注塑機電機節(jié)能技術改造項目可行性研究報告代項目建議書

1、康泰塑膠科技集團有限公司注塑機電機節(jié)能技術改造項目可行性研究報告54目錄第一章 總 論 錯. 誤！未定義書簽1.1 項目背景 錯. 誤！未定義書簽1.2 項目概況 錯. 誤！未定義書簽1.3 項目建設單位財務狀況 錯. 誤！未定義書簽第二章 產品市場預測 錯. 誤！未定義書簽2.1 市場現狀 錯. 誤！未定義書簽2.2 價格預測 錯. 誤！未定義書簽第三章 建設規(guī)模與產品方案 錯. 誤！未定義書簽3.1 建設規(guī)模 錯. 誤！未定義書簽3.2 產品方案 錯. 誤！未定義書簽3.3 產品標準 錯. 誤！未定義書簽第四章 產品生產基地 錯. 誤！未定義書簽4.1 廠址選擇 錯. 誤！未定義書簽第五章

2、 技術方案、設備方案、工程方案 錯誤！未定義書簽5.1 技術方案 錯. 誤！未定義書簽5.2 設備方案 錯. 誤！未定義書簽5.3 工程方案 錯. 誤！未定義書簽5.4 項目實施進度 錯. 誤！未定義書簽第六章 主要原材料和能源 錯. 誤！未定義書簽6.1 主要原輔材料供應與消耗 錯. 誤！未定義書簽6.2 能源供應與消耗 錯. 誤！未定義書簽第七章 節(jié)能措施 錯. 誤！未定義書簽7.1 節(jié)能設計依據 錯. 誤！未定義書簽7.2 節(jié)能原則 錯. 誤！未定義書簽7.3 節(jié)能措施 錯. 誤！未定義書簽7.4 環(huán)境保護 錯. 誤！未定義書簽第八章 勞動安全衛(wèi)生 錯. 誤！未定義書簽8.1 勞動安全

3、錯. 誤！未定義書簽8.2 衛(wèi)生錯. 誤！未定義書簽8.3 消防錯. 誤！未定義書簽8.4 企業(yè)組織與勞動定員 錯. 誤！未定義書簽第九章 投資估算及資金籌措 錯. 誤！未定義書簽9.1 投資估算依據及范圍 錯. 誤！未定義書簽9.2 建設投資估算 錯. 誤！未定義書簽9.3 投資估算 錯. 誤！未定義書簽9.4 資金籌措 錯. 誤！未定義書簽第十章 財務分析及評價 錯. 誤！未定義書簽10.1 財務評價基礎數據與參數選取 錯. 誤！未定義書簽10.2 銷售收入估算 錯. 誤！未定義書簽10.3 成本費用估算 錯. 誤！未定義書簽10.4 財務評價報表 錯. 誤！未定義書簽10.5 財務評價指

4、標 錯. 誤！未定義書簽10.6 不確定分析 錯. 誤！未定義書簽10.7 財務評價結論 錯. 誤！未定義書簽第十一章 經濟和社會評價 錯. 誤！未定義書簽11.1 財務評價指標 錯. 誤！未定義書簽11.2 國民經濟評價結論 錯. 誤！未定義書簽11.3 項目對社會的影響分析 錯. 誤！未定義書簽11.4 項目與所在地互適性分析 錯. 誤！未定義書簽11.5 社會評價結論 錯. 誤！未定義書簽第十二章 風險分析 錯. 誤！未定義書簽12.1 主要風險因素 錯. 誤！未定義書簽12.2 風險對策 錯. 誤！未定義書簽第十三章 結論與建議 錯. 誤！未定義書簽13.1 推薦方案的總體描述 錯.

5、誤！未定義書簽13.2 結論與建議 錯. 誤！未定義書簽第一章 總論1.1 、項目背景1.1.1 項目名稱、承辦單位、主管部門、擬建地區(qū)和地點1 、項目名稱：康泰工業(yè)園注塑機電機節(jié)能技術改造項目2 、承辦單位：成都康泰塑膠科技集團有限公司技術中心3 、主管部門 :成都市經濟技術委員會4 、擬建地點和改造內容：本項目在康泰集團廠區(qū)內（四川省崇州市 集中工業(yè)區(qū)宏業(yè)大道北段）對現有注塑機械進行設備技術改造，無新征土 地和廠房，利用原有廠房面積1800m2,改造設備186臺/套，以實現降低能 耗 40%的目標。1.1.2 承擔可行性研究工作的單位單位名稱：信息產業(yè)電子第十一設計研究院有限公司1.1.3

6、 研究工作概況1 、項目建設的必要性康泰公司目前生產所用注塑機全是采用變量泵動力系統(tǒng),公司經多年 生產實踐發(fā)現,變量泵系統(tǒng)存在不少缺陷：變量泵對流量變化的動態(tài)響應 時間較長,導致注塑周期加長；機器的噪音變大；對液壓油的清潔度要求 較高。另外,與電液伺服系統(tǒng)相比,變量泵系統(tǒng)耗電要高出不少。當今塑料行業(yè)競爭激烈,如若繼續(xù)使用當前變量泵系統(tǒng)的話,康泰公 司將在產品的生產周期上跟不上節(jié)奏,同時因為耗電量大,也將會大大增 加生產成本。因此,為了減少生產成本,加快生產周期,節(jié)約能源,必須 對當前的變量泵注塑機進行改造。2項目發(fā)展及可行性研究工作概況在塑料工業(yè)中，注塑機是一種通用型機械。在傳統(tǒng)設計上，只考慮

7、到 共用性，設計時是以最大容量為基礎，在實際的加工中，常常是大馬拉小 車的現象，所以，在注塑機運行過程中電能浪費相當嚴重。注塑機的運行工序過程一般分為鎖膠、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開 模等，隨產品及加工工序不同，各工序所需液壓、流量、壓力不同。對于 油泵馬達而言，注塑機在注塑過程的負載是處于變化狀態(tài)。其原注塑油泵 馬達以恒定的轉速提供的液壓流量，多余的液壓將通過溢流閥回流，此過 程稱高壓節(jié)流，高壓節(jié)流效率一般為 60% 70%。能量損失多達 30%40%， 同時由于液壓長期全速循環(huán)流動與液壓件機械劇烈磨擦，造成油溫過高， 噪音過大，機械壽命縮短等不良現象。隨著世界各國在環(huán)保，如能耗、噪音、泄漏

8、等控制方面日益嚴格的要 求，節(jié)能已完成為注塑機電液系統(tǒng)的研究重點。目前，在注塑機節(jié)能、控 制精度上，日本的全電動式注塑機相較于傳統(tǒng)液壓式注塑機具有非常明顯 的優(yōu)勢。但全電動式注塑機的制造成本非常高、使用壽命、維護成本又不 如全液壓式注塑機，因此也制約了它的發(fā)展。而電液伺服系統(tǒng)采用高性能的伺服電機與泵集成使用，根據注塑機生 產的需要控制輸出壓力和流量。采用電液伺服系統(tǒng)注塑機的特點是：節(jié)電 （比定量泵系統(tǒng)省電 50%以上，比變量泵系統(tǒng)省電 40%以上）、精密（注塑 機制品重復精度高，動作重復精度高）、生產效率高（注塑成型周期短）、 性價比高（售價略高于變量泵機型，但遠低于全電式機型）近年來，隨著技

9、術的進步用戶對注塑機的效率、穩(wěn)定性、可維護性、 噪音等方面都提出了越來越高的要求。注塑機的驅動部分從變頻器應用、 變量泵技術逐漸演變成伺服技術。伺服節(jié)能注塑機驅動系統(tǒng)在兼顧成本與 性能穩(wěn)定性的前提下，完美的解決了用戶最為關心的效率問題，以及工藝 重復性、噪音等方面的需求，代表了國內外先進注塑機的發(fā)展方向。經過改造后的注塑機，實際測試發(fā)現，伺服節(jié)能注塑機不但大大減少了耗電量且提高了生產效率。1.2主要技術經濟指標表表1-1主要技術經濟指標表序號項 目單位數據和指標備注1總投資萬元10411.1其中：固定資產投資萬元10041.2鋪底流動資金萬元372改造設備臺/套1863改造節(jié)能分析3.1改造前

10、KW43533.2改造后KW24203.3節(jié)能量KW19334節(jié)電計算4.1日節(jié)申1量KWH469324.2年節(jié)申1量KWH1693.3084.3工業(yè)用電單價元 / KWH0.7184564.4年節(jié)電費萬元12195節(jié)煤計算5.1折標系數1.2295.2年節(jié)煤量噸20816節(jié)約收入萬元1219達產年平均7增值稅及稅金附加萬元47達產年平均8利潤總額萬元156達產年平均9銷售利潤率%61.9達產年平均10銷售利稅率%80.55達產年平均11總投資利潤率%39.71達產年平均12總投資利稅率%51.65達產年平均13財務內部收益率%56.13稅后14財務凈現值（ic=12%）萬元425稅后序號項

11、目單位數據和指標備注15投資回收期年3.08含建設期16盈虧平衡點%23.58生產能力表示1.3可行性研究結論綜上所述，本項目符合國家節(jié)能降耗政策，設備改造的技術工藝先進、 成熟，可有效節(jié)約能源（電能），提高單位生產效率，降低生產成本，同 時保護工作環(huán)境；而改造后設備制造出成品其市場潛力巨大，未來投資回 報快，社會經濟效益明顯。因此，本項目可行。第二章 項目背景和發(fā)展概況2.1項目提出的背景2.1.1國家或行業(yè)發(fā)展規(guī)劃現在人們已公認一個國家或地區(qū)塑料的人均年消耗量及塑料工業(yè)在國 民經濟中所占的地位是反映工業(yè)發(fā)展與進步的重要標志之一。中國塑料資 源豐富，21世紀初主要合成樹脂年產量達1.4萬噸，

12、排世界第4位。并且 中國合成樹脂的產量還在以5%-10%勺速度增長。中國又是塑料消費大國， 據統(tǒng)計，其年消耗量占世界第二，僅次于美國，而中國的人均消費僅為 19kg，在世界排名第32位，是工業(yè)發(fā)達國家的11%-20%可見中國的塑料 工業(yè)還要大發(fā)展，塑料機械前景廣闊。根據塑料制品的市場分析，目前中國塑料機械行業(yè)產值每年約100億元，而國內市場需求約 200億元，還有很大空間，注塑機的需求也逐步由 南方向北方擴散，同時也帶將帶動塑料工業(yè)關聯產業(yè)的發(fā)展。2.1.2項目發(fā)起人以及發(fā)起緣由中國注塑機雖然發(fā)展很快、生產品種也較多，基本上能供給國內塑料原料加工與塑料制品加工、成型所需的一般技術裝備，個別產品

13、也進入世 界前列，但與工業(yè)發(fā)達國家如德國、日本、意大利相比，中國注塑機還有 一定差距，主要表現在品種少、能耗高、控制水平低、性能不穩(wěn)定等方面' 康泰公司現在生產所用注塑機全是采用變量泵動力系統(tǒng)，公司經多年 生產實踐發(fā)現，變量泵系統(tǒng)存在不少缺陷：變量泵對流量變化的動態(tài)響應 時間較長，導致注塑周期加長；機器的噪音變大；對液壓油的清潔度要求 較高。另外，與電液伺服系統(tǒng)相比，變量泵系統(tǒng)耗電要高出不少。當今塑料行業(yè)競爭激烈，如若繼續(xù)使用當前變量泵系統(tǒng)的話，康泰公 司將在產品的生產周期上跟不上節(jié)奏，同時因為耗電量大，不但會浪費大 量能源，也將會大大增加生產成本。因此，為了節(jié)約寶貴的能源資源，同 時

14、降低生產成本，加快生產周期，提高生產效率，必須對當前的變量泵注 塑機進行改造。由此，康泰塑膠科技集團設備技術中心（能源辦公室）副組長張文霖 提出對康泰公司康泰工業(yè)園二期車間的現有注塑機進行伺服節(jié)能技術改 造。2.2項目發(fā)展概況221已進行的前期技改成果與測試檢測工作（項目）情況在進行大規(guī)模改造前，康泰公司挑選了三臺不同型號的注塑機進行了 伺服節(jié)能改造，然后與其它同型號的注塑機進行了對比，其詳細情況如下 表所示：表2-1注塑機改造節(jié)能測試試驗項目測試一測試二測試三測試地點康泰工業(yè)園二期管件一車間康泰工業(yè)園二期管件一車間康泰工業(yè)園二期管件二車間材料PVCPPRPE制品Dn 110等徑三通40 X

15、25異徑彎頭變徑125X 160直通機型變量泵150 伺服節(jié)能注塑機150注塑機變量泵125 伺服節(jié)能注塑機125注塑機變量泵180 伺服節(jié)能注塑機180注塑機每模耗電（KW/H0.02170.01300.03170.01960.05220.0319節(jié)能對比伺服機比變量泵機節(jié)能40%伺服機比變量泵機節(jié)能40%伺服機比變量泵機節(jié)能40%經以上三項測試足見伺服節(jié)能注塑機在能耗方面的優(yōu)勢，康泰公司共有注塑機上百臺，改進為伺服注塑機后可見在能耗方面將會大大降低。222項目立項情況本項目于2011年8月8日上報崇州市經濟局立項備案。2.3投資的必要性在塑料工業(yè)中，注塑機是一種通用型機械。在傳統(tǒng)設計上，只

16、考慮到 共用性，設計時是以最大容量為基礎，在實際的加工中，常常是大馬拉小 車的現象，所以，在注塑機運行過程中電能浪費相當嚴重。注塑機的運行工序過程一般分為鎖膠、射膠、熔膠、保壓、冷卻、開 模等，隨產品及加工工序不同，各工序所需液壓、流量、壓力不同。對于 油泵馬達而言，注塑機在注塑過程的負載是處于變化狀態(tài)。其原注塑油泵 馬達以恒定的轉速提供的液壓流量，多余的液壓將通過溢流閥回流，此過 程稱高壓節(jié)流，高壓節(jié)流效率一般為 60滄70%能量損失多達30滄40% 同時由于液壓長期全速循環(huán)流動與液壓件機械劇烈磨擦，造成油溫過高， 噪音過大，機械壽命縮短等不良現象。隨著世界各國在環(huán)保，如能耗、噪音、泄漏等控

17、制方面日益嚴格的要 求，節(jié)能已完成為注塑機電液系統(tǒng)的研究重點，目前，在注塑機節(jié)能、控 制精度上，日本的全電動式注塑機相較于傳統(tǒng)液壓式注塑機具有非常明顯 的優(yōu)勢。但全電動式注塑機的制造成本非常高、使用壽命、維護成本又不 如全液壓式注塑機，因此也制約了它的發(fā)展。而電液伺服系統(tǒng) 采用高性能的伺服電機與泵集成使用，根據注塑機生產的需要控制輸出壓力和流量。采用電液伺服系統(tǒng)注塑機的特點是：節(jié)電（比定量泵系統(tǒng)省電50%以上，比變量泵系統(tǒng)省電 40%以上）、精密（注塑機制品重復精度高，動作重復精度高） 、生產效率高（注塑成型周期短）性價比高（售價略高于變量泵機型，但遠低于全電式機型） ?？堤┕咀鳛槲髂系貐^(qū)最

18、大的化學建材生產企業(yè)之一，擁有注塑設備 百余臺，現采用的變量泵注塑機對流量變化的動態(tài)響應時間較長，導致注 塑周期加長；機器的噪音大；對液壓油的清潔度要求較高。另外，與電液 伺服系統(tǒng)相比，變量泵系統(tǒng)耗電仍然要高出不少。為了節(jié)約寶貴的能源，環(huán)境保護，同時提高生產效率使公司在市場激 烈的競爭中占取優(yōu)勢，需要對現有設備進行必要的節(jié)能技術改造。第三章 市場分析與建設規(guī)模3.1 市場調查與預測中國塑料工業(yè)經過長期的奮斗和面向全球的開放 , 已形成門類較齊全 的工業(yè)體系 , 成為與鋼材、水泥、木材并駕齊驅的基礎材料產業(yè) , 作為一種 新型材料 , 其使用領域已遠遠超越上述三種材料進入 21 世紀以來，中國塑

19、 料工業(yè)取得了令世人矚目的成就，實現了歷史性的跨越。作為輕工行業(yè)支 柱產業(yè)之一的塑料行業(yè)，近幾年增長速度一直保持在 10%以上，在保持較 快發(fā)展速度的同時，經濟效益也有新的提高。塑料制品行業(yè)規(guī)模以上企業(yè) 產值總額在輕工 19 個主要行業(yè)中位居第三，實現產品銷售率 97.8% ，高 于輕工行業(yè)平均水平。從合成樹脂、塑料機械和塑料制品生產來看，都顯 示了中國塑料工業(yè)強勁的發(fā)展勢頭。3.1.1 塑料建材：新經濟增長點今后 5-15 年，塑料建材將成為新的消費熱點和經濟增長點。隨著塑 料建筑制品的品種逐步系列化、配套化和標準化，環(huán)保節(jié)能的要求和推廣 應用的力度加大，各種塑料管、門窗、高分子防水材料、裝

20、飾裝修材料、 保溫材料及其他建筑用塑料制品的需求將有較大幅度增加。按照建設部“十一五”規(guī)劃， 5 年內建筑節(jié)能要達到 1.01 億噸標準 煤，節(jié)能建筑總面積要超過 21.6 億平方米，其中新建筑 16 億平方米， 改造現有建筑 5.6 億平方米。中國有 400 億平方米既有建筑，目前約有 三分之一需進行節(jié)能改造，按照每平方米 200 元的改造標準，這部分建筑 節(jié)能材料和技術在未來的市場容量可達 2.6 萬億元。由于塑料管道具有節(jié) 能、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)地的特點，到 2011 年建筑給水和排水管道 80%將采 用塑料管，建筑雨水排水管道 70%采用塑料管?！笆晃濉逼陂g，塑料管 道工程用量平均每年將

21、達 200 萬噸。而綜合成本較低、性能優(yōu)越、一次性 投入稍高的塑料新型材料如 PU、EPS、XPS、 PP、PVC 等發(fā)泡材料的應用前景潛力巨大，拓展領域十分廣闊近幾年，我國塑料管道產業(yè)發(fā)展很快，品種規(guī)格不斷增加，產品質量 不斷提高，企業(yè)規(guī)模不斷擴大。其中萬噸級產能的生產企業(yè)超過 70 家， 10萬噸級的企業(yè)也有10家左右，其中PVC-U管材生產企業(yè)年生產規(guī)模超 過 1 萬噸的企業(yè) 60 多家。隨著國家對環(huán)境保護的日益重視， 未來 5 年內 國家將在排水管網建設方面投入巨資，這意味著塑料埋地排水管的發(fā)展市 場空間加大。3.1.2 10% 的增速 可能持續(xù)數十年業(yè)內人士認為，塑料管道產品每年大于

22、10%的速度增長有可能要持續(xù)三四十年。因為中國是發(fā)展中國家，公共基礎設施和市政建設都相對落后， 因此不論遇到多大的經濟危機，發(fā)展城市基礎設施建設是大趨勢。與發(fā)達 國家相比，中國目前在市政公用設施方面還相對落后。今后1020年的時間內，城市的市政公用設施投資需求不會降低，并將向城郊、城鎮(zhèn)和中心 村延伸和擴大?！笆晃濉逼陂g，中國市政公用設施總投資將達到 5 萬億 元左右，年均增長約為 20。比如近年城市和農村新建建筑面積每年分別 達 10 億平方米左右。在這個過程中，塑料管道是必不可少的材料。從歷史上看，每個國家在應對經濟危機時，采取的辦法都是加大基礎 設施建設。中國的城市化建設要趕上世界發(fā)達國

23、家的水平，還有很長的路 要走。去年國務院常務會議審議通過了擴大內需促進增長十項措施，其中 多項措施都能給塑料管道行業(yè)帶來機遇。比如，加快建設保障性安居工程； 加快農村基礎設施建設，加大農村沼氣、飲水安全工程和農村公路建設力 度，加強大型灌區(qū)節(jié)水改造；加快鐵路、公路和機場等重大基礎設施建設； 加強生態(tài)環(huán)境建設；加快城鎮(zhèn)污水、垃圾處理設施建設，支持重點節(jié)能減 排工程建設等為塑料管道行業(yè)提供了良好的市場環(huán)境。另外，四川地震災 區(qū)的恢復重建，新農村水、電、路、氣、房的建設工程等都需要大量的塑 料管道。中國是水資源嚴重短缺的國家，解決城鄉(xiāng)居民飲用水已成為首要難點。 在這樣的形勢下給水工程已成為各地基礎建

24、設的重點。國家也將大型的水 利設施建設列為工作重點。據專家預測，到 2011 年城市供水量達 700億立 方米。給水工程將是塑料管道歷史性大發(fā)展的第二大機遇。記者還了解到 一個數字：中國正在運行的城市供水管，約有 13 萬千米已到使用年限，需 要更新和修復。在未來 10 年內，僅此一項投資就將高達 8000億元。3.1.3 新興管網市場越來越廣 除了建筑給排水管道，還有一批新興管道的應用市場越來越多。1、污水排水管網。 原國家環(huán)?？偩痔峁┑臄祿砻?，到 2011 年所有城 市的污水處理率不低于 60%，污水資源化對城市排水、 雨水管網提出更高的 要求。一個大中城市的污水處理廠建設資金約為 2

25、億元，而完善污水廠的 管網建設就要 4 億元。2、燃氣管網。進入 21 世紀的中國能源結構正發(fā)生轉變，天然氣將成 為我國能源的首選。按照國家發(fā)展計劃，在本世紀前 20 年中國要開工建設 四大天然氣管網。輸送天然氣的高壓主干線目前還是采用大直徑、高強度 的涂塑鋼管，而天然氣進入城市后就要鋪設分送到用戶的聚乙烯中壓燃氣 管網。以西氣東輸工程為例，主干線鋼管使用量是 172 萬噸，鋪設到各個 城市的聚乙烯燃氣管就需要近 200 萬噸。3、光纜護套管網。 中國郵電通訊事業(yè)已跨越了從電纜通訊到光纖通訊 的歷史階段，塑料光纜護套管的發(fā)展也超過人們預先的設想。預計以后光 纜護套管的年用量將提高到 10 萬噸

26、以上。4、埋地電力管網。 21 世紀城市建設的一個明顯標志是，城市現在馬路 兩邊林立的所有電力、通訊線統(tǒng)統(tǒng)從天上埋入地下。一種新型的氯化聚氯 乙烯（CPVC電力保護套管由于具有高強度、高耐溫性、阻燃效果好和高 絕緣性及耐老化、耐化學腐蝕等優(yōu)秀的綜合性能，在該領域將大有作為。 據統(tǒng)計，我國每年氯化聚氯乙烯電力保護套管使用量 1 萬千米以上。住房和城鄉(xiāng)建設部科技發(fā)展促進中心評估推廣處處長高立新介紹說， 根據原建設部的規(guī)劃， 我國塑料管道推廣應用應達到下列目標， 到 2011 年， 塑料管道在全國各類管道中市場占有率達到 60以上。其中，建筑給水和 建筑排水管道 80采用塑料管；建筑雨水排水管道 7

27、0%采用塑料管；建筑 電線穿線護套管 90%采用塑料管；城鎮(zhèn)供水管道 70采用塑料管；城鎮(zhèn)排 水管道 50采用塑料管；城鎮(zhèn)燃氣管道 60采用塑料管?？梢娝芰瞎艿肋€ 有很大的發(fā)展空間，而 2011 年是發(fā)展的關鍵。隨著產量和質量水平的上升，在國外公司進入我國的同時，我國一些 企業(yè)的塑料管道也走出國門，有的企業(yè)產品已銷往東南亞、中東、非洲、 美洲及歐洲等地區(qū)。由于金融危機的影響，今年塑料管道出口可能會面臨 一些困難，但也并不是無所作為。據介紹，中國的產品和技術出口在海外 還是有一定市場的。比如，印度的塑料管道產業(yè)比較落后，建筑材料中更 多的還是選擇水泥管等傳統(tǒng)產品，中國塑料管道在這里市場潛力很大。

28、中 國企業(yè)應該選擇一些產品需求檔次比較合理的地區(qū)，舉辦一些有針對性的 展會，把國外客戶吸引過來，拓寬國際市場領域。3.2 技術改造方案和建設規(guī)模3.2.1 具體技術改造方案1、工藝技術影響注塑機節(jié)能性的因素主要有三項 :a 流量設定與馬達轉速的線性 （ 即控制器及其轉接器輸出信號的線性 ） 。線性越好 , 節(jié)能效果越好。b 控制系統(tǒng)的響應速度?？刂葡到y(tǒng)的速度響應越快 , 節(jié)能效果越好 , 加工效率越高 ; 控制系統(tǒng)的力矩 （電流） 響應越快 , 制品品質越好。因此 , AC 伺服系統(tǒng)較變頻器驅動好。c驅動單元的控制方式和選用。變頻器的矢量控制的低速力矩特性 比V/ F控制得好，矢量控制低速可輸

29、出150 %的額定力矩，其制品質量好; 帶PG反饋的矢量控制的動態(tài)速降小，動態(tài)速降的恢復時間短，其制品質量 更好；伺服系統(tǒng)零速可輸出200 %勺額定力矩，動態(tài)速降更小。采用伺服系 統(tǒng)驅動的節(jié)能型注塑機，其節(jié)能效果最好，效率最高，制品質量最好。在液壓系統(tǒng)中，泵的輸出功率為 W=PXQ式中，P為泵輸出壓力，Q 為泵輸出流量，從該表達式中可以看出，改變泵的輸出壓力或輸出流量， 均可改變泵的輸出功率。總所周知，注塑機各個動作所需的功率不一樣， 而且變化較大，若能使泵的輸出功率與負載功率相匹配，則可達到節(jié)省能 源的效果。不難看出，在負載一定的情況下，在定量泵液壓系統(tǒng)中，由于 泵輸出的流量是一定值，但負載

30、有速度要求，所以一部分流量需從主溢流 閥流回油箱，這就是常說的溢流損耗。另外，由于用比例節(jié)流閥做調速回 路，所以又存在節(jié)流損耗。在開環(huán)變量泵液壓系統(tǒng)中，由于有斜盤改變泵 出口的大小，從而改變了泵輸出流量的大小，所以沒有溢流損耗，但是， 開環(huán)變量泵在流量控制狀態(tài)下也存在著節(jié)流損耗，所以，開環(huán)變量泵的調 速回路是容積一一節(jié)流調速回路。閉環(huán)變量泵由于其是用一比例減壓閥或 比例伺服閥控制斜盤活塞，使斜盤保持一定的開口，當泵輸出壓力達到預 定壓力（由壓力傳感器監(jiān)測）時，泵切換至壓力控制狀態(tài)，所以，閉環(huán)變 量泵既無溢流損失，也無節(jié)流損失。由于這類液壓系統(tǒng)在國內都是用得比 較多的，相信大家對這些系統(tǒng)的原理都

31、已耳熟能詳，這里不再贅述。對變 量泵（開環(huán)或閉環(huán)）液壓系統(tǒng)而言，它有以下必要特性：表3-1 變量泵（開環(huán)或閉環(huán)）液壓系統(tǒng)的必要特性必要特性編號液壓系統(tǒng)液壓泵A節(jié)能容積調速（流量可變）B壓力、流量比例控制高機械效率C動作高響應壓力控制狀態(tài)和流量控制狀態(tài)能順暢地 切換同樣，對于伺服節(jié)能系統(tǒng)液壓系統(tǒng)而言，它也應該有它的必要特性。 可以先對伺服電機的工作原理做一番了解，這有助于導出伺服節(jié)能系統(tǒng)液 壓系統(tǒng)的必要特性。圖一：杯形轉子立流伺服電機結構圖康泰公司采用交流伺服電機 通常都是標準應用伺服電機，有鼠 籠形轉子和杯形轉子兩種結構形 式。與普通電機一樣，交流伺服電 機也由定子和轉子構成。定子上有 兩個繞

32、組，即勵磁繞組和控制繞 組，兩個繞組在空間相差90°電角度?；\型轉子交流伺服電機的轉子和普通三相籠式電機相同。在這里以杯形轉子交流伺服電機為例，其結構如圖一：杯形轉子交流伺服電機的結構如圖由外定子，杯形轉子和內定子 脈沖計數裝臵四部分組成。轉子由非磁性導電材料（如銅）制成，內定子 僅作磁路用。這類交流伺服電機轉動慣量很小。交流伺服電機的工作原理和單相感應電動機無本質上的區(qū)別。但是，交流伺服電機必須具備一重要 特性：可控性。即無控制信號時，它不應轉動，特別是當它已在轉動時， 如果控制信號消失，它應能立即停止轉動。在控制繞組加控制電壓（U2）的情況下，勵磁繞組和電容串聯，產生兩相旋轉磁場

33、，適當選擇電容的大 小，可使通入兩個繞組的電流相位差接近 90°,因此便產生旋轉磁場，這 個旋轉磁場可以看成是由兩個圓形旋轉磁場合成起來的。這兩個圓形旋轉磁場幅值不等，但以相同的速度，向相反的方向旋轉。它們切割轉子繞組 感應的電勢和電流以及產生的電磁力矩也方向相反、大小不等（正轉者大， 反轉者小）合成力矩不為零，所以伺服電機就朝著正轉磁場的方向轉動起 來，隨著信號（U2）的增強，磁場接近圓形，此時正轉磁場及其力矩增大, 反轉磁場及其力矩減小，合成力矩變大，如負載力矩不變，轉子的速度就增加。如果改變U2的相位，即移相1800 （極性改變），旋轉磁場的轉向相 反，因而產生的合成力矩方向也

34、相反，伺服電機將反轉。若控制信號消失， 只有勵磁繞組通入電流（11 ），伺服電機產生的磁場將是脈動磁場，脈動磁場分成的正反向旋轉磁場產生 的轉距T0 T的合成轉矩T的方 向與旋轉方向相反，所以電機在 控制繞組電壓為零時，能立即停 止，體現了控制信號的作用，如 圖二所示?？堤┕静捎玫乃欧到y(tǒng)的臨界轉差率大于1。這樣使伺服電機啟動迅速，而且穩(wěn)定運行范圍大。 控制電壓大小變化時，轉子轉速相應變 化，轉速與電壓成正比?？刂齐妷旱臉O 性改變時，轉子的轉向也將改變。圖三 是交流伺服電動機的機械特性曲線。關三：交流伺屈電動機的機犢特性曲線可以看出：普通的兩相和三相異步電動機正常情況下都是在對稱狀態(tài)下工作，

35、不對稱運行屬于故障狀 態(tài)。而交流伺服電機則可以靠不同程度的不對稱運行來達到控制目的。這是交流伺服電機在運行上與普通異步電動機的根本區(qū)別所以，伺服電動機的作用是驅動控制對象。被控對象的轉距和轉速受 信號電壓控制，信號電壓的大小和極性改變時，電動機的轉動速度和方向 也跟著變化?，F在可以導出伺服節(jié)能液壓系統(tǒng)的必要特性：表3-2伺服節(jié)能液壓系統(tǒng)的必要特性必要特性編號液壓系統(tǒng)液壓泵伺服電機適應性A節(jié)能變速控制高響應壓力流量比例控制B動作高響應高機械效率咼效率控制對象能順暢地切換C低速時大轉矩圖四和圖五分別是伺服節(jié)能系統(tǒng)的馬達效率和輸出轉矩圖（與誘導馬達對比）。戒圧更說荷撫養(yǎng)0E1 :伺韻冇能系號的咼世敢

36、率1401201006041D002000 30A0 “00口洞眼油泵的馬適輪出騙拒o盼導馬達輸岀轉拒閣五：伺服節(jié)能垂統(tǒng)的轉矩稱出圖伺服節(jié)能系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的控制原理： 圖六、圖七是康泰公司采用的伺服 節(jié)能系統(tǒng)液壓系統(tǒng)簡圖。比他什樹皆培：電機鼻動注塑機動作伺服電液系統(tǒng)燉凰 ti'itiv轉速反詡圖六區(qū)二fp<tEHjirife.刪圖七控瞬 I'、安全閥該系統(tǒng)也有兩種工作狀態(tài)：流量控制狀態(tài)和壓力控制狀態(tài)。在流量控制狀態(tài)下，壓力傳感器所監(jiān)測到的壓力小于設定的壓力，伺服馬達按流量控制狀態(tài)工作，即控制伺服馬達的轉速, 使泵的輸出流量保持在設定值。流量控制狀態(tài)時，泵處于流量閉環(huán)控制狀

37、態(tài)。在壓力控制狀態(tài)下，壓力傳感器所監(jiān)測到的壓力將達到或達到設定值 時，伺服馬達按壓力控制狀態(tài)工作，即控制伺服馬達的轉速至最小，僅向 系統(tǒng)控制泄漏或保壓所需的流量。此時泵處在壓力閉環(huán)控制狀態(tài)。2、驅動系統(tǒng)設計康泰公司采用上海御能公司的交流同步伺服控制器和永磁式同步伺服 馬達作為控制主核心的驅動系統(tǒng)。永磁式同步伺服馬達由定子、轉子、高精度反饋元件 （如光電編碼器等） 組成。采用高性能稀土永磁材料形成氣隙磁場具有如下優(yōu)點：結構緊湊， 功率密度高；轉子慣量小，響應速度極快；超高矯頑力稀土永磁；抗去磁 能力強；幾乎在整個轉速范圍內可恒轉矩輸出；低速轉矩脈動??；平衡精 度高，高速運行平穩(wěn)；噪音低、振動?。?/p>

38、全密封設計；性價比高。a®®反憤/水磁磁陌電 機/強磴稀土材 料效率高迖習書 優(yōu)化能源使用#鋁質外殼/強制風冷/強制水冷確保注塑機系 統(tǒng)可靠運行*低噪音設計 /低振動沒計 罩可幕性高/卷命艮改善注塑機工 作環(huán)境/低速力矩恒 工作模式/離速恒功率 工作模式流董范圍增大1.5/ 3倍瞬間過載能力耦合控制運算動態(tài)響應時間 縮 ®50%適合注星機應用的電機設計和制at適合注變機應用控制需求交流同步伺服驅動器采用DSP （數字信號處理器）芯片，大大加快 了數據的采集與處理速度，使電機運行性能良好；應用大規(guī)模門陣列電路使產品具有很高的可靠性；使用最新的功率器件IPM,使驅動器

39、體積大為 減??；控制方式具有開放式功能。系統(tǒng)特性如下：流量與馬達轉速曲線線性好；空載電流35 A ;空載 和滿載(14 MPa)響應時間小于180 ms。電機的選擇方法如下圖所示：電機的選擇+斗w 5力Pa)M(ccAev)x9.55 力矩滿汲融甜氓框電恬沖蠶定丈I矩與理大沖年1 距正的電機已知；蕭軌玨力聞如t3、控制系統(tǒng)設計康泰公司的伺服節(jié)能系統(tǒng)整機控制系統(tǒng)采用上海御能公司的伺服系統(tǒng) 控制器，該控制器能全數字控制，使可控性好，可靠性高。硬件設計：人 機界面、邏輯控制器、運動中心、伺服驅動、溫度控制和傳感器；軟件控制：通訊軟件公用模塊設計、DSP芯片處理。其具體性能如下圖：/力矩汕壓)控制“速

40、度流量)控制#位置控制/壓力流量及上位 機信號井疔采集/電機和工藝集成 控制運并/注塑成型匚藝解 耦PQ控制/ DSP+IGBT流/逆變 功率騾動單尤/ CAN通訊梢密島速反饋檢測單元底層硬杵環(huán)境底層控制軟件集成應用控制御能控制器功能控制器的選擇方法如下圖所示:最大電流(A)二已知：乘驅力煨極控制器的選擇額定電流(旳冥最大壓力(M Pa)持續(xù)工作壓力(MPa)4、油泵的選擇油泵同樣采用上海御能公司的油泵，原有變量泵拆除。作為執(zhí)行部件，油泵與伺服系統(tǒng)的良好匹配對注塑機的整機性能至關重 要，御能伺服系統(tǒng)具備先進的負載參數自動辨識功能，可以適配各種油泵, 包括齒輪泵、柱塞泵和螺桿泵。螺桿泵林龕泵齒輪

41、泵油泵的選擇方法如下圖所示:油泵的選擇排量(cx/ev)二流量(L/m)xlOOO 轉速(r/m)取電機和油泵的鍛高鶉連中的SWMS計H 已密察統(tǒng)壓力.最大流趣實際選取時只需排量符合即可，類型齒輪泵、柱塞泵和螺桿泵中選用最經濟的一種即可5、具體案例舉例在實際改造中具體伺服電機、油泵及控制器的選擇可按下表選擇表5系統(tǒng)配臵選擇表PUMP SPECIFICATIONServo MotorDriveDrive ModelMODELml/rrpmOIL (l/min)PARTIALTOTALSPEC.KWKWJN37DA/12LNOO97200074U1005F.20.31215KT-CT-1502-A

42、-0JN45DA/12LNOO45200090U1007F.20.318KT-CT-1802-A-0JN45DA/12LNOO45200090U1007F.20.318.218KT-CT-1802-A-0JN52DA/12LNOO522000104U100BF.20.32025KT-CT-1802-A-0JN78DA/12LNOO782000156U1010F.20.328.330KT-CT-2502-A-0JN100DA/12LN001002000200U1013F.20,336,737KT-CT-35C2-A-0JN100DA/12LNOO1002000200U1013F.20.336.7

43、37KT-CT-3502-A-0JN62DA/12LNOO622000124248U1008F.20.32025KT-CT-2502-A-0案例:康泰工業(yè)園二期管件一車間鎖模力為 380噸液壓系統(tǒng)原配臵：37KW異步電機，SUNN葉片泵。產品：直徑110管件接頭三通，重621g/件，PVC 1出1根據系統(tǒng)配臵選擇表做出以下改造配臵：控制器選用配置，冷卻方式肯鳳錚伺服電機選用37kw配置，額定轉速為aOOOrev/m,冷卻方式為岡冷 油泵選用125cc/rev對比結果如下圖:*日產量單件生產時間耗電量改裝前838件103秒600度/時改裝后9M件94秒330®/ 2釗時6、人員、財務的

44、跟進人員培訓分階段分步安排，每完成一個型號或已階段注塑機改造后即 進行相應維護或適用責任人員的培訓，直到改裝完成驗收合格，再做統(tǒng)一 培訓。財務根據實際改造進度提前做好相應資金準備。（二）建設規(guī)模根據康泰公司現有生產設備及生產技術管理水平等綜合考慮，本項目 利用原有廠房面積1800m2進行改造，改造主要針對康泰工業(yè)園二期管件車 間各型號注塑機共186臺進行。改造后不但會降低公司生產成本、提高生 產效率，更能大大節(jié)約電能的消耗。3.3項目節(jié)能經濟效益預測表3-3改造前后注塑機電機功率對比表序號設備型 號數量（臺）改造前電機功 率（Kvy改造后電機 功率（Kvy改前總 功率改后總 功率總節(jié)省180注

45、塑機10104.510045552100注塑機121413.2168158103125注塑機15159.0225135904130注塑機14196.6266921745150注塑機10159.015090606160注塑機10205.4200541467165注塑機121911.1228133958180注塑機121911.1228133959188注塑機14229.030812618210200注塑機122213.226415810611220注塑機92213.21981197912230注塑機10279.02709018013280注塑機103018.030018012014285注塑機7

46、3018.02101268415320注塑機73018.02101268416330注塑機53722.21851117417380注塑機63933.02341983618400注塑機34122.2123675619500注塑機55533.027516511020600注塑機26740.2134805421650注塑機17733.0773344總量186630351.9435324201933由上表可見，在沒有改進的情況下，所有注塑機消耗的總功率達到4353KW經過改造之后總功率則只有2420KW改造后節(jié)省能源4353-2420=1933KW注塑機綜合能耗降低44%那么每天節(jié)省電量為1933X

47、24=46392 KWH那么每年節(jié)省電量為 46392 X 365=16933080KWH按工業(yè)用電 0.718456元的單價算，那么全年節(jié)約電費為1693.308 X0.72=1219 萬元。若折標系數取 0.335，那么全年將節(jié)約標準煤 1693.308X0.335=567 噸標準煤。第四章項目建設方案4.1原材料供應與消耗4.1.1需求量與來源分析公司需改造設備186臺，即需要伺服系統(tǒng)186套。詳細數量見下表表4-1技術改造設備需求序號設備型號數量（臺）改造所需設備數量來源控制器伺服電 機油泵傳感器180注塑機1010101020上海御能公司2100注塑機1212121224上海御能公司

48、3 125注塑機151515P 1530上海御能公司4 :130注塑機1414141428上海御能公司5150注塑機1010101020上海御能公司6 1160注塑機101010r 1020上海御能公司7165注塑機1212121224上海御能公司8180注塑機1212121224上海御能公司9 ：188注塑機1414141428上海御能公司10200注塑機1212121212上海御能公司11220注塑機999918上海御能公司12 1250注塑機101010r 1020上海御能公司13280注塑機1010101020上海御能公司14285注塑機777714上海御能公司15 1320注塑機77

49、7r 714上海御能公司16330注塑機555510上海御能公司17380注塑機666612上海御能公司18 :400注塑機333P 36上海御能公司19500注塑機555510上海御能公司20600注塑機22224上海御能公司21650注塑機11112上海御能公司總量186186186186372從改造所需原材料而言，本次技術改造項目主要針對注塑機的動力部 分，其動力組件均來自上海御能公司，所以技術改造所需原材料均來自上 海御能公司，無任何原材料消耗，至于生產方面的原材料消耗與改造前一 樣，保持不變。4.1.2設備改造投入明細表4-2設備改造資金明細表序號設備型號數量（臺）電機功率（Kvy伺

50、服節(jié)能改造成 本（單價）改造總價（元）180注塑機10.010.039,370.00393,700.002100注塑機12.014.039,370.00472,440.003125注塑機15.015.039,370.00590,550.004130注塑機14.019.039,370.00551,180.005150注塑機10.015.046,200.00462,000.006160注塑機10.020.046,200.00462,000.007165注塑機12.01946,200.00554,400.008180注塑機12.01946,200.00554,400.009188注塑機14.022.

51、046,200.00646,800.0010200注塑機12.022.054,200.00650,400.0011220注塑機9.022.054,200.00487,800.0012230注塑機10.027.054,200.00542,000.0013280注塑機10.030.067,890.00678,900.0014285注塑機7.030.067,890.00475,230.0015320注塑機7.030.067,890.00475,230.0016330注塑機5.037.067,890.00339,450.0017380注塑機6.039.093,000.00558,000.0018400注塑機3.041.093,000.00279,000.0019500注塑機5.055.093,000.00465,000.0020600注塑機2.067.0134,800.00269,600.0021650注塑機1.077.0134,800.00134,800.00總量186.0/1371,240.0010,042,880.004.2生產技術方案4.2.1設備配型標準、改造的