罐裝生產(chǎn)線改造節(jié)能降耗的前景分析

摘 要：如今企業(yè)很多節(jié)能減耗的項(xiàng)目是在一定的技術(shù)背景和時(shí)代背景下實(shí)施的，透過這些項(xiàng)目的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了原材料的節(jié)省，能耗的降低;也使生產(chǎn)線從依靠人工操作逐步轉(zhuǎn)向了自動(dòng)化。材料和能源的節(jié)約，為減少碳排放做出了貢獻(xiàn)，同時(shí)有效地降低生產(chǎn)成本;特別是在材料能源價(jià)格年年攀升的情況下，其對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營是非常有價(jià)值的。

關(guān)鍵詞：灌裝生產(chǎn)線;脈動(dòng)生產(chǎn);吹瓶和灌裝;旋蓋一體機(jī)（BLOC）

一、采取不同的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)減瓶重

1.通過優(yōu)化瓶坯設(shè)計(jì)和瓶型設(shè)計(jì)，在不降低瓶子物理指標(biāo)情況下實(shí)現(xiàn)瓶重的降低。

在2006年，脈動(dòng)600ml瓶重從35.3克減少到33.3克，這只通過簡(jiǎn)單地更換注坯模具的模芯，就實(shí)現(xiàn)了2克/瓶的節(jié)約;這一項(xiàng)在2007年就減少超過500噸PET的使用，也為公司帶來可觀的成本節(jié)約，本項(xiàng)目大約10個(gè)月就收回投資。今年，借助達(dá)能亞太研發(fā)中心，通過與HUSKY和SIDEL的緊密合作，將瓶坯進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)化瓶型，順利地將脈動(dòng)瓶子從33.3克降低到30.3克。預(yù)計(jì)此項(xiàng)目能夠每年可以減少5，000噸PET的使用。隨著PET價(jià)格的上漲，減低瓶重對(duì)緩解成本壓力的作用尤為明顯。

2.優(yōu)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，為下一步的減重創(chuàng)造條件。

現(xiàn)有的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的吹瓶機(jī)-瓶倉-理瓶機(jī)-灌裝機(jī)的方式。其中瓶倉-理瓶機(jī)這個(gè)環(huán)節(jié)在灌裝機(jī)和吹瓶機(jī)之間無疑是個(gè)緩沖，能夠減低吹瓶機(jī)或灌裝機(jī)對(duì)整線效率影響的壓力。但瓶倉中瓶子的堆積不可避免地造成瓶身擠壓變形;理瓶機(jī)中瓶子的撞擊也不可避免地造成瓶子刮花變形。這對(duì)輕、薄瓶子的影響更加明顯。而且，這里變形瓶對(duì)下游生產(chǎn)設(shè)備也產(chǎn)生不可小瞧的影響，通常會(huì)造成灌裝機(jī)卡瓶停機(jī)、在輸送帶上倒瓶、裝箱機(jī)卡瓶缺瓶等等。

因此，我們重新制訂生產(chǎn)線的配置標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線的改造，都將使用空氣輸送帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的瓶倉和理瓶機(jī)，這雖然對(duì)吹瓶機(jī)和灌裝機(jī)的穩(wěn)定性，設(shè)備的保養(yǎng)能力提出更高的要求，但無疑對(duì)減少瓶損大有幫助，同時(shí)可以使生產(chǎn)線的布局更加緊湊。其帶給我們的收益是瓶損降低;免除對(duì)理瓶機(jī)的操作和維護(hù);為使用更輕的瓶子提供技術(shù)條件。近來，我們?cè)谝媪ΦV泉水線和鄭州工廠水線都采用南京克萊爾的空氣輸送帶，其運(yùn)行流暢，基本實(shí)現(xiàn)了無人值守，效果令人滿意。

3.新技術(shù)設(shè)備的使用，為未來大幅度減重奠定基礎(chǔ)。

對(duì)于新投入的脈動(dòng)熱灌裝生產(chǎn)線，我們采用KRONES的吹瓶-灌裝-旋蓋一體機(jī)（BLOC）。將吹瓶和灌裝結(jié)合在一起，瓶子從吹瓶機(jī)到灌裝機(jī)采用星輪傳輸，徹底避免在空氣輸送帶依然無法消除的瓶子擠、碰變形。這樣的技術(shù)設(shè)備，無疑更能夠處理更輕瓶子。與此同時(shí)，能夠再進(jìn)一步減少生產(chǎn)線的占地面積，也免掉空氣輸送帶的投資和其產(chǎn)生的能耗。

二、能源節(jié)約的步伐

1.水泵節(jié)能

變頻器的運(yùn)用，為水泵的節(jié)能提供簡(jiǎn)單有效的方法;系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原因，不斷變化的設(shè)備，造成水泵工況的改變，這就給了我們節(jié)能的空間。加上變頻器價(jià)格的已大眾化，因此采用變頻器節(jié)能的投資回報(bào)現(xiàn)在已是非常好。尤其是使用到中央空調(diào)的場(chǎng)所，由于晝夜溫差大，如果配合溫度自動(dòng)反饋控制，節(jié)能的效果會(huì)更加明顯。 除了增加變頻器之外，對(duì)于使用多年的水泵，我們也關(guān)注其效率和現(xiàn)有市場(chǎng)上新型水泵效率的差異;對(duì)于工況基本恒定的場(chǎng)所，直接選用小一級(jí)的新水泵直接代替老型號(hào)水泵也是個(gè)非常好的選擇。

2. 壓縮空氣系統(tǒng)的節(jié)能

大家都知道，對(duì)于飲料生產(chǎn)線來講，壓縮空氣在生產(chǎn)線總能耗中占很大的比例;因此，這也是我們節(jié)能的重點(diǎn)。從開始關(guān)注空壓機(jī)的效率，盡可能使空壓機(jī)的能力與實(shí)際用氣量相匹配，避免管道閥門漏氣等，然后采取相應(yīng)的對(duì)策來降低壓縮空氣系統(tǒng)本身的能耗。

接著我們關(guān)注壓縮空氣的充分利用，尤其是吹瓶用的高壓空氣。原來的吹瓶機(jī)完成吹瓶后，都將35bar左右的壓縮空氣直接排掉，這里面包含了巨大的能量浪費(fèi)。因此在2006年，我們采用SIPA提供的RAS系統(tǒng)，在SIDEL的SBO20吹瓶機(jī)上將本來會(huì)排放的高壓壓縮空氣進(jìn)行回收，然后將回收的約13bar的壓縮空氣降低到7bar左右返回到低壓空氣系統(tǒng)中;回收的氣量超過30%。然后在所有的吹瓶機(jī)上進(jìn)行推廣，包括了ASB 650M一步法吹瓶機(jī)。

現(xiàn)在，吹瓶機(jī)上的高壓氣回收系統(tǒng)，已不作為單獨(dú)的系統(tǒng)來對(duì)待;大多吹瓶機(jī)廠商將其作為吹瓶機(jī)的標(biāo)配。而且回收的高壓氣還能夠用于“預(yù)吹”階段，這無疑提高了回收空氣的利用價(jià)值。 有的空壓機(jī)廠商也有提出針對(duì)提高回收空氣利用價(jià)值的解決辦法。眾所周知，壓縮空氣壓力越高，內(nèi)含的能量就越大;將回收氣降壓再返回到操作用的低壓空氣系統(tǒng)，并不能充分利用回收氣的能量。廠商希望將回收氣直接導(dǎo)入到高壓氣的二級(jí)進(jìn)氣口，來避免回收氣的降壓使用;同時(shí)回收氣的質(zhì)量明顯好于高壓氣的一級(jí)吸入，因此對(duì)延長管道過濾器的壽命也是有所幫助的。

3蒸汽系統(tǒng)的節(jié)能

在飲料行業(yè)，免不了要使用蒸汽系統(tǒng)。溶糖，UHT， CIP這些工段是蒸汽主要使用點(diǎn);通常是蒸汽通過熱交換器來加熱產(chǎn)品、水;然后蒸汽就轉(zhuǎn)化成九十多度的熱水排放;這顯然就是能源的流失。這些排放的熱水的價(jià)值在于熱值，還在于軟化水的成本。因此我們通過將這些水收集，送回鍋爐的水箱中，就可以節(jié)約鍋爐將水從常溫提升到九十度的能源，也可以節(jié)約將自來水軟化的成本。同時(shí)對(duì)老式的鍋爐進(jìn)行改造，增加煙氣熱量回收系統(tǒng);加強(qiáng)管道系統(tǒng)的保溫措施，也為我們提供可觀的回報(bào)。當(dāng)前，我們繼續(xù)在尋找蒸汽系統(tǒng)節(jié)能的新方法;更加注重與專業(yè)公司的合作，研究蒸汽系統(tǒng)節(jié)能的新技術(shù)。

三 關(guān)注新設(shè)備，新材料

在2005年，采購SACMI貼標(biāo)機(jī)用于樂百氏水線，代替原來PVC套標(biāo);針對(duì)設(shè)備的特點(diǎn)，我們決定使用28u厚度的OPP標(biāo)簽，比通常使用的38u標(biāo)簽，整整少了10u;現(xiàn)在，新的標(biāo)簽材料又出現(xiàn)了。上個(gè)月我在德國KRONES公司驗(yàn)收設(shè)備時(shí)，KRONES公司展示了他們新的套標(biāo)技術(shù)。新的標(biāo)簽材料，采用LDPE材料，KRONES新的套標(biāo)機(jī)SLEEVEMATIC ES能夠?qū)?biāo)簽撐大，然后套到瓶子上，利用LDPE的自然收縮將標(biāo)簽緊緊地套在瓶子上;而且再也不需要收縮爐。這技術(shù)的好處是LDPE比PVC更加環(huán)保;價(jià)格低;不用收縮爐，節(jié)約能源。

減少材料耗用，節(jié)約能源，對(duì)環(huán)境的貢獻(xiàn)是巨大的。5年來我們不遺余力地推行節(jié)能降耗，通過與專業(yè)廠商的溝通合作，我們更看到了節(jié)能降耗的廣闊前景。

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作者簡(jiǎn)介：

楊青峰，1970年5月，男，山東新泰人，大學(xué)學(xué)歷，副教授，山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院電氣學(xué)院，主要研究方向：自動(dòng)化。

基金項(xiàng)目：2020年度山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院教科研項(xiàng)目“弘揚(yáng)工匠精神，提升專業(yè)技能，職業(yè)技能競(jìng)賽促進(jìn)職業(yè)教育教學(xué)改革研究”立項(xiàng)，項(xiàng)目編號(hào)202003