Le vide dans l'usinage du bois – partie 4

L’article d’aujourd’hui complète notre courte série « Le vide dans l’usinage du bois ». Cette fois-ci, nous nous concentrerons sur la centralisation de l’alimentation en vide pour toute une usine. Une alimentation en vide centralisée est recommandée si plusieurs machines font du serrage sous vide. Dans ce processus, les pompes à vide individuelles qui sont directement raccordées à l’équipement d'usinage, sont retirées. Un réseau de tuyaux est utilisé ensuite pour raccorder l’équipement à un système de vide, situé parfois à l’extérieur de la zone de fabrication, dans une salle séparée.

La pertinence d’un système de vide centralisé (fig. 1) pour un site d’usinage du bois dépend de différents facteurs :


Les avantages d'une alimentation en vide centralisée, en comparaison d'une génération de vide décentralisée avec des pompes à vide situées à proximité directe des équipements d'usinage, sont les suivants :

Quelques considérations pratiques

Lors de l’acquisition d’un équipement d’usinage, par exemple, une ou deux pompes à vide (dans le cas de deux tables d’usinage) sont généralement livrées. La performance de ces pompes à vide est conçue pour répondre aux exigences maximales, et possède généralement une capacité de réserve supplémentaire. Selon le matériau utilisé, les pièces usinées et les temps d'usinage, ce type de pompe à vide peut être surdimensionné. Par exemple, si une usine possède plusieurs machines d’un total de 15 pompes à vide fonctionnant en trois-huit 24 heures sur 24, la consommation d’énergie pour la seule alimentation en vide de l’usine n’est pas négligeable. Voici un exemple : 15 pompes à vide, de 5,5°kW chacune, consomment 1 980 kilowattheures (kWh) en 24 heures de fonctionnement. À un prix de l’électricité de 0,10 EUR/kWh, les coûts énergétiques journaliers qui en résultent sont proches de 200 EUR. Avec 220 jours de travail par an, les coûts annuels d’électricité s’élèvent à 43 560 euros. Les temps de serrage effectifs pendant lesquels le vide est réellement nécessaire ne représentent qu'une fraction du temps de fonctionnement. Cela signifie que, dans la pratique, les pompes à vide fonctionnent souvent mais ne sont pas utilisées. Pour les pompes à vide nécessitant une maintenance intensive, par exemple les pompes à vide à palettes rotatives sèches, cela raccourcit l’intervalle de maintenance pour le remplacement des palettes, ce qui augmente à son tour les coûts d’exploitation. Ces coûts peuvent être évités avec une pompe à vide qui n’est pas toujours utilisée.

Alimentation en vide centralisée

En cas d'utilisation d'une alimentation en vide centralisée, aucune pompe à vide isolée n'est requise sur les centres d'usinage. Les centres d’usinage sont reliés à un système de vide centralisé à l’aide d’un réseau de tuyaux. Lors de la conception de ce type de système de vide, il devient évident qu’il est possible de le gérer avec beaucoup moins de pompes à vide. Dans de nombreux cas, le nombre de pompes à vide peut être divisé par deux par rapport à la génération de vide décentralisée.

Efficacité énergétique

Une alimentation en vide centralisée peut fonctionner de façon beaucoup plus économe en énergie que les pompes à vide isolées, directement sur l’équipement d’usinage, simplement parce qu’il y a moins de pompes à vide. Le système de commande de ce type de système de vide n'active automatiquement que le nombre de pompes à vide nécessaires pour maintenir la vitesse de pompage, ou le niveau de vide actuellement requis. Cela signifie que la performance du système de vide s'adapte à la demande réelle. Par ailleurs, les pompes à vide sont exploitées en alternance, de sorte qu'elles fonctionnent toutes à peu près pendant la même durée. Le réseau de tuyaux, allant du système de vide à l'équipement d'usinage, peut servir de tampon de vide, ce qui signifie qu'il est constamment évacué. L’avantage est que la dépression requise pour le serrage est immédiatement disponible, lorsque la vanne de l’équipement de serrage s’ouvre. Même si ce type de système de vide centralisé comprend souvent moins de pompes à vide, l’expérience pratique montre qu’elles ne fonctionnent pas toutes en continu, ce qui permet de réaliser des économies d’énergie supplémentaires. En général, les pompes à vide à becs rotatifs MINK sont intégrées dans ces systèmes de vide. Elles peuvent être équipées de moteurs à variation de fréquence qui permettent un ajustement encore plus fin de la performance et, par conséquent, génèrent des économies d'énergie supplémentaires.

Fiabilité

Une alimentation en vide centralisée offre un degré de fiabilité très élevé. Si une pompe à vide tombe en panne, cela n'a aucune incidence sur le processus d'usinage, car les pompes à vide restantes fournissent davantage de performances. Des fuites assez importantes peuvent aussi être shuntées de cette façon.

Maintenance

Les pompes à vide à becs rotatifs MINK fonctionnent presque sans maintenance. Le remplacement de l’huile à engrenages peut être effectué pendant le temps de fonctionnement. Le technicien n'a pas besoin d'accéder aux locaux de production pour effectuer cette opération. Il peut arrêter une pompe à vide directement sur le système de vide et changer l’huile à engrenages, sans compromettre les performances du système de vide.

Recycler la chaleur résiduelle

Concentrer tous les générateurs de vide dans une seule pièce facilite l’utilisation de la chaleur résiduelle issue des pompes à vide. Il suffit pour cela de refouler l'air d'échappement dans un système de chauffage ou à circulation d'eau chaude, ou de convertir l'énergie thermique à l'aide d'un échangeur thermique. Dans ce cas, trouver la solution la plus efficace dépend également des conditions individuelles sur site.

Récapitulatif

La centralisation de l'alimentation en vide exige que l'on prenne en compte différents aspects essentiels. Les économies réalisées en matière de coûts énergétiques et de coûts d'exploitation généraux, qui peuvent être considérables dans certains cas, doivent être comparées aux coûts d'investissement nécessaires. Les coûts du système de vide centralisé peuvent être réduits, en intégrant toutes les pompes à vide à becs rotatifs MINK existantes. Le site et les conditions du bâtiment sont des facteurs de coût essentiels en ce qui concerne le réseau de conduites. Il est important aussi de noter qu'une solution techniquement optimale et économiquement efficace, ne peut être réalisée qu'à l'aide d'un expert en vide désigné. Busch Solutions de Vide possède des décennies d’expérience dans l’installation de systèmes de vide centralisés dans le monde entier, et peut fournir de nombreuses références dans ce domaine.