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[紫外交联 ] 新型LEDD紫外光辐照交联设备-上海敏昌机械设备有限公司

P: 2020-09-07 15:19:36

1

     

 新型LED紫外光辐照聚烯烃交联设备采用新工艺LED灯耗电量比老款辐照省70%,交联速度是原来的2倍以上,新产品解决了绝缘厚辐照不透的缺点和速度慢的缺点,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。根据客户反应大大节约了成本和时间。

  紫外光辐照电缆交联设备的工艺流程是采用紫外光作为辐射源,将混炼好的光交联聚烯烃配料挤塑包覆在导电线芯上,然后立即进入特制的辐照设备中进行熔融态光交联。光辐照交联后的绝缘线芯经过不同温度的冷却处理和其他的后续加工,即可获得光交联聚烯烃绝缘电线电缆产品。紫外光辐照电缆交联设备仅需在原有的普通挤出生产线上稍作改动,安放占地面积不大的上牵引、辐照箱、电气控制柜等即可满足使用要求,生产紫外光辐照交联聚乙烯电线电缆产品。

  一、设备的特点

  紫外LED器件是国际上先进紫外辐射源,具有极高的能源效率(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(30000小时),红外发热低,不产生臭氧,更适于交联聚烯烃等材料的交联固化。

  紫外LED光源的透镜结构使辐照强度更加均匀集中地照射在线缆表面。通过Fluent软件仿真流体与LED结温测试相结合方式进行基板设计,采用散热性能更好的氮化铝陶瓷与铜基相结合的工艺进行LED线路板的设计,具有更高效的散热体系。

  紫外LED光源采用分布式网络电源来驱动紫外LED。驱动电源采用真空灌封工艺封装,保证了电源的可靠性。同时该驱动电源外形采用窄长式布局,与长条型LED光源采用背对背安装方式,供LED电路最大程度缩减导线长度。实现光源的开启、关闭、调光功能。

  紫外LED辐照聚烯烃交联设备,采用圆形腔体隧道结构,安装紫外LED光源,形成对中心区域辐照的隧道,设备功率可进行10~100%范围内发光功率的无级设定。

  与传统汞灯型辐照交联设备(传统变压器驱动型UVI/UVII与电子电源驱动型UVE-I)、电子加速器交联、硅烷交联相比较有以下优势:

  1能耗低

  紫外LED辐照聚烯烃交联设备装机功率相当于原有紫外辐照设备的1/4,电子加速器的1/30,水或者水蒸气需要长期加热,并且加热水的能耗非常高。

  2时间短

  该交联是采用在线挤出交联方式,减少后续交联加工过程,相比水煮或者蒸气辅助的硅烷交联需要的时间以及委托电子束辐照加工,节约电线电缆制造时间,特别是紧急的任务的完成,优势显著。

  3成本低

  相比温水交联以及委托电子束辐照加工,紫外光辐照电缆材价格低,生产过程中减少了很多复杂工艺,如半成品线缆的运输成本、相应的操作人员费用等。

  4无臭氧

  极高的波长选择性,只发出有用波长,无红外辐射,发热量低;极低量可见光辐射,无光污染;无短波长紫外线辐射,对人体无危害,零臭氧排放。无需大功率风机气流冷却,不需要特别复杂的排热、排臭氧风道,只需要向外接一根小直径排烟管道和一台2kW风机将绝缘挤出时产生的低分子物烟气排除,防止影响光辐照效果即可。

  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加一段2m左右的距离,宽度为2.5~3米的空间放置辐照机即可,或者更窄,冷水机摆放可视现场情况而定。

  6操作方便

  静音开合隧道结构,清洁、穿引线方便,操作简单,无需繁杂的流程,由挤出机操作工即可完成。

  7寿命长、维护成本低

  LED器件寿命约30000小时,其他电气与电子器件寿命不低于一般电气电子产品的寿命,无须经常维护。经常性维护为保持光学透镜的清洁,耗材为工业擦拭纸以及油烟清洁剂,由操作工人即可完成。而传统光辐照设备耗材为UV灯管及反光板,很短时间就需要更换一次。电子射线辐照机组更是要专业维护队伍维护。

  8绿色环保

  《工业卫生标准》中规定,臭氧的安全标准为0.15ppm,环境空气质量标准(GB3095-2012),UVLED紫外光交联设备不会产生臭氧,而传统汞灯设备会产生大量的臭氧,臭氧属于有害气体。

  1)适用范围广

  紫外光辐照电缆交联设备均匀交联厚度能达到2mm以上,可用于普通交联聚乙烯电缆,阻燃交联电缆等多种电缆的生产。生产速度高,应用范围广,可与电线电缆生产线生产速度相匹配。

  2)成本低

  紫外光辐照电缆交联设备的价格仅是电子束辐照设备的1/10-1/5.  仅安装需在原挤出生产线的基础上增加该设备即可,无需其他设备投入。与第一代设备相比每年电费及生产效率费用就可省出一台设备。

  3)安装方便

  紫外光辐照电缆交联设备采用模块化设计,各部分之间仅需要用管线连接即可,安装方便。模块化的设计使得设备的摆放具有更高的灵活性,完全满足各种生产现场的安装需求。

  4)可靠性高

  紫外光辐照电缆交联设备采用了先进稳定的控制方式,高可靠性的元器部件,所有非标准零部件均采用高寿命设计,严格的材质选用再配以精准的加工水平,装配的各个环节0均有很高的质量要求。最后经过非常严格的测试确保每台设备能够安全可靠运行,将设备的稳定性及使用寿命发挥到最大。

  新型LED辐照交联机与硅烷交联优势对比:


LED紫外光辐照机  

硅烷交联  

成本节省  

材料成本下降  

每年每台90挤出机排废料600公斤  

每年每台90挤出机排废料12吨  

每年每台90机节省材料成本10万元  

挤出机功率降低  

材料粘度小,功耗小,90挤出机全速挤出仅需30KW左右  

材料粘度大,功耗高,90挤出机全速挤出需要50KW  

每小时节省功率20KW,每年每台挤出机电费节省电费6万元  

人工电费降低  

无需清理挤出机、  

每天需要清理挤出机,每天半个小时清理挤出机  

每个班节省20元电费人工费20元,每年节省2万元  

交联成本降低  

以35平方为例,30000米需要电费80KW  

以35平方为例,30000米蒸汽交联需要4小时,需要耗电200KW  

每年节省电费大概4万元  

生产效率  

与挤出机同步进行交联,挤出绝缘直接成缆无需二次加工  

至少4小时水煮或蒸汽(需要专门的场地、蒸汽发生器)  

每年省工5万元  

产品质量  

热收缩小于4%,无先其凝胶物,表面光滑  

热收缩严重,小截面绝缘常有表面不光滑、先期有凝胶物  


设备投入  

中等  

低(蒸汽房或温水池)  


功耗  

低(仅需10多KW)  

高(需长时间加热)  


生产成本  

 

 


生产周期  

短(在线交联)  

长(需要二次加工)  


                          紫外光辐照比硅烷交联每年节省成本接近30万元  

新型LED辐照交联机与老款高压汞灯交联机优势对比:  


LED紫外光辐照机  

老款高压汞灯辐照机  


功耗  

每平均小于15千瓦  

每小时80KW  


维护成本  

 

 


生产速度  

 

 


灯管寿命  

30000小时  

400小时  


耗材  

 

灯管、反光板、电容  


生产效率  

挤出机不限速效率高,开灯即可生产  

生产速度慢,效率低,浪费人工,需要提前预热半小时  


操作及占地面积  

操作简单占地面积小,无需等待,  

操作复杂,占地面积大  


LED新型辐照机比老款高压汞灯辐照机每年节省电费20万,人工费10万,耗材费5万  


  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、 设备总装机功率: 20kW

  3、 辐照区域最佳直径:30mm

  4、 有效辐照长度:1m

  5、 灯珠采用世界顶级原装进口光源,透镜采用进口石英,使其具有更低的能量损耗,灯组采用液体冷却技术,使LED得光源使用寿命更长。

  6、 电源采用台湾明纬防水电源,采用真空灌封工艺进行防护,具有过载、短路、过电流、过电压、过温保护。

  7、 光功率输出可从10%-100%任意调节,根据客户需求调节任意功率。

  8、 光源使用寿命:30000小时(厂家提供) 输出光强衰减到70%(效率下降到70%)的使用时 间为30000小时,计算到工时为6~10年。

  9、 辐照箱体尺寸:1660mm*960mm*1730mm(长x宽x高)

  设备结构特点:

  1、 静音开合隧道结构,方便操作、清洁;

  2、 采用智能触摸人机界面,监控数据,操作按钮功率设定全部在触摸屏界面完成;

  3、 摸屏控制功能与按钮单独启动共存;

  4、 冷却方式采用制冷机制冷,循环介质采用汽车专用防冻液;

  5、 外接除烟机构,通过风道排出室外

 

1区
   

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机头  

135℃  

150℃  

160℃  

175℃  

180℃  

180℃  

导体截面mm2
   

绝缘标称厚度mm
   

本色生产速度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

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机头
   

135℃  

150℃  

160℃  

175℃  

180℃  

180℃  

导体截面mm2  

绝缘标称厚度mm  

本色生产速度  

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:由于各企业挤出设备及生产工艺、电缆料有所不同,故挤出速度会有所不同,90挤出机不限速。

  LED紫外光辐照交联机实物及现场安装图

  


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