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用于驾驶舱泡沫成型的校准系统, 设备维护经理 Markel Jordansson 监控真空度。来源:Busch 普旭

压力控制真空技术有助于节能

长期试验证明:Busch 普旭的新型 R5 RA 0760 A PLUS 旋片真空泵能够节约大量能源, 汽车供应商 IAC Group AB 在其用于生产多种沃尔沃车型驾驶舱的一个层压系统上使用了该新型旋片真空泵。
真空泵的集成压力控制器能够根据需要进行操作,这样每月可节省 50% 以上的电力成本。
IAC 集团是一家汽车行业的全球供应商,拥有 50 多个制造工厂和 22,000 多名员工。在哥德堡工厂,有 650 名员工主要为沃尔沃生产驾驶舱和车门内饰板,并每天几次将其及时地直接交付给沃尔沃的生产线。
目前为止,用于生产驾驶舱的层压系统上安装了两台常规的旋片真空泵(图 1)。这些真空泵不可调并长期三班制运行(每周五天), 用手将装饰膜和基膜插入模具后,真空可使其保持在要求位置。因为每台真空泵都配备了一台 15 kW 的电机,所以年耗电量约 120,000 kWh。由于这两台真空泵已使用了 30 年左右,因此是时候进行大修或更换了。其设备维护经理 Markel Jordansson 向 Busch 普旭寻求实用且经济高效的解决方案, Busch 普旭的真空专家推荐了全新开发的 R5 PLUS(图 2)。
它是一款油润滑旋片真空泵——该真空技术可靠,数十年来,已在行业中得到验证。
旋片真空泵技术的一个基本优点是当压力下降时功耗也随之降低。
最大功率消耗发生在大气压力(开启时)和真空度 300 mbar 之间, 在 30 至 40 mbar 的实际工作范围内,真空泵仅消耗规定电机额定功率的 70% 左右。
Busch 普旭这一全新开发的真空泵配备了集成控制系统作为标准配置, 根据压力,它可以准确地维持预设的真空度或者在给定的转速下长期保证一定的抽气速率。
Markel Jordansson 决定对该真空泵进行为期几个月的测试, 使用压力控制器操作时应确保真空泵中的规定目标压力为 30 mbar,无论多种加工步骤要求的实际抽速为多少,都应可靠地保持这一压力。
层压系统每天可生产约 200 个驾驶舱,生产过程中几乎不可能预先确定实际的抽气速率。在该系统上共计要执行八个加工步骤,这些步骤彼此不同步且需要不同的抽速。此前,直接在模具上规定 40 mbar 的真空度,用于保持插入的模制零件。由于真空源并不是直接安装在层压系统上的,因此较长的真空管路会发生泄漏, 这意味着真空泵自身必须提供 30 mbar 的真空度。
R5 PLUS 开始运行时,可以在显示屏上看到所需的转速,因此也可以看到抽气速率。设定 30 mbar 的真空度, 很快就认识到,抽送速率很大程度上取决于加工步骤,并且真空泵可以通过改变转速对此进行补偿。内置 PLC 记录与操作有关的所有数据并可以随时通过显示屏访问(图 3),通过集成的存储卡读出或发送至系统控制或其他外部输出装置。设备维护经理 Markel Jordansson 还启用了节能模式,该模式会在任意选定的时间段后自动关闭真空泵,在此期间,加工过程不需要使用真空泵。一旦加工过程再次需要真空,真空泵就会自动启动并调整至所需的转速。在短暂的生产中断或休息期间,这特别节能。在此之前,两台真空泵会以 100% 的输出继续运行。Markel Jordansson 让一名电气工程师在内部计算节能量,并且能够证明使用新型 R5 PLUS 旋片真空泵每年可以节约 8,400 欧元的能源成本, 这还不包括通过过程优化而实现的其他节约潜力。现在,由于能够连续记录极限压力和功耗以及其他几个参数,因此可以对真空泵进行微调。例如:最初模具上需要 30 mbar 的工作压力,但几周后发现 40 mbar 的压力足以满足此应用的要求。现在,如果规定的真空度较粗,则真空泵反应为较低的转速和较低的能耗。
对 Markel Jordansson 来说,另一个主要优点是新型 R5 PLUS 与之前使用的旧真空泵相比,噪声大大降低。
“两款旧旋片真空泵的噪声都为 79 dB(A),这使得工作人员在泵房时无法进行交谈。”Markel Jordansson 表示, 即使是在最高转速下,R5 PLUS 的噪声也不超过 70 dB(A)。
经过前几个月的测试后,设备维护经理 Markel Jordansson 确信 R5 PLUS 是其应用的理想真空泵。