Пару лет назад я зашел на завод по производству литьевых изделий в Нинбо: там стояло двадцать прессов, и рядом с каждым из них притаился свой маленький осушитель. Воздух в том помещении напоминал сауну. Пятнадцать ящиков с молекулярным ситом, пятнадцать нагревателей, пятнадцать вентиляторов — все они сбрасывали тепло в то же самое помещение, где операторы пытались работать. Директор завода рассказал мне, что счет за электроэнергию в июле был их самой крупной отдельной статьёй расходов. Я не удивился.

Никто не собирается строить завод именно так. Начинаешь с двух прессов, покупаешь сушилку, устанавливаемую рядом с прессами, потому что именно она подходит. Добавляешь пресс — добавляешь сушилку. Пять лет спустя у тебя уже целая стена из небольших сушильных установок, и никто даже не помнит, что когда-то существовал другой вариант. Это руководство посвящено тому варианту, который большинство заводов упускают из виду: а именно централизованная система осушения и сушки.

Два способа сушки пластика перед формованием

Прежде чем приступить к сравнению, давайте разберемся, что на самом деле представляет собой каждая из этих конфигураций. Многие недоразумения, о которых я слышу на производстве, возникают из-за того, что люди используют эти термины неточно.

Осушительные сушилки, устанавливаемые рядом с оборудованием (или на бункере) — это устройства, которые вы видите, привинченные к горловине термопластавтомата. Каждое из них представляет собой полноценную автономную систему: бункер для хранения материала, картридж с осушителем для осушения воздуха, нагреватель, вентилятор и собственный контур регенерации. Достаточно подключить устройство к сети, установить точку росы — и оно высушит всё, что находится в бункере. Для отдельной машины, работающей с одним видом пластмассы, это проще простого.

Централизованная система осушения с удалением влаги — это совсем другое дело. В этом случае в центральном месте — зачастую за пределами производственной зоны или на антресоли — устанавливается одна (или несколько) крупных сушильных установок, каждая из которых подает сухой воздух к нескольким станкам по изолированным трубопроводам. Сам материал, как правило, по-прежнему находится в бункере у каждого пресса, но бункер питается потоком сухого воздуха от центральной установки, а не имеет собственного встроенного осушителя. Во многих установках центральная система также включает централизованную вакуумную транспортировочную систему для подачи материала в бункеры, и именно в этом она пересекается с интеллектуальная централизованная система подачи корма.

Стоит отметить очевидное: оба подхода основаны на одном и том же принципе сушки. Если вы читали наше руководство по Как выбрать пластиковую осушительную сушилку, вы уже знаете о точке росы, температуре сушки и о том, почему гигроскопичные полимеры, такие как ПЭТ и нейлон, необходимо правильно сушить. Разница здесь заключается не в научных аспектах, а в архитектура. Одна сушилка на каждый пресс или одна система для всего завода.

Энергетика: где централизованная сушка даёт значительные преимущества

Именно эта часть привлекает внимание людей, ведь её результаты ежемесячно выражаются в реальных деньгах.

Представьте себе снова схему, установленную рядом со станом. Пятнадцать сушильных установок, каждая с нагревателем, который циклически включается и выключается, каждая с вентилятором, работающим практически постоянно, каждая регенерирует свой осушитель по таймеру, независимо от того, нужно это или нет. По отдельности они не слишком эффективны, но настоящая трата заключается в том, что они работают на полную мощность даже тогда, когда печатная машина, которую они обслуживают, простаивает или работает на половинной скорости. Когда печатная машина останавливается для смены формы, её осушитель продолжает гудеть, расходуя электроэнергию на сушку материала, который никто не использует.

Централизованная система меняет эту ситуацию. Поскольку сушка осуществляется большими партиями, размер установки можно подобрать так, чтобы она работала в более эффективном режиме. Крупные адсорбционные сушилки демонстрируют лучшие показатели энергопотребления на фунт материала, чем ряд небольших сушилок. Кроме того, при снижении спроса появляется возможность отключать или снижать мощность целых зон — чего невозможно добиться при использовании пятнадцати независимых сушилок, каждая из которых ведет свою собственную «маленькую битву».

Еще одним важным фактором экономии является тепло. Пятнадцать сушильных установок, расположенных рядом со станками, сбрасывают отработанное тепло прямо в производственное помещение — это и есть тот «эффект сауны», о котором я упоминал. Центральный агрегат, расположенный вдали от печатных машин, отводит это тепло туда, где оно не мешает. Если вы живете в жарком климате, то одна только экономия на кондиционировании воздуха может быть значительной, и я не раз был свидетелем того, как именно этот фактор склонял чашу весов при принятии решения.

Однако есть один нюанс, и я не буду делать вид, что его нет. Централизованные системы теряют часть эффективности в трубопроводах — сухой воздух должен проходить от центрального агрегата до каждого бункера, и по пути происходит небольшая потеря температуры и энергии. Хорошая теплоизоляция трубопроводов и разумные расстояния позволяют свести эти потери к минимуму, но это реальный фактор. Если ваши прессы разбросаны по огромному зданию, протяженность трубопроводов может съесть значительную часть экономии.

Первоначальные затраты и площадь помещений

Поговорим о деньгах, ведь именно это имеют в виду большинство владельцев, когда спрашивают, что лучше.

Сушилки, устанавливаемые рядом с оборудованием, обходятся дешевле при вводе в эксплуатацию. Вы покупаете их по одному, по мере необходимости. Начальные затраты на небольшой завод невелики, и вам не придется ничего платить, пока вы не установите пресс. В этом и заключается главная привлекательность: оплата по мере развития бизнеса.

Централизованная система требует более значительных первоначальных вложений. Вы приобретаете сушильную установку, изолированные трубопроводы, распределительный коллектор и, возможно, оборудование для централизованной транспортировки — всё сразу. Это немалая сумма. Но вот в чём заключается выгода, которую упускают из виду большинство людей: эта одна крупная установка зачастую обходится дешевле, чем сумма стоимости пятнадцати отдельных сушилок, если учесть дополнительные монтажные работы, запасные части и расходы на техническое обслуживание пятнадцати отдельных машин.

Что касается занимаемой площади, то здесь централизованная система бесспорно выигрывает. Пятнадцать бункерных сушилок занимают место именно там, где оно нужнее всего — у пресса, где работают операторы и роботы. Центральный блок расположен в стороне, часто на антресоли или у стены. На тесном производстве освобождение этой площади может оказаться ценнее, чем экономия энергии.

Еще один момент, который следует учесть: резервирование. В случае с сушилками, установленными на каждом станке, если одна выйдет из строя, остальные четырнадцать продолжат работу. Единственный центральный агрегат представляет собой единственную точку отказа — именно поэтому в большинстве централизованных систем, которые я проектирую, предусмотрено как минимум два небольших агрегата вместо одного большого, чтобы можно было отключить один из них для технического обслуживания, не останавливая производство.

Когда каждое из них действительно имеет смысл

Вот моё честное мнение, основанное на том, что я вижу на практике на реальных предприятиях:

• Оставайтесь рядом со станом, если: если у вас работает менее пяти–восьми прессов; ваши станки расположены на большом расстоянии друг от друга; вы так часто меняете смолы, что каждому прессу требуется собственная сушильная установка; или у вас пока нет средств для приобретения централизованной системы. Для небольшого или развивающегося цеха отдельные сушилки зачастую являются оптимальным решением.
• Выбирайте центральный вариант, если: у вас достаточно печатных машин, чтобы площадь помещения имела значение; вы печатаете большие тиражи из одних и тех же материалов; вы находитесь в жарком климате, где отработанное тепло доставляет неудобства; или вы уже задумываетесь о централизованной системе транспортировки материалов и хотите объединить эти процессы. При количестве печатных машин свыше восьми–десяти аргументы в пользу централизации становятся все более весомыми.
• Гибридный ответ: На многих заводах используется небольшое количество сушилок, установленных непосредственно у оборудования, для специальных материалов, а также централизованная система для массового производства основной смолы. Никакой закон не обязывает выбирать только один вариант.

С чем сочетается центральная сушка на реальном предприятии

Вот о чём вам никто не рассказывает во время коммерческих переговоров: централизованная сушильная установка практически никогда не работает изолированно. Поскольку по всему заводу уже проложены трубопроводы для воздуха и (часто) сырья, почти всегда имеет смысл одновременно продумать и сопутствующие системы.

Наиболее логичным решением является централизованная система транспортировки. Если вы планируете подавать сухой воздух в бункеры, то, как правило, вам также потребуется подавать в эти же бункеры и сырье — именно здесь и возникает взаимосвязь с централизованной системой подачи. Комбинированная схема централизованной сушки и транспортировки представляет собой единый интегрированный контур, и проще правильно спроектировать её с самого начала, чем впоследствии модернизировать.

Кроме того, возникает вопрос о Сушка ПЭТ В частности, ПЭТ — одна из самых чувствительных к влаге смол, с которыми вам придётся работать, и для неё необходимы как надлежащая точка росы, так и достаточное время сушки. В централизованной системе необходимо убедиться, что сушилка, предназначенная для ПЭТ, обеспечивает необходимое время пребывания материала в ней — нельзя просто направить на неё мощный поток воздуха и надеяться на лучшее. Если значительная часть вашей продукции изготавливается из ПЭТ, требования именно к этому материалу могут оправдать создание отдельного контура сушки вместо совместного использования центрального агрегата.

А если на вашем предприятии сушат совершенно разные виды смол, то выбор метода сушки имеет большее значение, чем архитектура системы. Материал, для сушки которого достаточно горячего воздуха, вообще не должен попадать в дорогостоящий контур с осушителем. Решение о том, использовать централизованную систему или локальную, на самом деле должно быть последним вопросом, а не первым — сначала нужно правильно подобрать метод сушки для каждого материала, а уже потом решать, стоит ли применять централизованную систему.

Техническое обслуживание: пятнадцать маленьких машин против одной большой

Никто не придаёт значения времени, затрачиваемому на техническое обслуживание, пока не столкнётся с этим на собственном опыте, так что позвольте мне избавить вас от этой урока.

Пятнадцать сушильных установок, установленных рядом со станками, — это пятнадцать адсорбционных картриджей, за которыми нужно следить, пятнадцать вентиляторов, которые нужно заменять, и пятнадцать комплектов уплотнений и нагревателей, за состоянием которых необходимо следить. Когда одна из них выходит из строя, приходится выяснять, на каком именно прессе это произошло, что вносит свою долю хаоса в и без того напряженный рабочий день. Запасные части для пятнадцати разных агрегатов — это уже целый небольшой склад.

Централизованная система объединяет всё это в одном месте. Вам нужно обслуживать всего один (или пару) агрегатов, иметь один комплект запасных частей и проверять одну систему регенерации. Минус заключается в том, что когда центральная установка требует внимания, вы работаете с оборудованием, от которого зависит вся станция — и именно поэтому так важна резервированность. Если эксплуатировать две установки меньшего размера, то одну из них можно разобрать во вторник, не останавливая работу остальных.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Стоит ли устанавливать централизованную систему осушения с удалением влаги?
Как правило, да — если объем производства превышает примерно восемь–десять тиражей, вы выпускаете длинные рулоны материала и заботитесь об экономии площади и энергозатрат. Для небольших цехов отдельные сушильные машины зачастую являются более разумным приобретением. Точка безубыточности зависит от планировки вашего цеха, климатических условий и объема тиражей — стоит просчитать это на основе ваших собственных данных.

Вопрос 2: В чём разница между осушительной сушилкой и адсорбционной сушилкой?
С практической точки зрения это одно и то же. Термин «осушитель» описывает способ осушения воздуха (с помощью осушительного картриджа), а термин «осушение» — саму операцию. Оба термина относятся к одному и тому же классу осушителей, которые обеспечивают низкую контролируемую точку росы за счет использования гигроскопичных смол.

Вопрос 3: Можно ли использовать одну центральную сушилку для сушки разных видов смол?
Это возможно, но нужно действовать осторожно. Различные смолы требуют разных температур и времени сушки. Можно либо настроить центральный блок на параметры, подходящие для данной группы материалов, либо выделить отдельные контуры для материалов с сильно отличающимися требованиями — например, для ПЭТ, который особенно чувствителен к влаге.

Вопрос 4: Действительно ли централизованная сушка позволяет экономить энергию?
В большинстве случаев — да, в основном за счет более эффективной периодической сушки, что позволяет уменьшить мощность или отключить отдельные зоны при снижении спроса, а также не допускать попадания отработанного тепла в производственное помещение. Недостатком являются теплопотери в длинных трубопроводах, поэтому важна качественная теплоизоляция.

Вопрос 5: Можно ли дооснастить существующую установку системой централизованной сушки?
Да, хотя проще, если планировать это одновременно с централизованной системой транспортировки. Модернизация трубопроводов и изменение их схемы после завершения строительства обходится дороже, чем их проектирование с самого начала, но это делается постоянно по мере расширения предприятий.

Заключительные мысли

В системе сушки нет ничего выдающегося. Она просто стоит на месте, и когда работает, о ней даже не вспоминаешь. Именно поэтому на столь многих заводах по-прежнему используется та же конфигурация оборудования, которую приобрели, когда у них было всего два печатных станка, даже после того, как их количество выросло до двадцати.

Но этот выбор стоит пересмотреть, ведь его последствия накапливаются со временем. Пятнадцать маленьких осушителей, расходующих тепло на полу, пятнадцать комплектов технического обслуживания, площадь, которую уже не вернуть — это огромные скрытые затраты, с которыми придется мириться годами. Централизованная система осушения с правильным расчётом мощности и даже небольшим запасом по мощности превращает всё это в одну аккуратную и эффективную установку, о которой вы практически не задумываетесь.

Если количество нажатий не превышает примерно восьми, не задумывайтесь — установка рядом со станком, скорее всего, подойдет. Если же превышаете этот показатель, и особенно если вы уже переходите к централизованной системе подачи материала, стоит просчитать экономическую целесообразность централизованной системы. Цифры, полученные на вашем собственном производстве с учётом ваших климатических условий и тиражей, дадут вам более точный ответ, чем любое общее руководство.