罐裝生產線改造節能降耗的前景分析

摘 要：如今企業很多節能減耗的項目是在一定的技術背景和時代背景下實施的，透過這些項目的實施，實現了原材料的節省，能耗的降低;也使生產線從依靠人工操作逐步轉向了自動化。材料和能源的節約，為減少碳排放做出了貢獻，同時有效地降低生產成本;特別是在材料能源價格年年攀升的情況下，其對生產企業的經營是非常有價值的。

關鍵詞：灌裝生產線;脈動生產;吹瓶和灌裝;旋蓋一體機（BLOC）

一、采取不同的技術手段實現減瓶重

1.通過優化瓶坯設計和瓶型設計，在不降低瓶子物理指標情況下實現瓶重的降低。

在2006年，脈動600ml瓶重從35.3克減少到33.3克，這只通過簡單地更換注坯模具的模芯，就實現了2克/瓶的節約;這一項在2007年就減少超過500噸PET的使用，也為公司帶來可觀的成本節約，本項目大約10個月就收回投資。今年，借助達能亞太研發中心，通過與HUSKY和SIDEL的緊密合作，將瓶坯進行重新設計，進一步優化瓶型，順利地將脈動瓶子從33.3克降低到30.3克。預計此項目能夠每年可以減少5，000噸PET的使用。隨著PET價格的上漲，減低瓶重對緩解成本壓力的作用尤為明顯。

2.優化生產線的設計，為下一步的減重創造條件。

現有的生產線設計采用傳統的吹瓶機-瓶倉-理瓶機-灌裝機的方式。其中瓶倉-理瓶機這個環節在灌裝機和吹瓶機之間無疑是個緩沖，能夠減低吹瓶機或灌裝機對整線效率影響的壓力。但瓶倉中瓶子的堆積不可避免地造成瓶身擠壓變形;理瓶機中瓶子的撞擊也不可避免地造成瓶子刮花變形。這對輕、薄瓶子的影響更加明顯。而且，這里變形瓶對下游生產設備也產生不可小瞧的影響，通常會造成灌裝機卡瓶停機、在輸送帶上倒瓶、裝箱機卡瓶缺瓶等等。

因此，我們重新制訂生產線的配置標準，對現有生產線的改造，都將使用空氣輸送帶代替傳統的瓶倉和理瓶機，這雖然對吹瓶機和灌裝機的穩定性，設備的保養能力提出更高的要求，但無疑對減少瓶損大有幫助，同時可以使生產線的布局更加緊湊。其帶給我們的收益是瓶損降低;免除對理瓶機的操作和維護;為使用更輕的瓶子提供技術條件。近來，我們在益力礦泉水線和鄭州工廠水線都采用南京克萊爾的空氣輸送帶，其運行流暢，基本實現了無人值守，效果令人滿意。

3.新技術設備的使用，為未來大幅度減重奠定基礎。

對于新投入的脈動熱灌裝生產線，我們采用KRONES的吹瓶-灌裝-旋蓋一體機（BLOC）。將吹瓶和灌裝結合在一起，瓶子從吹瓶機到灌裝機采用星輪傳輸，徹底避免在空氣輸送帶依然無法消除的瓶子擠、碰變形。這樣的技術設備，無疑更能夠處理更輕瓶子。與此同時，能夠再進一步減少生產線的占地面積，也免掉空氣輸送帶的投資和其產生的能耗。

二、能源節約的步伐

1.水泵節能

變頻器的運用，為水泵的節能提供簡單有效的方法;系統設計的原因，不斷變化的設備，造成水泵工況的改變，這就給了我們節能的空間。加上變頻器價格的已大眾化，因此采用變頻器節能的投資回報現在已是非常好。尤其是使用到中央空調的場所，由于晝夜溫差大，如果配合溫度自動反饋控制，節能的效果會更加明顯。 除了增加變頻器之外，對于使用多年的水泵，我們也關注其效率和現有市場上新型水泵效率的差異;對于工況基本恒定的場所，直接選用小一級的新水泵直接代替老型號水泵也是個非常好的選擇。

2. 壓縮空氣系統的節能

大家都知道，對于飲料生產線來講，壓縮空氣在生產線總能耗中占很大的比例;因此，這也是我們節能的重點。從開始關注空壓機的效率，盡可能使空壓機的能力與實際用氣量相匹配，避免管道閥門漏氣等，然后采取相應的對策來降低壓縮空氣系統本身的能耗。

接著我們關注壓縮空氣的充分利用，尤其是吹瓶用的高壓空氣。原來的吹瓶機完成吹瓶后，都將35bar左右的壓縮空氣直接排掉，這里面包含了巨大的能量浪費。因此在2006年，我們采用SIPA提供的RAS系統，在SIDEL的SBO20吹瓶機上將本來會排放的高壓壓縮空氣進行回收，然后將回收的約13bar的壓縮空氣降低到7bar左右返回到低壓空氣系統中;回收的氣量超過30%。然后在所有的吹瓶機上進行推廣，包括了ASB 650M一步法吹瓶機。

現在，吹瓶機上的高壓氣回收系統，已不作為單獨的系統來對待;大多吹瓶機廠商將其作為吹瓶機的標配。而且回收的高壓氣還能夠用于“預吹”階段，這無疑提高了回收空氣的利用價值。 有的空壓機廠商也有提出針對提高回收空氣利用價值的解決辦法。眾所周知，壓縮空氣壓力越高，內含的能量就越大;將回收氣降壓再返回到操作用的低壓空氣系統，并不能充分利用回收氣的能量。廠商希望將回收氣直接導入到高壓氣的二級進氣口，來避免回收氣的降壓使用;同時回收氣的質量明顯好于高壓氣的一級吸入，因此對延長管道過濾器的壽命也是有所幫助的。

3蒸汽系統的節能

在飲料行業，免不了要使用蒸汽系統。溶糖，UHT， CIP這些工段是蒸汽主要使用點;通常是蒸汽通過熱交換器來加熱產品、水;然后蒸汽就轉化成九十多度的熱水排放;這顯然就是能源的流失。這些排放的熱水的價值在于熱值，還在于軟化水的成本。因此我們通過將這些水收集，送回鍋爐的水箱中，就可以節約鍋爐將水從常溫提升到九十度的能源，也可以節約將自來水軟化的成本。同時對老式的鍋爐進行改造，增加煙氣熱量回收系統;加強管道系統的保溫措施，也為我們提供可觀的回報。當前，我們繼續在尋找蒸汽系統節能的新方法;更加注重與專業公司的合作，研究蒸汽系統節能的新技術。

三 關注新設備，新材料

在2005年，采購SACMI貼標機用于樂百氏水線，代替原來PVC套標;針對設備的特點，我們決定使用28u厚度的OPP標簽，比通常使用的38u標簽，整整少了10u;現在，新的標簽材料又出現了。上個月我在德國KRONES公司驗收設備時，KRONES公司展示了他們新的套標技術。新的標簽材料，采用LDPE材料，KRONES新的套標機SLEEVEMATIC ES能夠將標簽撐大，然后套到瓶子上，利用LDPE的自然收縮將標簽緊緊地套在瓶子上;而且再也不需要收縮爐。這技術的好處是LDPE比PVC更加環保;價格低;不用收縮爐，節約能源。

減少材料耗用，節約能源，對環境的貢獻是巨大的。5年來我們不遺余力地推行節能降耗，通過與專業廠商的溝通合作，我們更看到了節能降耗的廣闊前景。

參考文獻：

[1]《加強科技創新 推動節能降耗控成本》? 曹傳紅? 《中國電子商務》2012-10-07

[2]《強化技術改造 促進節能降耗》耿浩? 《能源研究與利用》2001-06-02

[3]《節能降耗增效益技術進步促發展》 認衛廣 《石油和化工節能》2009-20-05

[4]《科技進步促發展節能減排增效益》 周延熙 《有色冶金節能》2008-5-02

作者簡介：

楊青峰，1970年5月，男，山東新泰人，大學學歷，副教授，山東工業職業學院電氣學院，主要研究方向：自動化。

基金項目：2020年度山東工業職業學院教科研項目“弘揚工匠精神，提升專業技能，職業技能競賽促進職業教育教學改革研究”立項，項目編號202003