摘  要：BOPP設(shè)備自引進(jìn)到現(xiàn)在，生產(chǎn)能力早就超過飽和狀態(tài)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。一些引進(jìn)年代相對(duì)較早的生產(chǎn)線，由于裝置在設(shè)計(jì)上的不完善性，能耗大，增加了生產(chǎn)成本，給企業(yè)的發(fā)展帶來了一定的負(fù)面影響，所以進(jìn)行節(jié)能改造，勢(shì)在必行。本文主要探討B(tài)OPP生產(chǎn)冷卻設(shè)備的節(jié)能改造。
關(guān)鍵詞：BOPP 冷卻設(shè)備節(jié)能改造

一、BOPP 生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)介

通過以上BOPP生產(chǎn)工藝流程，可以看出在BOPP生產(chǎn)需要的部分冷卻主要是急冷輥和水槽的水（水浴）。 
二、冷卻設(shè)備對(duì)BOPP生產(chǎn)的影響 
　　 急冷輥溫度有冷卻設(shè)備控制，而急冷輥溫度對(duì)BOPP生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量有著重要的影響。聚合物離開模頭之后，借助附片裝置的外力作用，迅速貼在低溫、高光潔的冷卻轉(zhuǎn)輥面上，高溫熔體和冷輥表面進(jìn)行熱交換，使熔體快速冷卻。對(duì)于基層主料的結(jié)晶聚合物控制，關(guān)鍵在于控制片材的結(jié)晶度。結(jié)晶度過高會(huì)引起拉伸時(shí)破膜或者拉伸時(shí)薄膜霧度增大或薄膜表面粗糙度增大。但結(jié)晶太低也會(huì)導(dǎo)致薄膜機(jī)械性能下降，剛度變差。一般來說，均聚PP這種結(jié)晶型高聚物片材的結(jié)晶情況，與冷卻的速度有密切的關(guān)系。冷輥表面溫度越低，熱傳導(dǎo)越快，或者片材貼附輥面越緊，熔體冷卻速度越快，此時(shí)，片材結(jié)晶度小， 
　　 有利于拉伸。當(dāng)然溫度太低也會(huì)使擠出片材在冷輥表面出現(xiàn)滑動(dòng)或者翹曲，所以在輥面溫度較低的情況下做適當(dāng)?shù)奶岣?，還有利于擠出片材貼附表面，對(duì)于排除氣體，防止氣泡、波紋等表面缺陷有一定作用。冷輥溫度的調(diào)整是需要考慮多方面的因素，比如原料種類、附片設(shè)備、片材厚度等?？傮w來說，在生產(chǎn)BOPP薄膜時(shí)，在一定范圍內(nèi)，冷輥溫度增加，拉伸強(qiáng)度下降，霧度增加。所以在較低溫度下冷卻，使片材結(jié)晶度小，對(duì)以后的拉伸有利。 
三、冷卻設(shè)備節(jié)能改造的意義
　　目前各BOPP企業(yè)主要使用冷水機(jī)組制冷凍水后直接輸送到生產(chǎn)線進(jìn)行熱交換來控制急冷輥溫度。而冷水機(jī)組是個(gè)耗電大戶。如一條產(chǎn)能為90噸/天的BOPP生產(chǎn)線需配套一臺(tái)制冷量威250冷噸（883KW）的冷水機(jī)組方能保證正常生產(chǎn)所需冷凍水供應(yīng)量。根據(jù)長(zhǎng)期生產(chǎn)觀察，BOPP日產(chǎn)量在80噸左右時(shí)，冷水機(jī)組的運(yùn)行電流約為265A。按這種情況將計(jì)算，該冷水機(jī)組每天耗電量為265A*380V*1.732*24h=4185898WH/天（約4186KWH/天）。按電價(jià)0.7元 /KWh的計(jì)算，每天冷水機(jī)組使用電費(fèi)為4186KWh/天*0.7/KWh=2930元/天，每生產(chǎn)一噸BOPP約需36.625元的冷卻電費(fèi)。對(duì)生產(chǎn)企業(yè)來說是一筆不小的成本。在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，對(duì)冷卻設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造既符合當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)升級(jí)政策，也減少了企業(yè)生產(chǎn)成本，在提高BOPP產(chǎn)品在同類市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)企業(yè)的發(fā)展具有重大意義。 
四、冷卻設(shè)備的節(jié)能改造方案即可行性探討 
1.冷卻設(shè)備使用現(xiàn)狀 
　　 現(xiàn)階段大部分BOPP企業(yè)使用冷水機(jī)組作為冷卻設(shè)備，其系統(tǒng)循環(huán)一般如下：冷水機(jī)組系統(tǒng)（包冷卻水泵和冷水機(jī)組配套冷卻塔）制取冷凍水后直接將冷凍水輸送到生產(chǎn)線急冷輥及水槽的換熱器進(jìn)行熱交換，以控制急冷輥及水槽中水的溫度達(dá)到生產(chǎn)工藝要求。具體如（圖一）所示 
2.冷卻設(shè)備改造知道思想
　　 冷水機(jī)組系統(tǒng)是整個(gè)冷卻系統(tǒng)主要耗電部分，占整個(gè)冷卻系統(tǒng)用電量的85%到90%，其余為冷凍水泵的耗電量。故節(jié)能改造的方向和重點(diǎn)是在不影響生產(chǎn)產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下盡量少用甚至不用冷水機(jī)組系統(tǒng)或通過技術(shù)手段在使用冷水機(jī)組系統(tǒng)的情況下減少能耗。簡(jiǎn)單地說就是要達(dá)到省著用或用著省的目的。由于設(shè)備制造技術(shù)和工藝的改進(jìn)，目前市場(chǎng)上已有部分冷卻設(shè)備制造商能制造出水溫低于當(dāng)?shù)?、?dāng)時(shí)的濕球溫度的高效低溫冷卻塔，這為冷卻系統(tǒng)改造提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
3.冷卻設(shè)備改造方案
（1）改造方案一
　　 在原來冷水機(jī)組作為冷卻設(shè)備循環(huán)基礎(chǔ)上直接將冷水機(jī)組的冷卻塔更換成與原來循環(huán)水量相當(dāng)?shù)母咝У蜏乩鋮s塔，其它設(shè)備不改動(dòng)。這樣一來，由于冷水機(jī)組高壓側(cè)的冷卻效果增強(qiáng)，在夏季冷卻塔出水溫度由約34℃降到約28℃，降低約6℃，冷水機(jī)組運(yùn)行工況得到改善，同一臺(tái)冷水機(jī)組在相同的蒸發(fā)溫度的情況下，制取相同制冷需要的耗電減少。以常用的R22冷水機(jī)組為例，在同樣使用環(huán)境，制取相同的制冷量，使用高效低溫冷卻塔后制冷機(jī)組比原來可節(jié)省約15%的耗電量。
每天可節(jié)省電量4186KWh/tian *15%=627.9KWh/天按電價(jià)0.7元/KWh計(jì)算，每天冷水機(jī)組節(jié)省電費(fèi)為627.9KWh/天*0.7/KWh=439.53元/天按全年運(yùn)行280天計(jì)算，每年冷水機(jī)組節(jié)省電費(fèi)為439.53元/天*280天=123068元/天

（2）改造方案二
　　在原來冷水機(jī)組作為冷卻設(shè)備循環(huán)基礎(chǔ)上江冷水機(jī)組系統(tǒng)更換成流量3-4倍的高效低溫冷卻塔，即原來的循環(huán)水量250噸的冷卻塔必須換成循環(huán)水量800噸的高效低溫冷卻塔。相應(yīng)的冷凍水泵、輸水管道、車間急冷輥換熱器也應(yīng)配套進(jìn)行更換。這時(shí)冷卻塔出水溫度能達(dá)到低于本地、當(dāng)時(shí)的濕球溫度1℃至2℃以下，在9月份至下一年的3月份期間能符合BOPP生產(chǎn)工藝要求。
　　原冷凍泵：循環(huán)水量為93m3/h；功率22kw。每天耗電量22kw*24h=528kwh/天
　　更換后冷凍泵：循環(huán)水量為800m3/h；功率110kw。每天耗電量110kw*24h=2640kwh/天，每天可節(jié)省電量4186kwh/天+528kwh/天-2640kwh/天=2074kwh/天按電價(jià)0.7元/kwh計(jì)算，每天冷水機(jī)組節(jié)省電費(fèi)為2074kwh/天*0.7元/kwh=1451.8元/天按全年運(yùn)行280天計(jì)算，每年冷水機(jī)組節(jié)省電費(fèi)為1451.8元/天*280天=406504元/天
（3）改造方案三
　　在原來冷水機(jī)組作為冷卻設(shè)備循環(huán)基礎(chǔ)上增加一臺(tái)循環(huán)水量800噸的高效低溫冷卻塔和配套一臺(tái)800m3/h水泵，本對(duì)原管道進(jìn)行局部改動(dòng)，由于高效低溫冷卻塔的出水溫度較原冷凍水高，換熱溫差小，故需增大生產(chǎn)線急冷輥換熱器和水槽換熱器。具體如（圖二）所示
（a）在氣溫較低的9月份至下一年的3月份期間可以完全關(guān)閉冷水機(jī)組系統(tǒng)，由新增高效低溫冷卻塔系統(tǒng)單獨(dú)向生產(chǎn)線供冷。

　　新增冷凍泵：循環(huán)水量為800m3/h；功率110kw。每天耗電量110kw*24h=2640kwh/天，每天可節(jié)省電量4186kwh/天-2640kwh/天=1546kwh/天，按四安家0.7元/kwh計(jì)算，每天冷水機(jī)組節(jié)省電費(fèi)為1546kwh/天*0.7元/kwh=1802.2元/天，按9月份至下一年3月份期間運(yùn)行140天計(jì)算，每年冷水機(jī)組節(jié)省電費(fèi)為1082.2元/天*140天=151508元/年>
 （b）在天氣較為炎熱的4月份至8月份期間可以由冷水機(jī)組系統(tǒng)單獨(dú)向生產(chǎn)線供冷或由冷水機(jī)組系統(tǒng)和新增加該效低溫冷卻塔系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行聯(lián)合供暖。視具體情況而定，以節(jié)能作為選擇依據(jù)。
 
 1.冷卻設(shè)備改造方案

 2.結(jié)論
 　　  由上表分析可以看出方案三為優(yōu)，方案一次之，方案二由于不能保證生產(chǎn)續(xù)性不能采用。
 
 參考文獻(xiàn)：
 1.《制冷原理》 殷浩 徐德勝  上海交通大學(xué)出版
 2.申長(zhǎng)雨，陳靜波，劉春太，李倩；塑料成型加工講座（第十講）塑料擠出成型工藝及質(zhì)量控制[J]；工藝塑料應(yīng)用；1999年12期
 3.胡小忠，柳和生，賴家美；聚丙烯薄膜的雙向拉伸工藝研究[J]；橡塑技術(shù)與裝備；2004年04期
 4.趙鴻漢；節(jié)水、節(jié)能的玻璃鋼冷卻塔[J];中國(guó)建材；1982年03期
 5.尹燕平 雙向拉伸塑料薄膜 北京化學(xué)工業(yè)出版社1999
 6.郭慶堂 實(shí)用制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1994
 7.蘇小德；徐懋功；新型噴射冷卻塔[J]；給水排水；1981年01期