Próżnia w obróbce drewna – część 4

Dzisiejszy artykuł stanowi zamknięcie naszej krótkiej serii „Próżnia w obróbce drewna”. Tym razem skoncentrujemy się na centralizacji systemu wytwarzania próżni całego zakładu. Zastosowanie centralnego systemu wytwarzania próżni może być uzasadnione, jeśli na kilku maszynach wykonywane jest zaciskanie próżniowe. W tym procesie usuwane są poszczególne pompy próżniowe podłączone bezpośrednio do sprzętu obróbczego. Sieć rur służy następnie do podłączenia sprzętu do systemu próżniowego który może znajdować się poza obszarem produkcji w oddzielnym pomieszczeniu.

To, czy centralny system próżniowy (il.1) jest uzasadniony dla zakładu obróbki drewna, zależy od różnych czynników:


Korzyści z centralnego systemu wytwarzania próżni w porównaniu z zdecentralizowanym wytwarzaniem próżni za pomocą pomp próżniowych znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie sprzętu obróbczego:

Praktyczne wskazówki

Przy zakupie sprzętu obróbczego zazwyczaj dostarczana jest np. jedna lub, w przypadku dwóch stołów obróbczych, dwie pompy próżniowe. Osiągi tych pomp próżniowych zostały zaprojektowane z myślą o maksymalnych wymaganiach i zazwyczaj mają one dodatkowe rezerwy wydajności. W zależności od zastosowanego materiału, obrabianego elementu i czasu procesu pompa próżniowa tego typu może być przewymiarowana. Na przykład, jeśli w zakładzie eksploatowanych jest kilka maszyn z łącznie 15 pompami próżniowymi pracującymi w trybie pracy trzyzmianowej przez 24 godziny na dobę, zużycie energii tylko dla systemu wytwarzania próżni zakładu nie jest nieznaczne. Oto przykład: 15pomp próżniowych, każda o mocy 5,5 kW, zużywa 1980 kilowatogodzin (kWh) w ciągu 24-godzinnej pracy. Przy cenie prądu wynoszącej 0,10 EUR/kWh wynikające z tego dzienne koszty energii są bliskie 200 EUR. Przy 220 dniach roboczych w roku roczne koszty energii elektrycznej wynoszą 43 560 euro. Rzeczywisty czas zaciskania, w którym podciśnienie jest rzeczywiście potrzebne, stanowi tylko ułamek czasu eksploatacji. W praktyce oznacza to, że pompy próżniowe często pracują, ale nie są używane. W przypadku pomp próżniowych wymagających intensywnej konserwacji, na przykład suchobieżnych rotacyjnych łopatkowych pomp próżniowych, skraca to częstotliwość konserwacji podczas wymiany łopatek, co z kolei zwiększa koszty eksploatacji. Kosztów tych można uniknąć, jeśli pompa próżniowa nie jest używana nieprzerwanie.

Centralny system próżniowy

W przypadku stosowania centralnego systemu próżniowego nie są potrzebne pojedyncze pompy próżniowe w centrach obróbczych. Centra obróbcze są połączone siecią rur z centralnym systemem próżniowym. Podczas projektowania tego rodzaju systemu próżniowego okazuje się, że możliwe jest zaspokojenie zapotrzebowania za pomocą znacznie mniejszej liczby pomp próżniowych. W wielu przypadkach liczbę pomp próżniowych można zmniejszyć o połowę w porównaniu z zdecentralizowanym wytwarzaniem próżni.

Efektywność energetyczna

Centralny system próżniowy może pracować znacznie bardziej energooszczędnie niż pojedyncze pompy próżniowe bezpośrednio przy sprzęcie obróbczym, z samego tylko względu na mniejszą liczbę pomp próżniowych. System sterujący tego typu systemu próżniowego automatycznie włącza tylko taką liczbę pomp próżniowych, jaka jest potrzebna w celu utrzymania wydajności pompowania lub poziomu próżni. Oznacza to, że osiągi systemu próżniowego dostosowują się do rzeczywistego zapotrzebowania. Ponadto pompy próżniowe pracują naprzemiennie, więc wszystkie pracują przez mniej więcej taki sam czas. Sieć rur od systemu próżniowego do sprzętu obróbczego może służyć jako bufor próżniowy, co oznacza, że jest on stale opróżniany. Zaletą jest to, że podciśnienie wymagane do zaciskania jest dostępne natychmiast po otwarciu zaworu na sprzęcie zaciskającym. Praktyka pokazuje, że nawet w przypadku mniejszej liczby pomp próżniowych w tego typu scentralizowanych systemach próżniowych, nie wszystkie z nich pracują stale, co pozwala na dodatkowe oszczędności energii. Zasadniczo w tych systemach próżniowych montowane są kłowe pompy próżniowe MINK. Mogą być wyposażone w silniki z regulowaną częstotliwością, które umożliwiają jeszcze dokładniejszą regulację osiągów, przekładającą się na oszczędności energii.

Niezawodność

Centralny system próżniowy zapewnia najwyższy stopień niezawodności. Awaria pompy próżniowej nie wpływa w żaden sposób na proces obróbki, ponieważ pozostałe pompy próżniowe zapewniają odpowiednio większe osiągi. W ten sposób można również zmostkować większe nieszczelności.

Konserwacja

Kłowe pompy próżniowe MINK są niemal bezobsługowe. Olej przekładniowy można wymieniać w czasie eksploatacji. W tym celu technik nie musi wchodzić do pomieszczeń produkcyjnych. Może wyłączyć jedną pompę próżniową bezpośrednio w systemie próżniowym i wymienić olej przekładniowy bez uszczerbku dla osiągów systemu próżniowego.

Wykorzystanie ciepła odpadowego

Skoncentrowanie wszystkich generatorów próżni w jednym pomieszczeniu ułatwia wykorzystanie ciepła odpadowego z pomp próżniowych. Można to osiągnąć, wprowadzając powietrze wylotowe do systemu ogrzewania lub ciepłej wody lub konwertując energię cieplną za pomocą wymiennika ciepła. W tym przypadku znalezienie najbardziej efektywnego rozwiązania zależy również od indywidualnych warunków w obiekcie.

Podsumowanie

Centralizacja zasilania próżniowego wymaga uwzględnienia kilku podstawowych kwestii. Oszczędności kosztów energii lub ogólnych kosztów eksploatacji, które w niektórych przypadkach mogą być drastyczne, powinny być rozważane z kontekście kosztów inwestycji. Integracja istniejących kłowych pomp próżniowych MINK umożliwia obniżenie kosztów centralnego systemu próżniowego. Warunki lokalizacji i konstrukcji są kluczowymi czynnikami kosztowymi w odniesieniu do sieci rurociągów. Ważne jest również to, że technicznie optymalne i ekonomiczne rozwiązanie można zrealizować wyłącznie korzystając z pomocy wyznaczonego specjalisty w zakresie próżni. Firma Busch Vacuum Solutions ma dziesiątki lat doświadczenia w instalowaniu centralnych systemów próżniowych na świecie i może dostarczyć wiele referencji w tym zakresie.