Vakuum při zpracování dřeva – 4. část

Dnešním článkem bychom chtěli doplnit naši krátkou sérii s názvem „Vakuum při zpracování dřeva“. Tentokrát se zaměříme na centralizaci dodávky vakua pro celý závod. Centrální dodávka vakua může být vhodná, pokud několik strojů využívá upínání vakuem. Při tomto procesu se demontují jednotlivé vývěvy přímo připojené k obráběcímu zařízení. Síť potrubí slouží k připojení zařízení k vakuovému systému, který může být umístěn mimo výrobní prostor v samostatné místnosti.

Zda je centrální vakuový systém (obr. 1) pro závod na zpracování dřeva vhodný, závisí na různých faktorech:


Výhody centrální dodávky vakua v porovnání s decentralizovanou výrobou vakua s vývěvami umístěnými v bezprostřední blízkosti obráběcího zařízení jsou následující:

Několik praktických připomínek

Při pořizování obráběcího zařízení se obvykle dodává jedna nebo - v případě dvou obráběcích stolů - například dvě vývěvy. Výkon těchto vývěv je navržen na maximální požadavky a obvykle má další rezervní kapacitu. V závislosti na použitém materiálu, obrobcích a časech procesu může být tento typ vývěvy předimenzován. Například pokud má závod několik strojů s celkem 15 vývěvami pracujícími ve třísměnném provozu 24 hodin denně, není spotřeba energie na zásobování závodu vakuem zanedbatelná. Zde je příklad: 15 vývěv s výkonem 5,5 kW spotřebuje 1 980 kilowatthodin (kWh) za 24hodinový provoz. Při ceně elektřiny 0,10 EUR/kWh se výsledné denní náklady na energii pohybují kolem 200 EUR. Při 220 pracovních dnech za rok činí roční náklady na elektřinu 43 560 EUR. Skutečná doba upínání, během níž je vakuum doopravdy zapotřebí, tvoří pouze zlomek provozní doby. To v praxi znamená, že vývěvy jsou často v provozu, ale nepoužívají se. U vývěv vyžadujících intenzivní údržbu – například suchoběžné rotační lamelové vývěvy – se tím zkracuje interval údržby na výměnu lamel, což zvyšuje provozní náklady. Těmto nákladům se lze vyhnout, pokud není vývěva používána pořád.

Centrální dodávka vakua

Při použití centrální dodávky vakua nejsou v obráběcích centrech potřeba jednotlivé vývěvy. Obráběcí centra jsou pomocí potrubní sítě připojena k centrálnímu vakuovému systému. Při navrhování tohoto typu vakuového systému je zřejmé, že je možné vystačit s výrazně menším počtem vývěv. V mnoha případech lze počet vývěv snížit na polovinu ve srovnání s decentralizovanou výrobou vakua.

Energetická účinnost

Centrální dodávka vakua může pracovat mnohem úsporněji než jednotlivé vývěvy přímo u obráběcího zařízení, jednoduše díky menšímu počtu vývěv. Řídicí systém pro tento typ vakuového systému automaticky aktivuje pouze počet vývěv potřebných k udržení aktuální rychlosti čerpání nebo hladiny vakua. To znamená, že výkon vakuového systému se přizpůsobí aktuální potřebě. Kromě toho jsou vývěvy provozovány střídavě, takže jsou všechny v provozu přibližně stejnou dobu. Síť potrubí od vakuového systému k obráběcímu zařízení může sloužit jako vakuový nárazník, což znamená, že je v ní neustále udržováno vakuum. Výhodou je, že vakuum potřebné pro upnutí je k dispozici ihned po otevření ventilu na upínacím zařízení. Praktické zkušenosti ukazují, že i když je v tomto typu centrálního vakuového systému obecně méně vývěv, ne všechny jsou v neustálém provozu, což usnadňuje další úspory energie. V těchto vakuových systémech jsou zpravidla zabudovány zubové vývěvy MINK. Lze je vybavit frekvenčně řízenými motory, které umožňují ještě jemnější přizpůsobení výkonu, což opět vede k úsporám energie.

Spolehlivost

Centrální dodávka vakua zajišťuje nejvyšší stupeň spolehlivosti. Pokud by došlo k výpadku vývěvy, nemá to žádný vliv na proces obrábění, protože zbývající vývěvy poskytnou odpovídajícím způsobem vyšší výkon. Tímto způsobem lze překlenout i větší netěsnosti.

Údržba

Suchoběžná zubová vývěva MINK je téměř bezúdržbové zařízení. Výměnu převodového oleje lze provádět během provozu. Technik kvůli tomu nemusí vstoupit do výrobních prostor. Může vypnout jednu vývěvu přímo ve vakuovém systému a vyměnit převodový olej bez snížení výkonu vakuového systému.

Využití odpadního tepla

Umístění všech generátorů vakua do jedné místnosti usnadňuje využití odpadního tepla z vývěv. Toho lze dosáhnout jednoduchým přivedením odpadního vzduchu do topného nebo teplovodního systému nebo také přeměnou tepelné energie pomocí výměníku tepla. V tomto případě závisí nalezení nejúčinnějšího řešení také na individuálních podmínkách přímo na místě.

Shrnutí

Centralizace dodávky vakua vyžaduje několik základních úvah. Spolu s investičními náklady je třeba zvážit úspory nákladů na energii nebo všeobecné provozní náklady, které mohou být v některých případech drastické. Náklady na samotný centrální vakuový systém lze snížit integrací stávajících zubových vývěv MINK. Umístění a konstrukce jsou rozhodujícími nákladovými faktory s ohledem na potrubní síť. Je důležité zmínit, že technicky optimální a ekonomicky efektivní řešení lze realizovat pouze s pomocí odborníka na vakuové technologie. Společnost Busch Vacuum Solutions má celosvětově desítky let zkušeností s instalací centrálních vakuových systémů a může poskytnout mnoho referencí v této oblasti.