Vakuová technologie s regulací tlaku pomáhá spořit energii

Dlouhodobé testy to ukázaly jasně: S novou rotační lamelovou vývěvou Busch R5 RA 0840 A PLUS lze docílit výrazných úspor energie. Dodavatel pro automobilový průmysl IAC Group AB používá rotační lamelovou vývěvu na jednom ze svých laminovacích systémů, který vyrábí kabiny pro různé modely vozů Volvo.

IAC Group je globálním dodavatelem pro automobilový průmysl, s více než 50 výrobními závody a 22 000 zaměstnanci. V závodě v Gothenburgu vyrábí 650 zaměstnanců převážně kabiny a interiérové dveřní panely pro vozy Volvo a dodává je na čas několikrát denně přímo do výrobní linky Volvo.

Až doposud byly na laminovacím systému pro výrobu kabin (obr. 1) nainstalovány dvě běžné rotační lamelové vývěvy. Tyto vývěvy neměly regulaci, a proto neustále běžely ve třísměnném provozu, pět dní v týdnu. Vakuum udržuje dekorativní fólii a základovou fólii v požadované poloze po manuálním vložení do formy. Protože každá vývěva byla vybavena 15kilowattovým motorem, činila roční spotřeba energie přibližně 120 000 kWh. Protože dvě vývěvy byly již 30 let staré, bylo načase provést generální opravu nebo koupit náhradní. Manažer údržby Markel Jordansson oslovil Busch Vacuum Solutions v ohledu na praktické a cenově výhodné řešení. Odborníci na vakuum společnosti Busch doporučili nově vyvinutou R5 PLUS (obr. 2).

Jedná se o olejomaznou rotační lamelovou vývěvu – robustní vakuovou technologii, která je v průmyslu osvědčena již desítky let.

Nejvyšší spotřeba energie nastává mezi atmosférickým tlakem (při zapnutí) a hladinou vakua o hodnotě 300 mbarů. V rámci skutečného pracovního rozsahu od 30 do 40 mbarů spotřebovává vývěva pouze 70 procent specifikovaného jmenovitého výkonu motoru.

Markel Jordansson se rozhodl vývěvu testovat několik měsíců. Provoz s regulací tlaku by měl zajistit, že ve vývěvě bude spolehlivě zachován specifikovaný cílový tlak 30 mbarů, bez ohledu na to, že skutečná rychlost čerpání je požadovaná pro různé kroky procesu.

Během výrobního procesu na laminovacím systému, který vyrobí každý den přibližně 200 kabin, bylo téměř nemožné stanovit předem skutečnou rychlost čerpání. Na tomto systému probíhá celkem osm procesních kroků, které nejsou navzájem synchronizovány a vyžadují různé rychlosti čerpání. Předtím byla specifikována hladina vakua 40 mbarů přesně na formě pro přidržování vloženého tvarovaného dílu. Protože dodávka vakua není nainstalovaná přímo na laminovacím systému, dochází u delších vakuových vedení k únikům vakua. To znamená, že vývěva sama musí dodávat vakuum o hladině 30 mbarů.

Když byl do provozu uveden model R5 PLUS, bylo možné neustále pozorovat na displeji požadovanou rychlost otáčení, a s tím také rychlost čerpání. Naprogramovaná byla hladina vakua 30 mbarů. Rychle bylo identifikováno, že potřeba rychlosti čerpání se znatelně liší v závislosti na procesních krocích, a že vývěva toto vyvažuje změnou rychlosti otáčení. Zabudované PLC nahrává veškerá data související s provozem a nabízí nepřetržitý přístup k displeji (obr. 3), jejich načítání na integrovanou paměťovou kartu, nebo přenos do systému ovládání nebo dalších externích výstupních zařízení. Manažer údržby Markel Jordansson také aktivoval režim Eco, který vývěvu automaticky vypíná po libovolně definovatelné době, během které proces nevyžaduje od vývěvy žádný výkon. Jakmile proces opět vyžadoval vakuum, vývěva se automaticky rozeběhla a přizpůsobila se požadované rychlosti otáčení. To přináší úsporu energie zejména během krátkých přerušení a přestávek ve výrobě. Předtím běžely v takových případech dvě vývěvy nepřetržitě na 100procentní výkon. Markel Jordansson nechal elektrotechnika, aby interně spočítal úsporu energie, a může prokázat, že použití nové rotační lamelové vývěvy R5 PLUS šetří 8,400 eur na nákladech na energie ročně. To nezahrnuje další potenciál úspor v rámci optimalizace procesu. Vývěvu lze nyní optimálně vyladit díky nepřetržitému zaznamenávání koncového tlaku a spotřeby energie spolu s několika dalšími parametry. Původně byl například u formy vyžadován pracovní tlak o hodnotě 30 mbarů, ale po několika týdnech se zjistilo, že pro tuto aplikaci postačovalo 40 mbarů. Nyní, když je specifikována hladina hrubého vakua, reaguje vývěva s ještě nižšími rychlostmi otáčení a dokonce i nižší spotřebou energie.

Obě staré rotační lamelové vývěvy měly hladinu hluku 79 dB(A), která dokonce ani neumožnila v místnosti s vývěvami běžný hovor, říká Markel Jordansson. Model R5 PLUS vydává dokonce i při maximální rychlosti čerpání emise hluku maximálně 70 dB(A).

Po prvních dvou měsících testování se manažer údržby Markel Jordansson přesvědčil o tom, že model R5 PLUS je ideální vývěvou pro jeho aplikaci.