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Linha de produção de máquina de prensa contínua de MDF Consumo de energia com sistema de servo duplo duplo reduzido em 40%

Linha de produção de máquina de prensa contínua de MDF Consumo de energia com sistema de servo duplo duplo reduzido em 40%

As linhas de prensa contínua de MDF equipadas com um sistema Dual Servo Drive, apresentando particularmente o revolucionário controle de servobomba zoneado para hidráulica, representam o auge da tecnologia em máquinas para painéis à base de madeira. Este sistema atinge a meta de eficiência energética de “potência sob demanda, controle preciso, eliminação de desperdícios, recuperação de energia” por meio de servomotores para acionamento preciso da correia e uma revisão completa do fornecimento de pressão hidráulica. Isto permite o grande avanço de uma redução de 40% no consumo de energia relacionado ao acionamento e hidráulico.

Isto não só reduz significativamente os custos de produção e aumenta a competitividade empresarial, mas também se alinha com a tendência global para uma produção verde e de baixo carbono. Com avanços contínuos em tecnologia servo, eletrônica de potência e algoritmos de controle, a eficiência energética e o nível de inteligência das prensas contínuas aumentarão ainda mais. Os sistemas de servoacionamento estão preparados para se tornarem uma configuração central indispensável para linhas de produção de painéis à base de madeira de alto desempenho e baixo consumo de energia.


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Modelo:
MH-CHP
Marca:
MINGHUNG

Descrição do produto

Linha de produção de máquina de prensa contínua de MDF

Consumo de energia do sistema de acionamento duplo servo reduzido em 40%

Linha de produção de painéis à base de madeira MINGHUNG MDF

Ⅰ .Painel de fibra de média densidade (MDF)

1. Definição e características: Placa de fibra de média densidade (MDF) é um produto de madeira projetado pela colagem de fibras de madeira (normalmente derivadas de resíduos de processamento de madeira, como serragem, aparas, etc.) com ligantes de resina sintética (principalmente ureia-formaldeído ou resina de ureia-formaldeído modificada com melamina) sob alta temperatura e pressão.

Suas características definidoras incluem densidade uniforme, normalmente variando de 450 kg/m³ a 880 kg/m³ (MDF padrão em torno de 600-800 kg/m³), estrutura densa e compacta, superfície lisa e plana e estrutura interna homogênea, livre de nós ou direcionalidade dos grãos. Isto torna o MDF excepcionalmente adequado para vários tratamentos de acabamento superficial (como folheados, pintura, laminação) e operações de usinagem (como gravação, fresagem, perfuração). Possui boa estabilidade dimensional, resistência mecânica e capacidade de fixação de parafusos, tornando-o um material essencial na fabricação de móveis, decoração de interiores, núcleos de portas, substratos de pisos, equipamentos de áudio, artesanato e muito mais.

1. Visão geral do processo de produção :

Um processo típico de produção de MDF envolve várias etapas principais:

MDF生产流程

2.1 Preparação da Matéria-Prima: A matéria-prima da madeira (toras, madeira de pequeno diâmetro, galhos, madeira reciclada, etc.) é lascada e peneirada para obter cavacos de madeira qualificados.

Matérias-primas para MDF PB OSB

2.2 Separação de Fibras: Os cavacos de madeira passam por pré-vaporização e depois são alimentados em um desfibrador (refinador) onde são separados em fibras de madeira individuais sob vapor saturado de alta pressão.

Sistemas de cozimento e refino de fibra para linhas de produção de MDF

2.3 Mistura e Secagem: As fibras separadas são cuidadosamente misturadas com aglutinante de resina dosado com precisão, agente impermeabilizante (cera) e outros aditivos (por exemplo, endurecedor) em uma linha de sopro. Posteriormente, as fibras úmidas são transportadas através de um tubo de secagem onde são rapidamente secas até o teor de umidade apropriado (geralmente 8-12%) usando ar quente.

Misturador de cola de aglomerado MINGHUNG para linha de produção de aglomerado

2.4 Conformação: As fibras secas são distribuídas por uma estação de formação (ou 'felter') em uma correia de aço móvel ou esteira transportadora para criar uma esteira 'elevada' contínua e uniforme com espessura consistente e distribuição de densidade.

Máquina formadora de esteira

2.5 Pré-prensagem e Prensagem a Quente: A manta elevada passa primeiro por uma pré-prensagem para obter a compactação inicial, removendo a maior parte do ar e aumentando a resistência inicial para facilitar a entrada na prensa a quente. O processo do núcleo ocorre na prensa quente (normalmente uma prensa contínua), onde a manta é submetida a temperatura definida (180-220°C), pressão (atingindo várias dezenas de MPa nas zonas de alta pressão) e tempo (determinado pela espessura e velocidade da linha, normalmente minutos) para curar a resina e unir as fibras em uma tira de placa sólida.

Máquina de pré-impressão de MDF

prensa quente contínua

2.6 Acabamento: A tira de placa contínua prensada passa por resfriamento (geralmente por meio de resfriador estrela), corte, corte transversal nos comprimentos necessários, lixamento (para garantir espessura precisa e suavidade da superfície), inspeção e, finalmente, emerge como painéis de MDF acabados.

Linha de produção de papelão linha de prensagem a quente contínua

Rack de secador

Máquina de corte e corte de bordas MINGHUNG MDF PB OSB

Serra de corte transversal

lixadeira

3. Foco no consumo de energia: Dentro de toda a cadeia de produção do MDF, a fase de prensagem a quente é o consumidor de energia dominante absoluto, representando mais de 40% ou mesmo significativamente mais do consumo total de energia de uma fábrica. Isto se deve principalmente à enorme energia mecânica necessária (para fechar a prensa, criar e manter a pressão) e à energia térmica necessária (para aquecer as placas e atingir a temperatura de cura na camada central da manta). Portanto, melhorar a eficiência energética da prensa a quente, especialmente o seu sistema de acionamento, é extremamente importante para reduzir o consumo geral de energia e os custos operacionais da produção de MDF.

Ⅱ . Linha de Imprensa Contínua (CPL)

1. Equipamento principal e princípio de funcionamento: A prensa plana contínua é o equipamento principal padrão para a produção moderna de MDF e placa de fibra de alta densidade (HDF), substituindo as prensas a quente de múltiplas aberturas do tipo lote, menos eficientes e com maior consumo de energia.

Sua estrutura central compreende:

Seção de alimentação: Inclui transferência de tapete, detecção de metal, pesagem contínua e dispositivos de aceleração de tapete para garantir alimentação suave e precisa do tapete na prensa.

Corpo principal da prensa quente: O coração da prensa contínua. Consiste em duas correias de aço contínuas maciças, de alta resistência e resistentes ao calor. O tapete é transportado enquanto é mantido entre essas duas correias. Dentro (ou abaixo) das correias estão dispostas numerosas (dezenas a centenas) de placas de aquecimento zoneadas e controladas individualmente (normalmente aquecidas a óleo ou a vapor). Cada zona da prensa está equipada com seu próprio cilindro hidráulico e sensores de pressão/posição.

Linha de produção de prensa de calandragem contínua MINGHUNG MDF PB

Estrutura de prensagem: Uma estrutura robusta que suporta todas as placas, cilindros e sistemas de acionamento, projetada para suportar enormes forças de prensagem.

Estrutura contínua da máquina de prensagem de correia de aglomerado MINGHUNG

Sistema de acionamento: Responsável por acionar as duas correias de aço em velocidades contínuas e precisamente sincronizadas e controlar a tensão da correia.

Seção de saída: Inclui descolamento da correia, transferência da placa, dispositivos tensionadores, limpeza da correia e sistemas de resfriamento.

2. Fluxo de trabalho: O tapete elevado formado, após a pré-prensagem, é acelerado pela seção de alimentação na 'zona de cunha' de entrada da prensa contínua. Na zona da cunha, a folga entre as correias de aço superior e inferior diminui gradualmente, comprimindo inicialmente a manta e expelindo o ar. A manta então entra na zona de prensagem principal, onde as placas zoneadas aplicam o calor e a pressão necessários de acordo com um perfil de pressão predefinido (alta pressão na entrada, pressão progressivamente decrescente nas seções intermediárias, baixa pressão na saída para ajuste). Fixada entre as correias, a esteira se move continuamente em velocidade constante por todo o comprimento da prensa para completar a cura da resina. Finalmente, na extremidade de saída, as correias separam-se e a tira de cartão formada é descarregada para processamento posterior.

3. Vantagens:

Produção Contínua: Eficiência de produção muito alta, adequada para produção em massa.

Qualidade superior do produto: A manta é submetida a campos contínuos e uniformes de pressão e temperatura durante todo o processo de cura, resultando em distribuição de densidade uniforme, variação mínima de espessura, excelente qualidade de superfície e propriedades físico-mecânicas consistentes.

Alto Nível de Automação: Facilita a automação e o controle inteligente do processo produtivo.

Ⅲ . Sistema de Servo Drive Duplo

1. Componentes do sistema: Este sistema avançado projetado especificamente para acionamento contínuo de correias de aço consiste principalmente em:

1.1 Dois servo motores de alta dinâmica: conduzem com precisão as correias de aço superior e inferior da prensa contínua de forma independente. Os servomotores oferecem precisão superior de controle de torque, precisão de controle de velocidade e resposta dinâmica extremamente rápida (nível de milissegundos).

Motor Siemens para prensa de correia contínua MINGHUNG PB MDF OSB

1.2 Dois Servo Drives de Alta Precisão: Recebem comandos de velocidade/torque do sistema de controle da prensa principal e fornecem feedback em tempo real sobre o status do motor (posição, velocidade, torque, temperatura). As unidades incorporam algoritmos avançados de controle de movimento.

1.3 Unidades de controle de servobombas (inovação principal): Este é o núcleo que permite economias de energia significativas. A tradicional unidade de energia hidráulica centralizada (HPU) (usando motores assíncronos que acionam bombas de deslocamento fixo ou variável para fornecer óleo a todos os cilindros de zona) é completamente substituída. Em vez de:

1.3.1 Cada zona da placa (ou um pequeno grupo de zonas) é equipada com um servo motor independente e de baixa potência.

1.3.2 Cada servo motor aciona diretamente uma bomba hidráulica de pequeno deslocamento e alta precisão (por exemplo, bomba de engrenagem interna ou bomba de pistão).

1.3.3 Esta unidade servo-bomba fornece energia hidráulica diretamente ao seu (ou poucos) cilindros correspondentes, formando um circuito hidráulico independente de circuito fechado ou circuito aberto.

1.4 Sistema de controle inteligente: O PLC da prensa principal, servoacionamentos, unidades de servobomba e todos os sensores de pressão/posição formam uma rede de comunicação de alta velocidade. O sistema coleta continuamente dados (velocidade da correia, tensão, pressões de zona, posições dos cilindros), realiza cálculos complexos (como controle de sincronização, controle de circuito fechado de pressão, controle de tensão, gerenciamento de energia) e envia comandos precisos para os servoacionamentos e unidades de bomba.

2. Princípios Básicos de Trabalho:

2.1 Acionamento por correia de aço: Dois servo motores acionam independentemente os rolos de acionamento principais (ou rodas dentadas) das correias de aço superior e inferior. O sistema de controle implementa controle de sincronização de velocidade de alta precisão e controle de equilíbrio de torque (ou seja, controle de tensão) comparando o torque e a velocidade de ambos os motores em tempo real. Isso garante um funcionamento suave e sincronizado da correia, tensão constante e elimina riscos de deslizamento ou rastreamento. A eficiência inerente e o controle preciso dos servomotores já economizam energia em comparação com os acionamentos tradicionais.

2.2 Controle de Pressão Hidráulica (Mudança Revolucionária): Esta é a chave para a redução de 40% de energia.

2.2.1 Fornecimento de óleo sob demanda: Cada unidade de servobomba independente ativa seu servomotor para acionar a bomba hidráulica somente quando seu cilindro de zona correspondente requer ação (por exemplo, pressurização, despressurização, ajuste fino de posição). A bomba fornece precisamente o fluxo e a pressão necessários para a velocidade e força de ação exigidas pelo cilindro. Quando nenhuma ação é necessária (fase de retenção de pressão), o servo motor para completamente ou funciona em velocidade mínima para manter a pressão de espera (consumo de energia próximo de zero).

2.2.2 Eliminação de perdas por estrangulamento e por transbordamento: HPUs centralizadas tradicionais que usam válvulas proporcionais ou servoválvulas para controlar a pressão da zona sofrem perdas significativas por estrangulamento (geração de calor pela queda de pressão à medida que o óleo flui através dos orifícios da válvula). Durante a fase de retenção, a bomba fornece continuamente óleo em alta pressão e o excesso de fluxo deve ser descarregado de volta ao tanque através de válvulas de alívio, causando enormes perdas por transbordamento (trabalho inútil convertido inteiramente em calor). O sistema de controle da servobomba, ao controlar diretamente a saída da bomba por meio da velocidade e do torque do motor, permite uma abordagem mais direta do “cilindro controlado pela bomba”, minimizando ou mesmo eliminando a necessidade de válvulas restritivas, eliminando assim em grande parte as perdas por estrangulamento e transbordamento.

2.2.3 Recuperação de energia: Durante a despressurização ou retração do cilindro, o óleo de alta pressão descarregado do cilindro (ou energia potencial) pode acionar a servobomba para atuar como um motor hidráulico, fazendo com que o servomotor gere eletricidade. Esta energia regenerada pode ser devolvida à rede ou utilizada por outros equipamentos. Isto é impossível com sistemas hidráulicos tradicionais.

2.3 Coordenação Inteligente : O sistema de controle principal coordena dinamicamente as ações de todas as unidades de servobomba e dos servoacionamentos da correia com base nas características da esteira, espessura alvo, perfis de pressão predefinidos e status da prensa em tempo real, alcançando uma operação ideal e com maior eficiência energética de todo o sistema de prensa.

Ⅳ . Mecanismo para alcançar 40% de redução de energia

1.Eliminação de perdas de inatividade e de transbordamento da HPU central: Os grandes conjuntos tradicionais de bombas assíncronas acionadas por motor devem funcionar continuamente mesmo quando a prensa está ociosa ou apenas mantendo a pressão em algumas zonas, causando perdas significativas sem carga (motor em marcha lenta, atrito interno da bomba, aquecimento da circulação de óleo). Mais criticamente, durante a fase de retenção, a manutenção da pressão depende muito do transbordamento da válvula de alívio. A energia consumida (taxa de fluxo de excesso de pressão) é completamente desperdiçada e aquece o óleo, exigindo energia de resfriamento adicional. O sistema de controle da servobomba fornece energia com precisão somente quando necessário; as bombas param (ou quase não se movem) durante a retenção, praticamente eliminando essas duas principais fontes de perda. As estatísticas mostram que estas perdas representam mais de 50% do consumo de energia em sistemas hidráulicos tradicionais.

2.Redução drástica de perdas de estrangulamento: Os sistemas tradicionais controlados por válvula regulam o fluxo e a pressão alterando as aberturas dos orifícios da válvula (estrangulamento), gerando inevitavelmente perdas por queda de pressão (ΔP) (Perda de potência = ΔP Taxa de fluxo). O controle da bomba servo ajusta o fluxo alterando diretamente o deslocamento ou a velocidade da bomba; a pressão depende da carga. O fluxo que passa pelas válvulas é mínimo com queda de pressão muito baixa (ou mesmo usando válvulas liga/desliga), reduzindo significativamente as perdas por estrangulamento.

3.Recuperação Eficiente de Energia: Durante a despressurização, retração do cilindro ou ações semelhantes, o sistema de servobomba pode efetivamente converter energia hidráulica ou energia potencial de volta em energia elétrica e alimentá-la à rede, recuperando energia que de outra forma seria perdida como calor através do estrangulamento.

4.Alta eficiência intrínseca dos servomotores: Os servomotores mantêm alta eficiência operacional em uma ampla faixa de velocidades e cargas (especialmente em cargas parciais), muito superior aos motores assíncronos padrão.

5.Controle do sistema otimizado: O sistema de controle inteligente pode ajustar dinamicamente os perfis de pressão por zona e a velocidade da correia com base nas condições reais de produção (por exemplo, diferentes espessuras, tipos de placas), evitando consumo desnecessário de energia (por exemplo, sobrepressurização, tempos de espera excessivos, configurações de velocidade abaixo do ideal). A alta capacidade de resposta do sistema servo também minimiza o desperdício de energia durante os ajustes.

6.Demanda de resfriamento reduzida: A redução significativa na geração de calor do sistema hidráulico (principalmente devido a estrangulamento, transbordamento e ineficiências da bomba) leva a uma diminuição substancial no aumento da temperatura do óleo hidráulico. Consequentemente, isto reduz, ou potencialmente elimina, a energia necessária para o resfriamento do óleo hidráulico (bombas de água de resfriamento, ventiladores).

7.Efeito combinado: O efeito sinérgico de todas essas medidas de economia de energia resulta em uma redução significativa de até 40% no consumo total de energia relacionado ao acionamento e à hidráulica dentro da linha de prensa contínua (principalmente acionamento por correia de aço e aumento/manutenção de pressão para todas as zonas). Isto se traduz diretamente em custos operacionais de fábrica mais baixos e em emissões de carbono reduzidas. As economias reais dependem da configuração específica da linha, do tipo de produto e dos parâmetros operacionais, mas 40% é um valor típico validado e amplamente reconhecido na indústria.

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