Tecnologia de vácuo com controle de pressão ajuda a economizar energia

Göteborg, Sweden Um teste a longo prazo comprovou: é possível fazer economias de energia significativas com a nova bomba de vácuo de palhetas rotativas R 5 RA 0760 A PLUS da Busch. O fornecedor automotivo IAC Group AB está usando a nova bomba de vácuo de palhetas rotativas em um de seus sistemas de laminação, que produzem cockpits para diversos modelos da Volvo. O controle de pressão integrado da bomba de vácuo permite a operação de acordo com a demanda, o que resultou em uma economia de mais de 50% nos custos de eletricidade mensais.
Fig. 1: Sistema de calibragem para moldagem de espuma dos cockpits. O gerente de manutenção Markel Jordansson monitora o vácuo. Source: Busch Dienste GmbH
Fig. 1: Sistema de calibragem para moldagem de espuma dos cockpits. O gerente de manutenção Markel Jordansson monitora o vácuo. Source: Busch Dienste GmbH

O IAC Group é um fornecedor global para a indústria automotiva, com mais de 50 fábricas e 22.000 funcionários. Na fábrica de Gothenburg, 650 funcionários fabricam sobretudo cockpits e painéis internos de portas para a Volvo e os entregam pontualmente várias vezes por dia diretamente para a linha de produção da Volvo.

Até agora, duas bombas de vácuo de palhetas rotativas convencionais estavam instaladas em um sistema de laminação para cockpits (Fig. 1). Essas bombas de vácuo eram não reguladas e funcionavam permanentemente em operação de três turnos, cinco dias por semana. O vácuo mantém a película decorativa e a película de base na posição desejada após a inserção manual no molde. Como cada bomba de vácuo era equipada com um motor de 15 kilowatts, o consumo de energia anual chegava a aproximadamente 120.000 kWh. As duas bombas de vácuo já tinham cerca de 30 anos, por isso era hora de uma renovação geral ou de comprar um novo equipamento. O gerente de manutenção Markel Jordansson pediu à Busch Vacuum Pumps and Systems uma solução prática e com eficiência de custos. Os especialistas em vácuo da Busch recomendaram a recém-desenvolvida R 5 PLUS (Fig. 2). 


Fig. 2: A nova bomba de vácuo de palhetas rotativas R 5 PLUS opera com controle de pressão, assim se adaptando às exigências reais do processo. Source: Busch Dienste GmbH

É uma bomba de vácuo de palhetas rotativas lubrificada a óleo – uma tecnologia de vácuo robusta, comprovada na indústria ao longo de muitas décadas. Um dos principais benefícios da tecnologia de vácuo de palhetas rotativas é a redução do consumo de energia quando a pressão cai. O maior consumo de energia ocorre entre a pressão atmosférica (ao ligar) e um nível de vácuo de 300 mbar. Dentro do intervalo de trabalho real de 30 a 40 mbar, a bomba de vácuo consome apenas cerca de 70% da potência nominal do motor especificada.

Esta recém-lançada bomba da Busch é equipada, por padrão, com um sistema de controle integrado. Dependendo da pressão, este sistema pode manter com precisão um nível de vácuo predefinido ou garantir permanentemente uma certa velocidade de bombeamento a uma dada velocidade rotacional. Markel Jordansson decidiu testar essa bomba de vácuo por vários meses. A operação com controle de pressão deve garantir que a pressão-alvo especificada de 30 mbar na bomba de vácuo seja mantida de forma confiável, independentemente da velocidade de bombeamento real exigida pelas diversas etapas do processo.

Durante o processo de produção no sistema de laminação, que produz cerca de 200 cockpits por dia, era praticamente impossível determinar de antemão a velocidade de bombeamento real. Um total de oito etapas de processo são realizadas no sistema, que não são sincronizadas entre si e exigem diferentes velocidades de bombeamento. Anteriormente, um nível de vácuo de 40 mbar era especificado diretamente no molde para segurar as peças moldadas inseridas. Já que o suprimento de vácuo não é instalado diretamente no sistema de laminação, ocorrem vazamentos na linha de vácuo mais longa. Isso significa que a bomba de vácuo em si deve fornecer um nível de vácuo de 30 mbar.



Fig. 3: Diversos parâmetros podem ser consultados diretamente no display da bomba de vácuo. Ele exibe o consumo de energia, o consumo de energia médio e o nível de vácuo na entrada da bomba. Também é possível exibir a temperatura do óleo, o tempo de operação, o tempo até a próxima manutenção ou a velocidade rotacional. Source: Busch Dienste GmbH

Quando a R 5 PLUS entrou em operação, foi possível ver a velocidade rotacional exigida e, portanto, a velocidade de bombeamento permanentemente no display. Foi programado um nível de vácuo de 30 mbar. Percebeu-se rapidamente que a necessidade de velocidade de bombeamento varia muito, dependendo das etapas do processo, e que a bomba de vácuo compensa isso mudando a velocidade rotacional. O CLP embutido registra todos os dados relativos à operação e pode ser acessado a qualquer momento no display (Fig. 3), lido com o cartão de memória integrado ou transmitido ao controle do sistema ou a outros dispositivos externos de saída. O gerente de manutenção Markel Jordansson também ativou o modo Eco, que desliga a bomba de vácuo automaticamente após um período livremente selecionável, durante o qual o processo não exige vácuo da bomba. Assim que o vácuo é exigido de novo pelo processo, a bomba de vácuo automaticamente dá partida e se ajusta à velocidade rotacional exigida. Isso economiza energia especialmente durante breves interrupções e pausas na produção. Anteriormente, durante esses períodos, duas bombas de vácuo funcionavam continuamente com um débito de 100%. Markel Jordansson pediu que um engenheiro elétrico calculasse internamente a economia de energia, e pode provar que o uso da nova bomba de vácuo de palhetas rotativas R 5 PLUS economiza 8.400 euros por ano em custos de energia. E isso sem contar as outras economias possíveis através da otimização do processo. A bomba de vácuo agora pode ser ajustada com precisão graças ao registro contínuo da pressão final e do consumo de energia, além de diversos outros parâmetros. Originalmente, por exemplo, uma pressão de trabalho de 30 mbar era exigida diretamente no molde. Mas, após algumas semanas, descobriu-se que 40 mbar eram suficientes para essa aplicação. Agora, se for especificado um nível de vácuo mais grosso, a bomba de vácuo responde com velocidades rotacionais ainda menores e um consumo de energia ainda menor.

Outro grande benefício para Markel Jordansson é a emissão de ruído significativamente mais baixa da nova R 5 PLUS, em comparação com as bombas de vácuo mais antigas utilizadas antes. As duas antigas bombas de vácuo de palhetas rotativas tinham níveis de ruído de 79 dB(A), tornando impossível que pessoas conversassem na sala das bombas, diz Markel Jordansson. Mesmo em velocidade rotacional máxima, a R 5 PLUS não emite mais que cerca de 70 dB(A).

Após os primeiros meses de testes, o gerente de manutenção Markel Jordansson teve certeza de que a R 5 PLUS é a bomba de vácuo ideal para a sua aplicação. 


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