抵抗コイルから誘導加熱へ ― プラスチック機械の効率革命

プラスチック加工業界において、エネルギー消費は企業にとって重要な課題の一つです。押出成形、射出成形、造粒など、どの生産ラインにおいても、加熱システムは工場内で最もエネルギーを消費するシステムの一つです。従来の抵抗加熱プロセスは成熟するにつれてコストは低下しますが、エネルギー利用効率の低さと高い熱損失が徐々に企業の発展を阻害するボトルネックとなっています。

現在、電磁誘導加熱技術の成熟と普及により、成形機の加熱モードは真の効率革命を経験しています。

1、 従来の抵抗加熱の限界

過去数十年にわたり、成形機は抵抗線、セラミックリング、またはアルミニウム鋳物の加熱リングを用いて接触加熱（ああああ）による熱伝達を行ってきました。しかし、この方法にはエネルギー効率の欠陥があります。

1. エネルギー変換効率が悪い。

抵抗加熱では、電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、加熱リングを介してシリンダーに伝達する必要があります。しかし、熱伝導経路は長く非効率であり、実際の熱エネルギー利用率はわずか60～70%です。

2. 熱損失が大きい

暖房サークルの外部温度が高く、放熱が過剰で、エネルギーが無駄になるだけでなく、作業場の温度も上昇し、空調や冷房システムに負担がかかります。

3. 熱が遅く、反応が遅い

抵抗加熱速度が低い、温度制御が遅い、温度変化が大きいなどの場合は、プラスチックの溶融に不均一が生じ、製品の品質に影響を与える可能性があります。

4. メンテナンスコストが高い。

加熱サークル内での長期にわたる高温作業は、老朽化、焼損、頻繁な交換、メンテナンスコストの増加、ダウンタイムの増加を引き起こしやすくなります。

その結果、多くの企業は、材料費や人件費を最適化しながらも、電気代が高くなり生産性が低下するという悪循環に陥っています。

二、電磁加熱の原理と画期的な進歩。

電磁加熱の原理は、高周波電流が加熱コイル内に磁場を発生させ、金属円筒の内壁自体が発熱を誘導することです。従来の外部加熱とは異なり、内側から外側に向かって加熱することができます。

そのメカニズムは以下のようにまとめられます。

電流がコイルを流れ、交流磁場が発生します。

交流磁場は金属円筒内に誘導電流を発生させます。

誘導電流（渦電流）がシリンダーの金属層を流れて熱を発生させ、シリンダー本体を直接加熱します。

この方法は、90% を超えるエネルギー変換効率を達成し、従来の電気抵抗加熱のエネルギー伝達パターンを根本的に覆します。

効率の向上: エネルギー消費から生産能力まで、双方にメリットがあります。

電磁加熱の最大の利点は、エネルギー効率と生産安定性の大幅な向上です。成形機業界では、電磁加熱に変更することで、以下の効果が得られます。

30～60パーセントのエネルギー節約。

金属管内部で直接熱エネルギーが発生するため、熱損失が大幅に低減し、全体の省エネ率は30％以上、高温機器では60％以上になります。

気温は2～3倍に上昇した

電磁加熱により数分で設定温度に到達できるため、設備の予熱時間が大幅に短縮され、起動効率と生産リズムが向上します。

温度制御がより正確になります。

PIDインテリジェント温度制御システムと組み合わせることで、温度変動を±1 °c、溶融物がより安定し、製品の一貫性が向上します。

冷却エネルギーの削減。

電磁加熱ハウジングの温度が低いため、現場の環境温度が大幅に低下し、冷却システムの電力消費が削減され、さらにエネルギーを節約できます。

より耐久性があり、より安全な機器。

誘導加熱は非接触構造のため、コイルが直接高温にさらされることがなく、耐用年数が3倍以上に延びるほか、過熱や過電流などの多重保護機能も備えています。

実用化：省エネ革命を実証するデータ

75mmプラスチック押出機を例に挙げると、従来は36kWの抵抗加熱システムを採用していましたが、30kWの電磁加熱システムに改修した後、実際の運転効果は以下のとおりでした。

加熱時間は50分から20分に短縮されます。

平均すると42パーセント節約できます。

表面温度: 120 度から 50 度未満まで;

製品の安定性: 溶融均一性が向上し、廃棄率が低減しました。

経済的リターン: 年間5万元の電気代を節約し、6ヶ月以内に改装費用を回収します。

これらのデータは、電磁加熱が省エネ装置であるだけでなく、成形機のエネルギー効率を向上させるための重要な要素でもあることを示しています。

第5に、将来のトレンド：インテリジェント製造とグリーン製造の融合

ダブルカーボン目標の推進とエネルギー価格の上昇に伴い、電磁加熱はプラスチック機械の省エネ改造の主流となっています。将来的には、IoTやスマート制御システムとの緊密な統合によって実現されるでしょう。

エネルギー消費量をリアルタイムで監視します。

スマートな温度制御。

診断およびリモート警告。

数値管理と省エネ管理です。

インテリジェントな電磁加熱システムにより、企業は設備の動作状態を総合的に制御し、エネルギー消費を削減し、生産率を向上させ、エネルギー節約、節約、品質向上、効率向上というグリーン生産目標を達成することができます。

6. 結局

従来の電気抵抗加熱から現代の電磁加熱への移行は、プラスチック業界のエネルギー効率革命における画期的な出来事です。

これは技術のアップグレードだけでなく、生産哲学の転換でもあります。「エネルギー生産」から「効率的な生産」へ。

省エネと品質を追求するあらゆるプラスチック機械企業にとって、電磁加熱技術は不可逆的な発展のトレンドとなっています。

暖房方法が変わっただけでなく、業界全体のエネルギー効率も変わりました。