लागत प्रभावी ऊर्जा उन्नयन टिकाऊ विनिर्माण को बढ़ावा देते हैं

विनिर्माण संयंत्रों में एक्सट्रूडर की निरंतर गूंज दिन-रात प्लास्टिक उत्पादों की एक विशाल श्रृंखला का उत्पादन करती है। हालाँकि, इस प्रतीत होने वाले कुशल उत्पादन के पीछे एक छिपा हुआ सच है: भारी ऊर्जा की खपत। उद्योग के सामने महत्वपूर्ण सवाल यह है कि एक्सट्रूज़न प्रक्रियाओं में हरित परिवर्तन प्राप्त करने के लिए ऊर्जा के उपयोग को नाटकीय रूप से कम करते हुए उत्पादन और गुणवत्ता को कैसे बनाए रखा जाए।

एक्सट्रूज़न और कंपाउंडिंग प्रक्रियाएं निर्विवाद रूप से ऊर्जा-गहन उपकरणों पर निर्भर करती हैं। सौभाग्य से, हाल के वर्षों में तकनीकी प्रगति ने आधुनिक एक्सट्रूज़न लाइनों की ऊर्जा दक्षता में काफी सुधार किया है। यहां तक कि पुरानी उत्पादन लाइनों को भी उनके ऊर्जा पदचिह्न को काफी कम करने के लिए उन्नत किया जा सकता है।

एक्सट्रूज़न प्रक्रिया का गहन विश्लेषण यौगिक गुणवत्ता, उत्पादन और ऊर्जा की खपत को प्रभावित करने वाले कई कारकों को प्रकट करता है। विशेषज्ञ प्रत्येक प्रणाली के लिए अनुकूलित आधुनिकीकरण समाधान विकसित करने के लिए सभी मापदंडों का मूल्यांकन करते हैं। प्रत्येक विनिर्माण प्रक्रिया और एक्सट्रूज़न लाइन में ऊर्जा में कमी और अधिक टिकाऊ संचालन की महत्वपूर्ण क्षमता है। पूर्ण आधुनिकीकरण परियोजनाओं में, औसत ऊर्जा बचत 8% और 14% के बीच होती है।

एक्सट्रूज़न सिस्टम ऊर्जा संतुलन को अनुकूलित करने के लिए कई दृष्टिकोण मौजूद हैं। अकेले ड्राइव सिस्टम का आधुनिकीकरण ऊर्जा इनपुट उपयोग में काफी सुधार कर सकता है। इसके अतिरिक्त, प्रत्येक व्यक्तिगत उत्पादन चरण और उनके अंतर्संबंध ऊर्जा-बचत के अवसर प्रदान करते हैं। उदाहरण के लिए, पेलेटाइज़िंग पानी से ऊर्जा को पुनर्प्राप्त किया जा सकता है और सामग्री को पिघलाने के लिए उत्पादन प्रक्रिया में वापस किया जा सकता है। विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हीट एक्सचेंजर इस प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाते हैं। यहां तक कि एक्सट्रूज़न प्रक्रिया अनुभाग में, बैरल हीटिंग विधियों या इन्सुलेशन को संशोधित करने से ऊर्जा की खपत का अनुकूलन हो सकता है, जबकि स्क्रू कॉन्फ़िगरेशन को समायोजित करने से ऊर्जा इनपुट कम हो सकता है।

ऊर्जा संतुलन सुधार की क्षमता की पहचान करते समय, विशेषज्ञ न केवल एक्सट्रूडर पर विचार करते हैं, बल्कि सामग्री हैंडलिंग, फीडिंग और पेलेटाइज़िंग सिस्टम पर भी विचार करते हैं। घटक अंतःक्रियाओं का व्यापक प्रक्रिया ज्ञान और समझ एक्सट्रूज़न और कंपाउंडिंग सिस्टम में ऊर्जा-बचत के अवसरों की प्रभावी पहचान को सक्षम बनाती है।

निम्नलिखित दृष्टिकोण एक्सट्रूज़न लाइन ऊर्जा दक्षता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकते हैं:

• उच्च दक्षता वाले मोटर: IE3 या उच्च ग्रेड मोटर को लागू करने से मोटर ऊर्जा हानि कम होती है। जबकि प्रारंभिक निवेश अधिक है, दीर्घकालिक ऊर्जा बचत आमतौर पर कुछ वर्षों के भीतर लागत की भरपाई करती है।
• फ़्रीक्वेंसी कनवर्टर कार्यान्वयन: वास्तविक उत्पादन आवश्यकताओं के आधार पर मोटर की गति को समायोजित करने से पूर्ण-भार संचालन को रोका जा सकता है, जो महत्वपूर्ण भार में उतार-चढ़ाव वाले उत्पादन वातावरण में विशेष रूप से फायदेमंद है।
• ट्रांसमिशन सिस्टम अनुकूलन: घिसे-पिटे या अकुशल गियरबॉक्स, कपलिंग और अन्य ट्रांसमिशन घटकों को बदलने से यांत्रिक नुकसान कम होता है, जिसमें नियमित रखरखाव इष्टतम प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।

• उन्नत हीटिंग प्रौद्योगिकियां: पारंपरिक प्रतिरोध हीटिंग को विद्युत चुम्बकीय प्रेरण या अवरक्त हीटिंग से बदलने से उच्च ऊर्जा दक्षता के साथ तेज़, अधिक समान हीटिंग मिलती है।
• सटीक तापमान नियंत्रण: PID नियंत्रण एल्गोरिदम को लागू करने से तापमान विचलन के आधार पर हीटिंग पावर स्वचालित रूप से समायोजित हो जाती है, जिससे ज़्यादा गरम या कम गरम होने से ऊर्जा की बर्बादी रुकती है।
• बढ़ा हुआ इन्सुलेशन: बैरल और डाइ पर सिरेमिक फाइबर या एरोजेल जैसी उन्नत इन्सुलेशन सामग्री लगाने से गर्मी का नुकसान कम होता है।

• शीतलन विधि चयन: सामग्री विशेषताओं और प्रक्रिया आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त शीतलन विधियों (वायु, जल या तेल) का चयन दक्षता में सुधार करता है।
• जल पुनर्चक्रण: निस्पंदन और कीटाणुशोधन के साथ बंद-लूप शीतलन सिस्टम को लागू करने से ताजे पानी की खपत काफी कम हो जाती है।
• अपशिष्ट ताप पुनर्प्राप्ति: सामग्री प्रीहीटिंग या सुविधा हीटिंग के लिए शीतलन जल अपशिष्ट ताप का उपयोग ऊर्जा कैस्केडिंग को सक्षम बनाता है।

• इष्टतम स्क्रू कॉन्फ़िगरेशन: सामग्री और प्रक्रिया आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त स्क्रू संरचनाओं (सिंगल, ट्विन या मल्टी-स्क्रू) का चयन दक्षता बढ़ाता है।
• ज्यामितीय पैरामीटर अनुकूलन: पिच, चैनल गहराई और हेलिक्स कोण को समायोजित करने से प्लास्टिककरण की गुणवत्ता में सुधार होता है और पिघलने का तापमान कम होता है।
• ऊर्जा-कुशल स्क्रू: विशेष स्क्रू डिज़ाइन पिघलने के दबाव और ऊर्जा की खपत को कम करते हैं।

• पैरामीटर अनुकूलन: प्रयोगात्मक डिज़ाइन विधियों के माध्यम से तापमान, स्क्रू गति और हॉल-ऑफ गति को व्यवस्थित रूप से समायोजित करने से इष्टतम संयोजन की पहचान होती है।
• स्टार्टअप समय में कमी: प्रीहीटिंग सिस्टम को लागू करने और स्टार्टअप प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने से उपकरण शुरू होने के दौरान ऊर्जा की बर्बादी कम होती है।
• अपशिष्ट में कमी: गुणवत्ता नियंत्रण और प्रक्रिया अनुकूलन को बढ़ाने से सामग्री का अपशिष्ट कम होता है और उपयोग दर में सुधार होता है।

• सटीक फीडिंग सिस्टम: गुरुत्वाकर्षण फीडर वास्तविक खपत के आधार पर सामग्री इनपुट को सटीक रूप से नियंत्रित करते हैं।
• ऊर्जा-कुशल पेलेटाइज़िंग: जल-रिंग या एयर-कूल्ड पेलेटाइज़िंग विधियों को लागू करने से इस महत्वपूर्ण चरण में ऊर्जा की खपत कम होती है।
• अनुकूलित सामग्री हैंडलिंग: वायवीय या वैक्यूम कन्वेयर सिस्टम सामग्री परिवहन के दौरान ऊर्जा के उपयोग को कम करते हैं।

• ऊर्जा निगरानी: व्यापक ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली एक्सट्रूज़न लाइन ऊर्जा उपयोग की वास्तविक समय निगरानी और विश्लेषण को सक्षम बनाती है।
• डेटा-संचालित सुधार: विश्लेषण परिणाम लक्षित ऊर्जा-बचत संशोधन योजनाओं को सूचित करते हैं।
• कार्यबल प्रशिक्षण: कर्मचारी ऊर्जा जागरूकता और कौशल को बढ़ाना संरक्षण प्रयासों में सामूहिक भागीदारी को बढ़ावा देता है।

पॉलीइथिलीन (पीई) पाइप उत्पादन के लिए एक पुरानी सिंगल-स्क्रू एक्सट्रूज़न लाइन का संचालन करने वाले एक प्लास्टिक निर्माता को महत्वपूर्ण ऊर्जा लागत का सामना करना पड़ा जिससे लाभप्रदता प्रभावित हुई। मूल्यांकन ने कई प्रमुख सुधार क्षेत्रों की पहचान की:

1. पुराना IE1-ग्रेड ड्राइव मोटर
2. अकुशल प्रतिरोध हीटिंग सिस्टम
3. खराब बैरल इन्सुलेशन
4. गैर-पुनर्चक्रित शीतलन जल निर्वहन

कार्यान्वित आधुनिकीकरण कार्यक्रम में शामिल थे:

1. IE3-ग्रेड उच्च-दक्षता वाले मोटर से प्रतिस्थापन
2. विद्युत चुम्बकीय प्रेरण हीटिंग में रूपांतरण
3. उन्नत सिरेमिक फाइबर इन्सुलेशन की स्थापना
4. शीतलन टावरों के साथ बंद-लूप शीतलन का कार्यान्वयन

परिणामों ने प्रदर्शित किया:

• 12% ऊर्जा में कमी प्रति टन पीई पाइप का उत्पादन
• 8% उत्पादकता में वृद्धि तेज़ हीटिंग से
• 90% की कमी शीतलन जल की खपत में
• दो साल की चुकौती अवधि आधुनिकीकरण निवेश पर

यह मामला इस बात का उदाहरण है कि कैसे रणनीतिक ऊर्जा आधुनिकीकरण एक्सट्रूज़न प्रक्रियाओं में परिचालन लागत को एक साथ कम कर सकता है, दक्षता में सुधार कर सकता है और पर्यावरणीय स्थिरता को बढ़ा सकता है।