木工中的真空——第 4 部分

我們希望以今天的文章來完成我們的「木工中的真空」短系列。這次，我們將重點放在整個工廠的真空供應集中化。如果有多台機器利用真空夾緊，那麼中央真空供給總是明智之選。在此過程中，直接連接到加工設備的各個真空泵浦被移除。然後使用管道網路將設備連接到真空系統，該系統可以位於製造區域之外的單獨房間中。

中央真空系統（圖 1）對於木工工廠是否合理取決於不同因素：


相較於使用直接位於加工設備附近的真空泵浦的分散式真空產生，中央真空供給的益處是：

一些實際考量因素

例如，購買加工設備時，通常會交付一台真空泵浦，若為兩台加工台，則交付兩台真空泵浦。這些真空泵浦的效能是針對最大要求而設計的，通常具有額外的儲備容量。根據所使用的材料、工件和製程時間，這種類型的真空泵浦可以是超大尺寸的。例如，如果一個工廠有多台機器，共計 15 台真空泵浦，每天 24 小時三班制運行，那麼僅工廠真空供應的耗能量就不是小數目。舉個例子：15 台真空泵浦，每台功率為 5.5 kW，24 小時運行消耗 1,980 千瓦時 (kWh)。以 0.10 歐元/千瓦時的電價計算，每日能源成本接近 200 歐元。以每年 220 個工作日計算，一年的電力成本為 43,560 歐元。真正需要真空的實際夾緊時間僅佔操作時間的一小部分。反過來，這意味著在實踐中，真空泵浦經常處於運行狀態但未被使用。對於需要大量維護的真空泵浦，例如乾式運轉迴轉葉片真空泵浦，這會縮短更換葉片的維護週期，從而增加了運作成本。如果真空泵浦並非一直在使用，這些成本是可以避免的。

中央真空供給

如果使用中央真空供給，加工中心就不需要單獨的真空泵浦。加工中心透過管道網路連接至中央真空系統。設計這類真空系統時，很明顯可以使用更少的真空泵浦來實現。在許多情況下，與分散式真空產生相比，真空泵浦數量可以減半。

能效

中央真空供給比直接在加工設備上的單獨真空泵浦工作時更高能效，就是因為真空泵浦減少了。 此類真空系統的控制系統可自動啟動僅維持目前所需抽氣速率或真空度所需的真空泵浦數量。這意味著，真空系統之效能會依據實際需求進行調整。此外，真空泵浦交替運行，因此所有真空泵浦的運行時間大致相同。從真空系統到加工設備的管道網路可以充當真空緩衝器，也就是說它會被持續抽空。這樣做的優勢是，當夾緊設備上的閥門打開時，可以立即獲得夾緊所需的真空。實務經驗表明，即使這類中央真空系統中真空泵浦的數量通常較少，但也並非所有真空泵浦都持續運行，這有利於進一步節約能源。通常，MINK 爪式真空泵浦內建於這些真空系統中。它們可以配備變頻馬達，可對效能進行更精細的協調調整，從而再次實現節約能源。

可靠性

中央真空供給確保最高程度可靠性。如果真空泵浦發生故障，這完全不會影響加工製程，因為其餘真空泵浦會相應提供更多效能。較大的洩漏也可以用這種方式彌補。

維護

MINK 爪式真空泵浦幾乎無需維護。更換齒輪油可以在操作時間完成。技術人員無需進入生產間即可完成此操作。他可以直接在真空系統上關閉一台真空泵浦並更換齒輪油，而不會影響真空系統之效能。

利用餘熱

將所有真空發生器集中在一個房間內，可輕鬆利用真空泵浦的餘熱。這可以透過簡單地將排氣送入加熱或溫水系統，或透過熱交換器轉換熱能來實現。在這種情況下，尋找最有效解決方案還取決於現場的具體條件。

結語

真空供應的集中化需要考量幾個基本因素。能源成本或一般運作成本的節省在某些情況下可能是巨大的，應與投資成本一併權衡。整合任何現有的 MINK 爪式真空泵浦，即可降低實際中央真空系統的成本。場地和結構條件是管道網路成本的關鍵因素。同樣重要的是，只有在指定的真空專家的協助下，才能實現技術上最佳且經濟效益高的解決方案。Busch 真空泵浦及真空系統在全球範圍內安裝中央真空系統方面擁有數十年經驗，可以提供許多該領域的參考。