プラスチック再生工場における最も大きな影響を与える決断は、プラスチック粉砕機と洗浄ラインで適切なモーターポワーを選ぶことです。もっと少ないモーターポワーを選ぶと、太めのまたは汚れているファイバでラインが停止し、保護システムが作動してしまい、手動の事前カットを余儀なくされます。もっと大きなモーターポワーを選ぶと、買い手は使用回数の少ない装置のためにプレミアム価格を支払い、リサイクル工場内では常に余剰の電力が消費されます。適切なモーターポワーは、機械を実際の入力物質の密度、処理量、汚れなどに合わせることで、競合他社のネームプレートをコピーすることでは決まりません。Polyretecで、Wanplas工場は、オーストリアのテクノロジープロセスエンジニアリングを使用して、機械をラインに追加し、お客様の実際の材質と処理量のプロフィールに合わせた動力を設定していきます。このガイドでは、具体的なキロワットの表、処理量の参考値、および仕様チェックリストが使われており、これらを用いてプラスチック粉砕機と洗浄ラインのモーターポワーの選択方法を解説します。

リサイクルラインは多くのエネルギーを消費します。リグイドまたはPET素材用の一般的な洗浄ラインでは、接続負荷が一百キロワットをはるかに超えることがあり、上流にある破砕機は、ローターデザインによりさらに三十から一百十キロワットを消費します。ラインは長いシフトを通して稼働するため、モータの効率クラスと電力サイジングの正確さは、プラントの収益性の大きな部分を決めます。本記事は「プラスチック破砕機と洗浄ライン」というキーワードを繰り返し使用しているため、購買チームが仕様を一貫して比較検討できるようになります。

モーターポートの選択がラインパフォーマンスを決める理由

モータ駆動力は、プラスチックの物理的抵抗とラインの動きを維持する能力の両方の関係です。シェーダーでは、モーターは、固定ナイフに対して物質を切るまたは引き裂くために回転子側で十分なトルクを供給しなければならず、こなれない状態になります。洗浄ラインでは、モーターによって、破砕機、摩擦洗浊装置、高温洗浄機、スクリューコンベヤー、シンク、および乾燥機が駆動され、それぞれ異なるトルクとスピードプロファイルが求められます。小さなモーターは過熱してトラブルを起こし、大きなモーターはエネルギーと資本を無駄にします。

パフォーマンスリスクは、シュレーダーに最も高い。油圧ラムを備えたシングルシャフトシュレーダーは、供給物質をローター内に圧縮し、物質が太壁パイプまたは高密度剛性HDPEである場合、せん断力が急上昇します。モーターとギヤボックスがその急上昇を吸収できない場合、ドライブが自己保護として逆回転または停止し、その結果として下流のすべての製造ラインが停止します。したがって、適切なモーターパワーは、シュレーダーだけではなく、その直後のすべての機械のスループットを保護することになります。

モーターの出力、トルク、および生産性の理解

モータの出力はキロワットで計測され、駆動力の度合いを示します。シャッフリングとワッシングの場合、より有効な指標はトルクです。ロータスピードが低いシャッフラーは高いトルクが必要で、さらにロータスピードが高い場合は中程度のトルクが必要です。これらの関係は単純で、出力はトルクを回転速度で掛け合わせる結果となります。このため低速の単シャフト式シャッフラーは、標準的なモーターを非常に高いシャフトトルクに変換するために大型の減速グリルを使用しています。

具体的なエネルギー

サイズ設定の実用的な基準は、処理する材料１トンあたり消費する特定エネルギーです。フィルム原料は約15～30 kWh／トン必要ですが、重い硬質または高密度の原料は60 kWh／トンを超える場合があります。生産量と特定エネルギーの合計が、必要な電動機出力を決定します。電動機出力は、生産量がトン／時間であり、特定エネルギーがkWhで、稼働時間が時間で分かれば、kW単位で表すことができます。

可変周波数ドライブ

多元量産ドライブ（VFD）は、負荷に必要な電流だけをモーターに供給することができます。プラスチック製の細断機や洗浄ラインでは、これは必要不可欠です。負荷が軽い場合は、ドライブが低電流でコースレースをするので、汚染の急増時に一時的により多くの電流を消費すると、その後元のレベルに戻ります。VFDモーターを10〜15%のヘッドルームを確保したものに指定することが現代の標準となり、古い手法であるモーターの大きく過剰な選定は不要になりました。

モーター効率クラス

モーターは、効率によってIE1、IE2、IE3、IE4の段階に分類されます。長時間運転するリサイクリングラインでは、最小限としてIE3が必要ですが、75kW以上の大型ドライブでは、IE4を採用すれば数年で投資を回収できるエネルギー節約効果があります。電気システムのCEおよびISOの適合性が求められ、北アメリカ向けの設置ではULの適合性もご希望されることがあります。

生くず分解器のモーターの電力サイズ - 材料ごと

消費機の選択はまず回転子の種類から始めます。単軸式の消費機は、ほとんどの洗浄済みや事前選別済みの堅固なフィードやフィルムフィードに適しており、最も優れた制御を提供します。二軸または四軸の消費機は、ボリューム削減よりも細粉の精度が重視される場合に適した、大型の混合タイプまたは危険物タイプのフィードを処理します。以下の表は、単軸設計をベースに、材料と生産量による実用的なモータ出力範囲を示しています。

材料	生産量（kg/時）	モータ出力（kW）。	回転子の立凶
LDPEフィルム、織物嵌入袋	300〜500	37～55	単シャフト式
PP PEソフト、農業用フィルム	500～800 kg/h	55 ～ 75	単シャフト式
硬質HDPE、PPリグレイン	800～1000	75から110	単軸、重量物（80kg未満）
PET ビンの缶バケツ、混合された硬質	1000 ～ 1500	90 から 132	2段または単独の重量分離
パイプ、プロファイル、厚板	500～900	110〜160	単軸機、追加トルク搭載

ロータスピード考慮事項

低い回転速度（単一シャフトスクリーナーでは通常、毎分 20〜40 回転）、という条件を満たすと、トルクが最大になり、ホコリや熱が軽減されます。毎分数百回転で回転する高速グラニュレーターは、低いトルクを使用しますが、一回のカットあたりのキロワット数が多くなり、バラ切れからの再生に適しています。プラスチック破砕機と洗浄ラインは、洗浄前に小さなフレイクが必要な場合に限り、一次的なサイズ減少のために低速の破砕機と高速のグラニュレーターを組み合わせる必要があります。

洗浄ラインのモータの出力分解

洗浄ラインは、電動機で駆動される機械の連続体であり、総電力は各機械の電力の合計です。下表は、毎時間千キログラムのパルプPE製品またはPET製品の洗浄ラインにおける一般的なモータ負荷を示しています。実際の値は、機器のサイズと設計により変わるものですが、比率はオーストリア技術を用いるラインの代表的な例として示されています。

マシン	モータ出力（kW）。	機能
破砕機または湿式グランカラン	37～55	フレーク状に小さくする
摩擦洗浄装置	15～30	高速洗浄
熱浸出機	11 ～ 22	洗剤と熱水洗い
スクリュードロッダーとコンベヤー	4～12 合計	ステージ間での移動
フローティングシンクタンク攪拌機	3〜7	90�@0.91 g/cm3, PS
遠心式乾燥機	30～55	水分除去
水ポンプセット	15～30	処理水循環

乾燥機と摩擦洗浄機は、破砕機の次に消費電力が大きい部品です。両者はプラスチック材を単に移動するだけでなく、機械的に作業を行います。また、プロセス水を閉ループで再利用する工場は、ポンプの稼働時間を短縮できるため、接続された負荷も削減できます。悪意のあるオリジナルはWanplas工場、ポリリテック社は、オーストリアの技術を用いた洗浄ラインに閉ループの水循環を採用することが一般的です。

シェーダーと洗浄ラインの生産効率表

モータの出力とスループットは相関関係がありますが、線形ではありません。スループットを倍増しても、固定損失は一定であって、出力がそれ以上増大しません。参照テーブルは、購入者が供給会社の見積もりを正確にチェックできるのに役立ちます。

洗浄ラインの吐出量と接続された負荷

ライン容量（kg/hで表す）	対聯荷重（kW）	コストレベル
500	70 ～ 110	中型
1000	130〜220	高
2000	240 ～ 380	高から非常に高に
3000から6000	400～700	非常に高い

生くず分解器の土台通過量とモーターの電力

モータ出力（kW）。	典型的な固定形通過量（kg/h）	一般的なフィルム生産率（kg/時間）
37	250～400	300〜500
55	400～650	500～800 kg/h
90	700〜1000	800～1200
132	1000 ～ 1500	1200〜1800

フィルムの処理能力は、密度が低く切断しやすいため、同じパワーでより高い処理能力を発揮することに留意してください。堅型HDPEおよびパイプは毎キロに大きなトルクを必要とします。同一の数値を両方について言及するサプライヤーは単純化しすぎます。具体の材料に対しどのような数値を言及しているのか必ずお尋ねください。2. 以上の値は洗浄ラインでの出力目標値です。製造工場が内部でパーリート化する場合、エクストラーダーの真空排気口では、わずかな修正が行われますが、0.5パーセント以上の水分を除去するような場合にはデグレーションを招く恐れがあります。洗浄ラインは目標値よりも低くなければなりません。エクストラーダーが補正することを期待することは問題です。

必要なモータ出力を増加させる要因

多数の実世界の条件で、必要なモータ出力は教科書の最小値を上回っています。これを無視することは、小さな工場で出力が不足し、輜重不足になっている最も一般的な原因です。2. 混乱大工場数は、ポリアレテック装置を使って単段プラスチックリサイクルラインを適切に実現しました。これらの事例研究は、小規模工場において、持続可能なリサイクリングとコスト削減を実現するための単段リサイクルラインの効果を示しています。

材料密度と壁厚

パイプや堅牢なHDPEのような密度の高い厚壁プラスチックは、薄いフィルムよりも多くのトルクが必要です。フィルムデータのみで指定されたラインは、パイプでは停止します。常に最大重量のフィードに合わせてサイズを設定してください。

水分と汚染

濯水された窪みは重くなり、スクリーンの仕切りが詰まってしまいます。砂、つけ貼りの接着剤、金属などの重たい汚染では、シュレーダーや破砕機にとってより多くの労力が必要となります。金属探知器および予洗浄によりモーターを保護することができますが、接続される負荷にはなおも十から十五％の余裕が必要です。

スクリーンのサイズとフレークの対象

クレッセルまたはグラナーのスクリーン穴が小さくなった場合、抵抗が上がり、その結果モータ負荷が増加します。お客様が八ミリ以下の細かいスライスをご希望であれば、十二ミリのカットに比してクリッセルに余分なパワーをもたせましょう。2. シングル・チップ・マイクロコンピュータと複数のセンサを利用した、スマートな廃棄物の選別装置--Polyretec

環境温度と高度

熱い場所や高地の工場では、モーターの冷却能力が低下します。熱帯地域や高標高地の施設では、モーターを5～10％減速するか、より大きなケースを指定してください。新興市場の施設の場合、この点を考慮せずに設計が進められることがよくあります。

モーターの規模は最悪の週に合わせ、良い日ではなく。きれいなフィルムにうまく対処できても、汚れたバール周りでは決壊することが多いシャドーは、小さいモーターによる節約よりもダウンタイムのコストが高くなるためです。

エネルギー効率と総保有コスト

プラスチックシャデラーと洗浄ラインの購入価格は、コストの一部にすぎません。5年間で、連続稼働ラインでは、エネルギーが機器価格を上回ることが多くなります。次の表は、ラインタイプごとのエネルギーコストレベルを20時間の日常稼働を基準に示しています。

線の種類	対聯荷重（kW）	毎日のエネルギー消費量（kWh、20 時間）	エネルギーコストのレベル
フィルム洗浄ライン 500 kg/時間	90	1800	中型
PP PE洗浄ライン（時給1000 kg）	180	3600	高
PET洗浄ライン、2000kg/時間	320	6400	非常に高い

これらの負荷を減らすための二つのデザイン的選択肢があります。まず、VFD制御を搭載したIE3またはIE4モーターで一部負荷状態にある時に消費電力を調整することにより、効率を向上させます。同様に、閉じた水圧回路を構築することでポンプの稼働を減らし、それに伴うモーター負荷を軽減します。Polyretecのオーストリア技術で製造された洗浄ラインは、両方の手段を使用しています。また、Wanplasブランドの共通のエンジニアリング基準は、同社の工場全体でこれらの効率化手段を促進しています。

デマンドサイド管理

設備の選択に関わらず、プラントがラインをどのように運用するかがエネルギー料金を変える。シャレーダー、クラッシャー、ドライヤーの起動時間を数秒ほどずらすことで、同時に動作させると電源が外れ、共有フィーダーの保護回路が作動してしまうのを防げます。ラインを短い起動・停止サイクルではなく、より長く安定した間隔で稼働させると、モーター効率が向上します。なぜなら、インバータモーターは加速時が最大電流を消費するからです。地域の電気料金がピーク時間帯が存在する場合、最大の電力消費量であるドライヤーや摩耗洗浄機をピーク時間帯を避けるように配置することで、同じ接続負荷があったとしても、効果的なエネルギーコストの水準がハイからミディアムに引き下げられます。これらの運用決定は稼働に関するものですが、最初に正しくモーターの容量を指定していないと可能ではありません。この記事のサイジング作業はその点で日ごろの実益をもたらします。

避けるべき一般的なサイジングの誤り

失敗したリサイクリングラインプロジェクトに、次のような誤りが繰り返し起こっています。適切な仕様規範を適用することで、これらは回避できます。

• 隣人のモーターの大きさをコピーする異なる原料密度や汚染を考慮しないで運用します。
• 対処しなかった接続負荷そして、シュレッダーまたはクラッシャーのモーターのみを引用し、その後に、プラント用パワーが不足していることが判明します。
• IE1モーターの指定初期コストを抑えるために制御装置を導入すると,最初の2年間に大きな電力コストが発生します。
• VFD なしそのため、お客様は、製品を視察し、機械が製造される様子を見て、実際のリサイクル材料を使用した装置を動作させることを確認した後に、注文に取り組めます。
• フイルムのみのサイジング機械で堅い物やパイプを処理する場合。
• レートダウンを省略する高温または高所の場所では、夏季の過熱によるトラブルが発生します。
• 摩耗を忘れる着用したギアボックスや鋸が時間とともに摩耗すると、より大きなモータ負荷がかかるため、最初からヘッドルームの余裕が必要になります。

どのようにPolyretecエンジニアがモータのパワーを調整しているか

Wanplasの工場であるPolyretecは、2010年からの歴史と2017年に設立されたブランドを誇る、オーストリアの技術工学と中国の製造規模を融合したプラスチックリサイクリング装置を製造しています。スライサーと洗浄ラインの場合、エンジニアリングチームはお客様から提供された原料、空隙密度、目標生産能力、汚染度について調べ、その後、プラントの電気工事業者がトランスと配線の容量を決めるために、完全な接続負荷スケジュールを作成します。これにより、予測不能な作業に伴うパワー不足の問題が解消されます。

同社のプロジェクト記録を見ると、モーターの耐用性が試される状況の幅がわかります。トルコでの重い印刷が施されたLDPEフィルム、ベトナムのPP不織布およびTPE手袋。これらは以前にEREMA機が稼働していたところであり、さらにメキシコでは粘着剤のあるLDPEを扱っており、強力なシュレッダーおよびビート型機が必要です。それぞれに異なるモーターのパワー予算が必要となり、それぞれのソリューションはコピーではなく独自に開発されたものです。Wanplasのネットワークにおいて、Polyretecの洗浄機械から得られる糊土は、Kerkeのツインスクリューメーカーのエキストルダーに送られて、洗浄工程でのモーターの選択が、後続のペレット化工程へと波及する様子が分かります。

エンジニアリング分野はドキュメント作成にも及ぶ。適切なモータ電力計画では、すべての駆動機、その効率クラス、VFDの定格値、起動方法、予想される満載電流が記載されるため、プラントの電気工事業者はケーブルや起動装置、変圧器の規模を設定することができます。オーストリアの技術プロセスエンジニアリングはその価値を示します。ラインは完全に仕様が定められたシステムとして供給され、それぞれの機器の組み合わせによる負荷が総計されていないものではなくなります。購入者にとって、その完全性とは、スケジュールどおりに稼働するラインと、仕様が不十分な供給によって遅れるラインとの違いです。

Wanplasブランドは、工場を以下のような共通の交換部品政策によりサポートしています。この方針では、毎年500米ドルの交換部品割り当てと、保証交換が提供されます。これは、シュレッダーの刀片、破砕スクリーン、およびドライヤーのロータリーが摩耗品であり、その状態が電動機の負荷に直接影響するため、重要です。これらを保証し続けること自体が電動機に対する保護戦略になります。

チェックリスト：ラインのモーター電力の選定

プラスチックシャーダーおよび洗浄ラインのモータ駆動力を指定する際にこのチェックリストを使用します：

• 適切な原料を明記してください。フィルム、硬い材料、パイプ、PET、または混合物で、梯度密度を示してください。
• マーケティング最大値ではなく、現実的な日替わり生産量を明示すること。
• シュレーダーのモーターkWと回転子の回転速度とトルククラスを依頼します。
• ライン上のすべての装置にわたる完全な接続負荷スケジュールを依頼します。
• IE3以上のモータ効率、75 kW未満の場合はIE4を要求する。2.深い真空通路を少なくとも1つ備える。HDPEでなければ2つが必要。3.必要 (スクイーザの重要性)
• 分かたシャドーライナと主要な洗浄機にVFD制御を指定してください
• 汚染の急増と摩耗に対する10～15％の余地を確保しておく。
• 高温または高所での設置にはより少ない消費電力が必要です。
• 確認 CE および ISO 準拠; 北米への配送の場合は UL を依頼してください。
• 輸入元のエネルギー推定量（キロワット時／トン）を確認する。

サプライヤーの評価および見積り比較

2つの供給業者が同じ名目容量での見積もりを提出する場合、モータ容量表を確認することが最も信頼性の高い方法です。信頼性のある見積もりでは、すべてのモーターのキロワット定格値、効率クラス、そして全部の接続負荷が明記されています。不十分な見積もりでは、単に破砕機や粉砕機のモーターに関する情報しか示されず、残りについては不明確です。購入者は、接続負荷表を書面で要求し、本記事の処理量表と照合して確認する必要があります。

見積書にある注意点

• 接続負荷の合計が不明である。サプライヤーは、実際の消費電力を隠していたり、ラインを設計していない場合があります。
• IE1 モーターの紹介— わずかな断続的なラインでのみ許容され、それ以外の場合は、購入者にとってコスト削減の兆候です。
• VFD は指定されていません— このラインは、給料量が少ないときでも最大電流を引き出します。
• シングルモータフィギュア, 様々な材料向け剛体とフィルムでは異なる電力が必要となる。
• 低容量適用の注意書きがない。暖かい場所や高地にある場合、サプライヤーがインストール環境を考慮していないことが明らかになる。

5年間にわたるエネルギー比較

各引用項目の連結負荷を、施設の産業料金を使用して5年間のエネルギー費用に換算しましょう。同じ生産能力で200kWで引用された機械と170kWで引用された機械は、約30kWの違いがあります。毎日20時間、年間300日、これは18万キロワット時で、両方の機械の間の価格の差をはるかに上回る金額です。モータのパワー精度は、ご購入者に長く安心を与えます。

なぜオーストリアの技術調達が役立つのか

Wanplas の工場である Polyretec は、オーストリアの技術プロセス工学に基づいてシャレダーと洗浄ラインを開発しており、あらゆる見積りにおいて完全なつなぎ込みのスケジュールを提供しています。Wanplas ブランドは専門工場のネットワークを運営しているため、同じエンジニアリング原則がケルケツインスクリュー工場のペレット化にまで拡張され、購入者は複数のベンダーからの機器の不適合ではなく、全リサイクリングプロセスについて一人の信頼できるパートナーを持つことができます。

ケーススタディ: 混合的なリサイクル用物料のサイジング

代表的なプロジェクトでは、方法を明確にしています。沿岸市場のリサイクル業者は、約60％の堅牢HDPEとPP、30％のLDPEフィルム、および10％のラベルや砂、まれに金属などの汚染物質を含む混合された廃棄後消費物のバレを受け取ります。目標は、洗浄された生産物をペレタイジングラインに供給するための毎時間1000キログラムです。

生くず分解器のサイズ

なぜなら最重い部分は固いものであるため、これらをカッティングするために使用されるシフターは、フィルムではなく固いデータに対応するものである。 90キロワットのシングルシャフト重シャーは、1,000キログラム/時間の削減イメージ数に相当し、フィルム部分はこの予算内で簡単に処理されます。 ロータの前に搭載された金属検出器は、ナイフを保護し、モータの負荷を安定させます。

洗浄ラインのサイジング

洗浄ラインは、毎時千キログラムのPP PE生産能力を目指して設計されており、粉砕機は45キロワット、摩擦洗浄機は22キロワット、高温洗浄機は15キロワット、スクリューローダーとコンベヤーは8キロワット、浮上式沈下機は5キロワット、遠心乾燥機は45キロワット、水ポンプは22キロワットです。接続負荷は162キロワットで、高コスト帯に属します。閉鎖水ループにより、ポンプ運転が調整され、負荷は150キロワットほどに保たれます。

結果。

10～15％の余裕とVFDに搭載されたIE3モーターを備えるこのプラントでは、約180キロワットに相当する事前設計トランスを使用して、電力不足による停電や無駄な過剰サイズを回避します。上記のスループット表を参照することで、同一の方法により毎時間2,000～3,000キログラムにまでスケールさせることができます。これは、Polyretecの技師たちがオーストリア製のラインを顧客に出荷前に設計する際のやり方であり、推測の代わりに妥当性のあるモーター消費電力の予算を立てることができます。

よく寄せられる質問

結論

プラスチック破砕機および洗浄ラインのモータのパワーを選択する場合、スループットを保護すると同時にエネルギーコストを管理するというバランスが必要です。実際のフィードストック密度、スループット、混入物を踏まえ、予想される最も重い素材に対して破砕機を設計し、すべての洗浄機に接続される負荷をまとめて計算するのではなく、単一のモータで計算するようにしましょう。変数周波数ドライブ搭載のIE3またはIE4モータを指定し、スパイクや摩耗に備えた10か15％の余裕を確保してください。Polyretec社はWanplasの工場で、オーストリアの技術エンジニアリングを採用し、実際の材料に基づいて各駆動装置を設計し、プラント設計のための完全な接続負荷スケジュールを提供しています。Kerkeツインスクリュー工場を通して、より幅広いWanplasネットワークでは、ペレット化を後流化することができます。本記事のチェックリストを活用して、あいまいな見積もり依頼を的確で自信を持った仕様に変えることができます。