Vakuum inom träbearbetning – del 4

Med dagens artikel vill vi avsluta vår korta serie ”Vakuum inom träbearbetning”. Den här gången kommer vi att fokusera på att centralisera vakuumförsörjningen för en hel anläggning. Det kan alltid vara meningsfullt med en central vakuumförsörjning om flera maskiner spänner fast med vakuum. I denna process avlägsnas de enskilda vakuumpumparna som är direkt anslutna till bearbetningsutrustningen. Ett nätverk av rör används sedan för att ansluta utrustningen till ett vakuumsystem som kan placeras i ett separat rum utanför tillverkningsområdet.

Om det är meningsfullt med ett centralvakuumsystem (fig. 1) för en träbearbetningsanläggning beror på olika faktorer:


Fördelarna med en centraliserad vakuumförsörjning jämfört med decentraliserad vakuumgenerering med vakuumpumpar placerade direkt i närheten av bearbetningsutrustningen är:

Några praktiska överväganden

Vid anskaffning av bearbetningsutrustning levereras vanligtvis en eller – vid två bearbetningsbord – två vakuumpumpar. Dessa vakuumpumpars prestanda är designade för maximala krav och har vanligtvis extra reservkapacitet. Beroende på materialet som används, arbetsstycken och bearbetningstider kan denna typ av vakuumpump vara överdimensionerad. Om en anläggning till exempel har flera maskiner med totalt 15 vakuumpumpar som arbetar i treskiftsdrift 24 timmar om dagen, är energiförbrukningen för anläggningens vakuumförsörjning inte obetydlig. Här är ett exempel: 15 vakuumpumpar, var och en på 5,5 kW, förbrukar 1 980 kilowattimmar (kWh) under 24 timmars drift. Vid ett elpris på 0,10 euro/kWh är de dagliga energikostnaderna nära 200 euro. Med 220 arbetsdagar per år uppgår de årliga elkostnaderna till 43 560 euro. De faktiska spänntiderna då det verkligen behövs vakuum utgör bara en bråkdel av driftstiden. Detta innebär i praktiken att vakuumpumpar ofta är i drift men inte används. För vakuumpumpar som kräver intensivt underhåll – till exempel torrgående lamellvakuumpumpar – förkortas underhållsintervallet för byte av lamellerna, vilket i sin tur ökar driftskostnaderna. Dessa kostnader kan undvikas med en vakuumpump som inte alltid används.

Central vakuumförsörjning

Om en central vakuumförsörjning används behövs inga individuella vakuumpumpar vid bearbetningscentren. Bearbetningscentren är anslutna till ett centralvakuumsystem via ett rörledningsnät. När man designar den här typen av vakuumsystem blir det uppenbart att det räcker med betydligt färre vakuumpumpar. I många fall kan antalet vakuumpumpar halveras jämfört med decentraliserad vakuumgenerering.

Energieffektivitet

En central vakuumförsörjning kan fungera mycket energieffektivare än de enskilda vakuumpumparna direkt vid bearbetningsutrustningen, helt enkelt på grund av färre vakuumpumpar. Kontrollsystemet för denna typ av vakuumsystem aktiverar automatiskt endast det antal vakuumpumpar som krävs för att upprätthålla den kapacitet eller vakuumnivå som krävs för tillfället. Detta innebär att vakuumsystemets prestanda anpassas efter det faktiska behovet. Dessutom körs vakuumpumparna växelvis, så att alla är i drift ungefär lika länge. Rörledningsnätet från vakuumsystemet till bearbetningsutrustningen kan fungera som en vakuumbuffert, vilket innebär att det ständigt evakueras. Fördelen med detta är att det vakuum som krävs för fastspänning genast är tillgängligt när ventilen på fastspänningsutrustningen öppnas. Praktisk erfarenhet visar att även om det i allmänhet finns ett färre antal vakuumpumpar i denna typ av centraliserat vakuumsystem är inte alla konstant i drift, vilket underlättar ytterligare energibesparingar. I regel används MINK klovakuumpumpar i dessa vakuumsystem. De kan utrustas med frekvensstyrda motorer som möjliggör ännu mer fin-koordinerade justeringar av prestandan, vilket i sin tur leder till energibesparingar.

Pålitlighet

En central vakuumförsörjning garanterar högsta möjliga pålitlighet. Om en vakuumpump skulle sluta fungera påverkar det inte bearbetningsprocessen alls eftersom de återstående vakuumpumparna då levererar högre prestanda. Större läckage kan också överbryggas på detta sätt.

Underhåll

MINK klovakuumpumpar är i stort sett underhållsfria. Byte av växellådsoljan kan ske under drift. Teknikern behöver inte komma in i tillverkningsrummen för att göra detta. Han kan stänga av en vakuumpump direkt vid vakuumsystemet och byta växellådsolja utan att påverka vakuumsystemets prestanda.

Utnyttja spillvärme

Placeringen av alla vakuumgeneratorer i ett rum gör det enkelt att utnyttja spillvärmen från vakuumpumparna. Detta kan helt enkelt göras genom att föra in utblåsluften i ett uppvärmnings- eller varmvattensystem eller genom att omvandla värmeenergin med en värmeväxlare. I detta fall är den effektivaste lösningen även beroende av de individuella förhållandena på platsen.

Sammanfattning

Centralisering av vakuumförsörjningen kräver flera grundläggande överväganden. Besparingarna i energikostnader eller allmänna driftskostnader, som i vissa fall kan vara drastiska, bör vägas mot investeringskostnaderna. Kostnaderna för själva centralvakuumsystemet kan minskas genom att integrera befintliga Mink klovakuumpumpar. Platsens och konstruktionens tillstånd är avgörande kostnadsfaktorer med avseende på rörledningsnätet. Här är det också viktigt att en tekniskt optimal och ekonomiskt effektiv lösning endast kan förverkligas med hjälp av en utsedd vakuumexpert. Busch Vacuum Solutions har årtionden av erfarenhet av att installera centralvakuumsystem över hela världen och kan lämna många referenser inom detta område.