Колко енергия консумира пещта за прахово боядисване? Разход на детайл

Инсталираната мощност от табелката на пещта — 3–150 kW при нашите електрически пещи, 50,000–500,000 kcal/h при нашите газови пещи с горно зареждане — не е енергията, която пещта използва; тя е максимумът, който пещта може да поеме. Пещта достига тази стойност само по време на загряване и само за кратко. Реалният разход се състои от три позиции: (1) загряване — извеждане на студена пещ до работна температура, цена, плащана веднъж дневно; (2) поддържане на зададената температура — възстановяване на топлината, изтичаща през обшивката и вратата, непрекъснато натоварване за целия период, в който пещта е включена; (3) собственото топлинно натоварване на детайла — извеждане на постъпващия метал и приспособлението му за окачване от стайна до температура на полимеризация. Обсъждането дали една пещ „яде много“, без тези три да се разделят, води до грешен извод.

Съотношението между трите също не е постоянно. В работилница, която работи по два часа на ден, по-голямата част от общата стойност е загряването; в цех, който работи по дванадесет часа, загряването се свива до незначителност и топлинното натоварване на детайла става доминиращо. И инвестиционното решение, и всяко усилие за икономия се променят според това на коя страна стои това съотношение.

Четирите позиции на разхода и какво движи всяка от тях

Позицията, която най-често се пренебрегва в цеха, е третата. Топлинното натоварване на детайла е физика и не намалява със смяна на марката на пещта: маса × специфичен топлинен капацитет × температурна разлика. За стомана специфичният топлинен капацитет е около 0,46 kJ/kg·K; всеки килограм стомана, изведен от 20 °C до 200 °C, изисква около 0,023 kWh. Тази стойност е една и съща и в най-ефективната пещ, строена някога. Това, което изборът на пещ може да намали, са загряването, натоварването в установен режим и загубата през вратата — топлинното натоварване на детайла се подобрява само чрез олекотяване на приспособлението за окачване и работа с пълна пещ. Наполовина заредена пещ означава двойна цена за поддържане на температурата на детайл.

Електрическа или газова — погледнато откъм енергията

Предимството от 30–40% при газа е съотношение; колко струва то в пари, зависи от това колко енергия консумирате. В работилница с малко работни часове то остава малко в абсолютна стойност, а абонаментът, станцията за редуциране на налягането, вътрешната тръбна инсталация и коминът се изплащат години наред. В цех с дълги работни часове същото съотношение се превръща в голяма разлика. За пълното решение вижте нашето сравнение между електрическа и газова пещ.

Едно предупреждение: изискването за комин при газовата пещ не е само разходно перо, то е ограничение за разположението. Ако няма фасаден или покривен достъп за димоотвода или ако в наета сграда не може да се получи разрешение, енергийното предимство на газа става без значение.

Защо изолацията е 10 cm минерална вата?

Натоварването в установен режим е топлината, изтичаща през обшивката, и то е обратно свързано с дебелината на изолацията. 10 cm минерална вата е стандарт при нашите пещи; това е дебелината, която сваля загубата в лентата на полимеризация (140–220 °C) до ниво, при което външната обшивка остава допираема с ръка.

Когато изолацията се съкрати, се случва следното:

• Натоварването в установен режим расте. Загубата нараства осезаемо; пещта включва нагревателите или горелката по-често само за да остане на температура. Това е разход, разпределен върху всяка минута от деня — не еднократен.
• Температурната равномерност се влошава. Зоните до стената изстиват по-бързо и в камерата се образува градиент. Поддържането на ±3 °C не е възможно без правилна изолация; разгледали сме това подробно в температурна равномерност на пещта.
• Външната повърхност се нагрява. Работната зона около пещта се затопля, температурата в цеха става проблем през лятото и се появява риск от контакт.
• Ламаринената обшивка се уморява термично. Обшивката започва да носи топлината и с времето около заварените зони се появява деформация.

Изолацията е малка позиция в цената на една пещ и позиция за цял живот в цената на нейната експлоатация. При сравняване на оферти винаги питайте за дебелината на изолацията — тя често е истинският източник на ценова разлика между две пещи.

Как дневното работно време променя решението?

Една и съща пещ е различна машина при различен режим на работа.

В работилница, която работи по два часа на ден, пещта спира скоро след достигане на температурата; енергията за загряване се губи обратно през обшивката почти без да се амортизира. Тук адресът на икономията не е видът гориво, а групирането на работата в партиди: събирането на детайли и работата с пълна пещ наведнъж сваля разхода на детайл повече, отколкото смяната на горивото изобщо някога ще направи.

В цех, който работи на три смени, пещта никога не изстива; загряването се плаща веднъж дневно и става пренебрежимо в общата сума. Икономията там идва от топлинното натоварване на детайла и загубата през вратата/конвейера: по-леки окачвания, скорост на конвейера, съобразена с плътността на зареждане, по-тесен тунелен отвор.

Как се изчислява разходът за енергия на детайл?

Ние не публикуваме стойности — единичните цени на енергията се движат и число, написано днес, подвежда след шест месеца. Но логиката е постоянна. Намерете дневната обща енергия, разделете я на дневния брой детайли и умножете по единичната цена на енергията:

Дневна енергия (kWh)
  = Енергия за загряване (kWh, веднъж дневно)
  + Мощност в установен режим (kW) × дневни работни часове
  + Топлинно натоварване на детайла (kWh/детайл) × дневен брой детайли

Енергия на детайл = Дневна енергия ÷ Дневен брой детайли
Разход на детайл  = Енергия на детайл × единична цена на енергията

Топлинното натоварване на детайла се намира така:

Топлинно натоварване на детайла (kWh) = [ (kg детайл + kg окачване) × 0,46 × (°C полимеризация − °C околна среда) ] ÷ 3600

(0,46 kJ/kg·K е приблизителният специфичен топлинен капацитет на стоманата; за алуминия той е около два пъти по-голям — при линии, боядисващи алуминиеви профили, тази позиция е по-голяма, отколкото хората очакват.)

При газова пещ изградете същото изчисление в kcal вместо в kWh; преобразувайте с 1 kWh ≈ 860 kcal, след което разделете на калоричността на газа за кубичен метър.

Това, което тази формула всъщност казва, е, че броят детайли в знаменателя е по-силен от която и да е позиция в числителя. Пълненето на пещта дава резултат по-бързо от купуването на най-ефективната пещ на света. Ако искате планирането на капацитета да е поставено правилно, нашето ръководство за изграждане на цех за прахово боядисване обяснява как това изчисление се разпростира върху цялата линия.

Предоставена мощност: позицията, най-често пропускана при избор на електрическа пещ

Най-честата злополука в проектите за електрическа пещ е тази: машината е поръчана, произведена, транспортирана до обекта — и предоставената електрическа мощност на сградата не може да я поеме. В този момент влизат заявление за увеличение на мощността, нова разпределителна уредба, сечения на кабели и понякога трансформатор. Тази позиция понякога струва повече от самата пещ и изисква процедура, чийто график не е във вашите ръце.

Преди да поискате оферта, изяснете три неща:

1. Каква е текущата ви предоставена мощност в kW? Тя е отпечатана на сметката ви за електроенергия.
2. Каква част от нея вече е заета? Включително компресор, линия за предварителна обработка, вентилатори на камерата за боядисване и осветление.
3. Възможно ли е увеличение и колко време отнема? Попитайте разпределителното дружество; отговорът се различава по региони.

Необходимите kW за една пещ се изчисляват от вътрешния обем, изолацията, целевото време за загряване и дневния брой цикли. Затова произвеждаме камерната електрическа пещ навсякъде между 3 и 150 kW, оразмерена по най-големия детайл на клиента и наличната му мощност — не работим с каталожни размери. Ако предоставената ви мощност е ограничена, но обемът ви е голям, газовата пещ с горно зареждане обикновено е по-реалистичният отговор.

Често задавани въпроси

Колко kW консумира на час една пещ за прахово боядисване?

Инсталираната мощност от табелката (3–150 kW) не е постоянна стойност; тя е кратък пик по време на загряването. Веднъж достигнала работна температура, пещта поема само толкова, колкото да покрие загубите си, а в правилно изолирана пещ това е малка част от инсталираната мощност. Реалният среден разход е тази част плюс топлинното натоварване на детайлите.

Наистина ли газовата пещ спестява 30-40%?

Нашите газови пещи с горно зареждане работят с 30–40% по-нисък разход за енергия от електрическия еквивалент. Това е съотношение; стойността му в пари зависи от текущите цени на газа и електроенергията и от вашите дневни работни часове. В работилница с малко работни часове абсолютната икономия остава малка и може никога да не покрие инвестицията в комин и абонамент.

По-евтино ли е пещта да се държи включена, или да се изключи и загрее отново?

Решава дължината на прекъсването. Ако прекъсването е по-кратко от собственото време за повторно загряване на пещта (35–45 минути при нашите газови пещи), държането ѝ включена е по-евтино; ако е явно по-дълго, изключването е по-евтино. На практика изключването за обедна почивка не се изплаща; изключването в края на смяната — да.

Увеличава ли по-големият обем на пещта разхода за енергия?

Да, по два начина. По-големият обем увеличава както енергията за загряване, така и загубата в установен режим — и нито едното от двете не зависи от това колко детайла слагате вътре. Преоразмеряването на пещта „за бъдещето“ създава разход, плащан всеки един ден. Правилният подход е пещта да се оразмери по най-големия ви детайл, а капацитетът да се увеличи чрез броя цикли.

Има ли смисъл дебелината на изолацията да се съкрати, за да падне цената на пещта?

Не. Икономия, направена от изолацията, се печели веднъж върху цената на машината и се връща всеки ден в експлоатационния разход; тя влошава и температурната равномерност, и живота на обшивката. 10 cm минерална вата е стандарт при нас и не я третираме като предмет на договаряне.

Обобщение

Инсталираната мощност е стойност на капацитета, а не сметка. Сметката се пише от загряването, натоварването в установен режим, топлинното натоварване на детайла и загубата през вратата — а тежестта на тези четири се измества според дневните ви работни часове. В работилница с малко работни часове адресът на икономията е пълненето на пещта; в цех с дълги работни часове това са видът гориво и масата на приспособленията за окачване. При електрическия вариант първата стъпка на решението не е пещта, а вашата предоставена мощност.

Изпратете ни размерите на най-големия си детайл, дневния си брой детайли и текущата си предоставена мощност и заедно ще определим колко kW трябва да бъде пещта и какво всъщност е енергийното натоварване на детайл.