A tecnologia de vácuo com regulação da pressão ajuda a poupar energia
Um teste de longo prazo comprovou-o: é possível alcançar poupanças energéticas consideráveis com a nova bomba de vácuo de palhetas rotativas R5 RA 0840 A PLUS da Busch. O fornecedor do setor automóvel IAC Group AB utiliza a nova bomba de vácuo de palhetas rotativas num dos seus sistemas de laminação para a produção dos cockpits de vários modelos da Volvo.
A regulação da pressão integrada na bomba de vácuo permite operá-la em função da solicitação, resultando numa poupança de mais de 50% nos custos de eletricidade mensais.
O IAC Group é um fornecedor global da indústria automóvel, com mais de 50 fábricas e 22 000 colaboradores. Na fábrica de Gotemburgo, os 650 colaboradores fabricam sobretudo cockpits e os painéis interiores das portas para a Volvo e entregam-nos pontualmente, várias vezes por dia, à linha de produção da Volvo.
Até agora, havia duas bombas de vácuo de palhetas rotativas convencionais instaladas num sistema de laminação para cockpits (fig. 1). Estas bombas de vácuo não eram reguladas e operavam permanentemente em regime de três turnos, cinco dias por semana. O vácuo mantém a película decorativa e a película de base na posição desejada após a inserção manual no molde. Uma vez que cada bomba de vácuo estava equipada com um motor de 15 kW, o consumo de energia anual era de aprox. 120 000 kWh. Uma vez que as duas bombas de vácuo já tinham cerca de 30 anos, estava na hora de uma revisão geral ou de adquirir um novo equipamento. O gerente de manutenção Markel Jordansson pediu à Busch Vacuum Solutions que desenvolvesse uma solução prática e económica. Os especialistas em vácuo da Busch recomendaram as novas R5 PLUS (fig. 2).
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A nova bomba de vácuo de palhetas rotativas R5 PLUS funciona com pressão controlada, adaptando-se, a cada momento, aos requisitos do processo. Fonte: Busch Vacuum Solutions.
É uma bomba de vácuo de palhetas rotativas lubrificada a óleo – uma tecnologia de vácuo robusta, comprovada na indústria ao longo de muitas décadas.
Uma das principais vantagens da tecnologia de vácuo de palhetas rotativas é que o consumo energético diminui à medida que a pressão baixa.
O maior consumo energético regista-se entre a pressão atmosférica (ao ligar) e o nível de vácuo de 300 mbar. No intervalo de trabalho real de 30 a 40 mbar, a bomba de vácuo consome apenas cerca de 70 por cento da potência nominal do motor especificada.
Este novo desenvolvimento da Busch está equipado de série com um sistema de controlo integrado. Dependendo da pressão, consegue manter com precisão um nível de vácuo predefinido ou assegurar um determinado caudal permanente a uma determinada velocidade de rotação.
Markel Jordansson decidiu testar esta bomba de vácuo durante vários meses. A operação com regulação da pressão visa assegurar a manutenção fiável da pressão-alvo de 30 mbar na bomba de vácuo, independentemente do caudal real necessário para as diversas etapas do processo.
Durante o processo de produção no sistema de laminação, que produz cerca de 200 cockpits por dia, era praticamente impossível determinar o caudal real de antemão. No sistema, é executado um total de oito etapas assíncronas do processo e que requerem diferentes caudais. Anteriormente, um nível de vácuo de 40 mbar era especificado diretamente no molde para a retenção das peças moldadas inseridas. Uma vez que o fornecimento de vácuo não é instalado diretamente no sistema de laminação, ocorrem fugas na linha de vácuo mais comprida. Isso significa que a própria bomba de vácuo deve fornecer um nível de vácuo de 30 mbar.
Com o início da operação da R5 PLUS, passou a ser possível ver permanentemente no visor a velocidade de rotação necessária e, logo, o caudal. Foi programado um nível de vácuo de 30 mbar. Rapidamente, se tornou evidente que a solicitação de caudal varia muito em função das etapas do processo, e que a bomba de vácuo compensa essa variação alterando a velocidade de rotação. O PLC integrado regista todos os dados relacionados com a operação e que podem ser acedidos em qualquer altura através do visor (fig. 3), exportados para o cartão de memória integrado, ou transmitidos para o controlo do sistema ou outros dispositivos de saída externos. O gerente de manutenção Markel Jordansson também ativou o modo Eco, que desliga automaticamente a bomba de vácuo após um período livremente selecionável, durante o qual o processo não requer qualquer energia da bomba de vácuo. Assim que o vácuo for novamente solicitado pelo processo, a bomba de vácuo ativa-se automaticamente e adapta-se à velocidade de rotação solicitada. Isto permite poupar muita energia durante as breves interrupções e pausas de produção. Anteriormente, durante estes períodos, duas bombas de vácuo ficavam a funcionar continuamente a 100% da sua capacidade. Markel Jordansson pediu a um engenheiro eletrotécnico que calculasse as poupanças energéticas internamente, e consegue agora provar que a utilização da nova bomba de vácuo de palhetas rotativas R5 PLUS permite poupar 8400 € por ano em custos energéticos. Não estão aqui incluídas outras poupanças potenciais decorrentes da otimização do processo. Agora, a bomba de vácuo pode ser ajustada com precisão graças ao registo contínuo da pressão final e do consumo energético, juntamente com vários outros parâmetros. Por exemplo, originalmente, uma pressão de trabalho de 30 mbar era solicitada diretamente no molde. Após algumas semanas, porém, chegou-se à conclusão de que 40 mbar bastavam para esta aplicação. Agora, se for especificado um nível de vácuo grosso, a bomba de vácuo responde com velocidades de rotação e um consumo energético ainda menores.
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São vários os parâmetros que podem ser consultados diretamente no visor da bomba de vácuo. Este exibe o consumo energético, a média do consumo energético e do nível de vácuo à entrada da bomba. Também é possível exibir a temperatura do óleo, o tempo de funcionamento, o tempo até à próxima manutenção ou a velocidade de rotação. Fonte: Busch Vacuum Solutions.
Para Markel Jordansson, uma outra grande vantagem reside no menor nível de ruído emitido pela nova R5 PLUS em comparação com as bombas de vácuo mais antigas, que estavam ao uso anteriormente.
Ambas as bombas de vácuo de palhetas rotativas antigas tinham níveis de ruído de 79 dB(A), o que tornava impossível qualquer conversa na sala das bombas, de acordo com Markel Jordansson. Mesmo à velocidade de rotação máxima, a R5 PLUS não ultrapassa os 70 dB(A).
Após os primeiros meses de teste, o gestor de manutenção Markel Jordansson ficou confiante de que a R5 PLUS é a bomba de vácuo ideal para a sua aplicação.