Описание продукта

Новое оборудование для ультрафиолетового облучения светодиодами с целью сшивки полиолефинов основано на новой технологии. Потребляемая мощность светодиодной лампы на 70% ниже, чем у прежнего оборудования для облучения, а скорость сшивки более чем вдвое превышает исходную. Новая продукция устраняет недостатки предыдущих решений — толстую изоляцию, непроницаемость для излучения и низкую скорость процесса. При этом требуется меньшая площадь для размещения, конструкция более рациональна, отсутствует необходимость в паровой процедуре сшивки, что значительно повышает производительность. Благодаря положительной реакции клиентов достигаются значительная экономия затрат и времени.

В процессе ультрафиолетового облучения в оборудовании для сшивки полиолефинов в качестве источника излучения используется ультрафиолетовый свет; смешанный фотосшитый полиолефиновый компаунд экструзионно формуется на проводящей жиле, после чего немедленно поступает в специальное облучающее оборудование. В расплавленном состоянии материал подвергается сшивке под действием света. В результате облучения светом получают сшитые изоляционные жилы, а затем — изолированные провода и кабели из полиолефина, которые после охлаждения при различных температурах и последующей обработки становятся готовой продукцией.

Оборудование для ультрафиолетового облучения и сшивки полиолефинов требует лишь незначительной модификации существующей обычной экструзионной производственной линии; при этом верхний тянущий механизм, камера облучения, электрический шкаф управления и другие компоненты, занимающие небольшую площадь, могут быть установлены таким образом, чтобы соответствовать эксплуатационным требованиям и обеспечивать выпуск проводов и кабелей из сшитого полиэтилена, полученного путём ультрафиолетового облучения.

Характеристики

Ультрафиолетовое светодиодное устройство является самым передовым источником ультрафиолетового излучения в мире: оно обладает высокой энергоэффективностью (около 30%), чрезвычайно высокой селективностью по эффективной длине волны (полуширина спектральной линии на уровне половины максимальной интенсивности — 5 нм), чрезвычайно длительным сроком службы (30 000 часов), низким тепловыделением в инфракрасной области, отсутствием образования озона и поэтому более пригодно для сшивки и отверждения сшитых полиолефинов и других материалов.

УФ-светодиодный источник оснащён запатентованной линзовой конструкцией, обеспечивающей более равномерное и однородное освещение поверхности кабеля. Конструкция подложки разработана на основе совместного использования программного моделирования в Fluent для анализа гидродинамики и испытаний температуры перехода светодиода; при этом печатная плата светодиода спроектирована с использованием алюминиево-нитридной керамики и медной основы, что обеспечивает более высокую эффективность отвода тепла и создаёт более эффективную систему теплоотвода.

УФ-светодиодный источник питания использует распределённый сетевой источник питания для управления УФ-светодиодом. Питание для управления упаковано в вакуумной заливке, что обеспечивает надёжность источника питания. В то же время конструкция блока питания выполнена в узком и длинном форм-факторе, а длинный светодиодный источник света монтируется по схеме «спина к спине» — такая компоновка светодиодной цепи позволяет минимизировать длину проводов и реализовать функции включения, выключения и регулирования яркости источника света.

Оборудование для ультрафиолетового светодиодного облучения полиолефинов с технологией сшивки имеет конструкцию туннеля с круглой полостью и оснащено ультрафиолетовым светодиодным источником света, образующим туннель для облучения центральной зоны; мощность устройства можно плавно регулировать в диапазоне от 10 до 100%.

По сравнению с традиционным оборудованием для радиационной сшивки на основе ртутных ламп (традиционными трансформаторными установками UVI/UVII и электронно-мощными установками UVE-I), а также с методами сшивки с использованием ускорителей электронов и силиловой сшивки, оно обладает следующими преимуществами:

1 Низкое энергопотребление

Установленная мощность оборудования для сшивки полиолефинов под воздействием УФ-светодиодного излучения составляет всего 1/4 от мощности традиционного ультрафиолетового излучающего оборудования и 1/30 от мощности электронного ускорителя; при этом для нагрева воды или водяного пара требуется длительный процесс, а энергозатраты на нагрев воды весьма высоки.

2 Короткое время

Для сшивки используется метод онлайн-экструзионной сшивки, что позволяет сократить последующий этап обработки сшивкой; по сравнению с временем, необходимым для кипячения или паровой сшивки с использованием силана и для серийной обработки электронным пучком, это позволяет сэкономить время производства проводов и кабелей, особенно при выполнении срочных задач — в таких случаях преимущества данного подхода весьма значительны.

3 Низкая стоимость

По сравнению с термическим сшиванием в горячей воде и с использованием сертифицированной обработки электронным пучком, стоимость кабелей, подвергнутых ультрафиолетовому облучению, ниже, а в производственном процессе сокращается количество сложных операций, таких как транспортные расходы на полуфабрикаты кабелей и соответствующие затраты на оплату труда персонала.

4 Без озона

Очень высокая спектральная селективность по длине волны: излучает только полезные длины волн, отсутствует инфракрасное излучение, низкая теплотворная способность; крайне низкий уровень видимого излучения — отсутствие светового загрязнения; отсутствует ультрафиолетовое излучение коротковолнового диапазона, что не наносит вреда организму человека; отсутствует выброс озона. Не требуется мощная вентиляторная система охлаждения воздушным потоком, не требуется особенно сложная система воздуховодов для отвода тепла и озона — достаточно подключить вытяжную трубу малого диаметра и вентилятор мощностью 2 кВт для удаления низкомолекулярного дыма, образующегося при экструзии изоляционного материала. Предотвращается воздействие светового излучения.

5 Небольшой размер, легко устанавливается

Достаточно установить расстояние около 2 м между экструдером исходной производственной линии и баком с тёплой водой, а также разместить установку облучения в пространстве шириной 2,5–3 м или менее. Чиллер можно разместить непосредственно на месте.

6 Легко управляется

Бесшумная конструкция туннеля с открытием и закрытием, легко очищается и изнашивается, проста в эксплуатации, не требует сложных операций — все можно выполнить оператору экструдера.

7 Долгий срок службы и низкие эксплуатационные расходы

Срок службы светодиодных устройств составляет около 30 000 часов, а срок службы других электрических и электронных устройств не уступает сроку службы обычной электротехнической и электронной продукции — при этом не требуется частого технического обслуживания. Регулярное обслуживание, направленное на поддержание чистоты оптической линзы, включает использование промышленных салфеток и средств для удаления нагара; эти работы может выполнять оператор. В традиционном оборудовании для облучения светом расходными материалами являются УФ-лампы и отражатели, которые необходимо заменять через короткий промежуток времени. В случае установки для облучения электронным пучком также требуется наличие штата технического обслуживания.

8 Green

Стандарт качества наружного воздуха (GB3095-2012), содержащийся в Стандарте промышленной гигиены, устанавливает предельно допустимую концентрацию озона на уровне 0,15 ppm. Оборудование для УФ-светодиодного УФ-сшивания не выделяет озон, тогда как традиционное оборудование с ртутными лампами образует значительное количество озона. Озон — вредный газ.

1) Широкий спектр применений

Оборудование для ультрафиолетового облучения с целью сшивки полиолефинов позволяет получать равномерный слой сшивки толщиной более 2 мм, что делает его пригодным для производства различных кабелей из сшитого полиэтилена, огнестойких сшитых кабелей и других видов кабельной продукции. При этом скорость производства высока, а область применения широка; оборудование легко интегрируется со скоростью линии по производству проводов и кабелей.

2) Низкая стоимость

Стоимость оборудования для сшивки полиолефинов ультрафиолетовым облучением составляет всего 1/10–1/5 от стоимости оборудования для облучения электронным пучком. Для его установки достаточно добавить данное оборудование к существующей экструзионной линии — дополнительные капиталовложения в другое оборудование не требуются. По сравнению с оборудованием первого поколения ежегодные расходы на электроэнергию и затраты, связанные с производительностью, позволяют сэкономить на одном комплекте оборудования.

3) Легко устанавливается

Оборудование для сшивки полиолефинов ультрафиолетовым облучением выполнено по модульному принципу: между его компонентами требуется лишь соединить трубопроводы, что обеспечивает удобство монтажа. Модульная конструкция позволяет более гибко размещать оборудование, полностью удовлетворяя требованиям монтажа на различных производственных площадках.

4) Высокая надёжность

Оборудование для ультрафиолетового облучения и сшивки полиолефинов использует передовой и стабильный метод управления, компоненты высокой надёжности; все нестандартные детали разрабатываются с учётом длительного срока службы, строгого отбора материалов и высокого уровня точной обработки, а сборочные узлы подвергаются жёстким требованиям к качеству. В конечном счёте, после проведения крайне тщательных испытаний каждое устройство обеспечивает безопасную и надёжную эксплуатацию, максимально повышая стабильность и срок службы оборудования.

Сравнение преимуществ новой технологии сшивки под воздействием светодиодного излучения и сшивки с использованием силана:

Сравнение преимуществ новой светодиодной системы облучения и онлайн-подключения с прежней ртутной лампой высокого давления:

Спектральный контраст светодиодной и ртутной лампы

Сравнение сроков службы светодиодных и ртутных ламп

Сравнение кривой скорости производства между оборудованием для облучения ртутными лампами и оборудованием для облучения светодиодами

Параметры производительности оборудования для ультрафиолетового светодиодного облучения и сшивки:

1. Питание: трёхфазная пятипроводная система (380 В + N + земля)
2. Общая установленная мощность оборудования: 20 кВт
3. Наибольший диаметр зоны облучения: 30 мм
4. Эффективная длина облучения: 1 м

5. В лампах используются ведущие в мире импортные источники света, а в линзах — импортный кварц, что обеспечивает более низкие потери энергии; система охлаждения ламп выполнена по технологии жидкостного охлаждения, что продлевает срок службы светодиодного источника света.
6. В качестве источника питания используется водонепроницаемый блок питания тайваньской компании Mingwei, защищённый технологией вакуумной заливки, с защитой от перегрузки, короткого замыкания, сверхтоков, сверхнапряжения и перегрева.
7. Мощность оптического излучения может быть произвольно регулируема в диапазоне от 10% до 100% в зависимости от потребностей заказчика.

7. Срок службы источника света: 30 000 часов (указан производителем). Интенсивность излучения снижается до 70% (КПД падает до 70%). Срок эксплуатации составляет 30 000 часов, что соответствует примерно 6–10 годам использования.
9. Размер камеры облучения: 1660 мм × 960 мм × 1730 мм (длина × ширина × высота)

Особенности конструкции оборудования:

1. Бесшумная конструкция туннеля с открытием и закрытием, простота в эксплуатации и очистке;
2. С использованием интеллектуального сенсорного человеко-машинного интерфейса все операции — мониторинг данных и настройка параметров питания через кнопки — выполняются на сенсорном экране;
3. Функция сенсорного управления и кнопочный запуск начинают существовать параллельно;
4. Охлаждение осуществляется с помощью чиллера, а в качестве циркулирующей среды используется специальный антифриз для автомобилей;
5. Внешний механизм удаления дыма, выводимый наружу через воздуховод.

Расположение оборудования

Скорость производства облучённого сшитого полиэтилена

Скорость производства низдымного галогеносвободного материала, подвергнутого облучению

Примечание: Поскольку оборудование для экструзии, технологический процесс производства и материалы для кабелей различаются у разных предприятий, скорость экструзии также будет различной. На 90‑м экструдере ограничений нет.

Установка на месте светодиодной ультрафиолетовой машины для сшивки под воздействием излучения