电源:三相五线制(380V+N+地线)
- 2、整机装机功率:20kW
- 3.最佳照射区直径:30mm
4.有效照射长度:1m
- 5、灯珠采用世界顶级进口光源,透镜采用进口石英,使其能量损耗更低,灯组采用液冷技术,使LED光源使用寿命更长。
- 6、电源采用台湾明纬防水电源,采用真空灌封技术保护,具有过载、短路、过流、过压、过温保护。
7.光功率输出可从10%-100%任意调整,根据客户需要调整任意功率。
- 7、光源寿命:30000小时(厂家提供)输出光强衰减至70%(效率下降至70%),使用时间为30000小时,计算时间为6~10年。
9、辐照箱尺寸:1660mm*960mm*1730mm(长x宽x高)
设备结构特点:
- 1、静音开合隧道结构,操作方便,清洁方便;
- 2、采用智能触摸式人机界面,监测数据、操作按钮功率设置等全部在触摸屏界面上完成;
- 3、触摸屏控制功能与按键开始独立共存;
- 4、冷却方式采用冷水机组冷却,循环介质采用汽车专用防冻液;
- 5.外置排烟机构,通过风管排出室外
设备布局
交联聚乙烯辐照料生产速度
1 区
|
2 区
|
3 区
|
4 区
|
5 区
|
机头 |
||
135℃ |
150℃ |
160℃ |
175℃ |
180℃ |
180℃ |
||
导体截面积 (mm²) |
绝缘公称厚度(mm)
|
自然生产速度(m/min)
|
热延伸 (%)
|
永久变形 |
|||
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 |
低烟无卤辐照材料生产速度
1 区
|
2 区
|
3 区
|
4 区
|
5 区
|
机头 |
||
135℃ |
150℃ |
160℃ |
175℃ |
180℃ |
180℃ |
||
导体截面积 (mm²)
|
绝缘公称厚度(mm)
|
自然生产速度(m/min)
|
热延伸 (%)
|
永久变形 |
|||
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 |
备注:由于不同企业的挤出设备及生产工艺、电缆材料不同,挤出速度会有所不同,90挤出机不受限制。
LED紫外线照射交联机现场安装