Energiatakarékos szivattyú technológia - KNOLL Maschinenbau GmbH
Egyre több fémmegmunkáló fedezi fel az energiatakarékosságot a kenőanyagok hűtése területén, különösen a szabályozatlan nagynyomású szivattyúk esetében. A KNOLL Maschinenbau kifejlesztette az úgynevezett E-PASS-t, amellyel a folyamatban lévő műveletek alatt kevesebb mint egy órán belül meghatározható a potenciális megtakarítás. Különböző cégek időközben igénybe vették ezt a szolgáltatást, és úgy döntöttek, hogy szerszámgépeik nagynyomású szivattyúit frekvenciavezérléssel szerelik fel. Az alábbi példában a megtérülési idő kevesebb, mint két év.
Energiatakarékos szivattyútechnika - érdemes a frekvenciavezérlés utólag a kenőanyag nagynyomású szivattyúinak hűtésére
A környezetvédelem sok vállalat számára fontos szerepet játszik, legyen szó a környezetbarát végtermékekről vagy a saját termelésükről. Egy nagy német autóipari beszállítónál például a gyártásért felelős személyek azon dolgoznak, hogy a lehető legkisebb legyen az ökológiai lábnyom. Ily módon minden folyamatot folyamatosan ellenőriznek és optimalizálnak a jövedelmezőség, az energia- és erőforrás-hatékonyság, valamint a környezeti kompatibilitás szempontjából.
A nagynyomású hűtőfolyadék-ellátó szivattyúk alumínium présöntött alkatrészeinek megmunkálásakor jelentős energiamegtakarítási potenciált ismertek fel. Mivel ezeket korábban különféle nyomásszintű Vario szeleppel szerelték fel, felmerült a kérdés, hogy érdemes lenne-e frekvenciavezérelt szivattyúvá váltani.
Gyors elemzés gyakorlati értékekkel
Amikor a KNOLL Maschinenbau, a szivattyúk, szűrők és a teljes hűtő kenőanyag-rendszerek vezető szállítója az energiafogyasztás vizsgálatát javasolta, az osztályért felelősek örömmel értettek egyet. Különösen, hogy a fogyasztásmérés nem jelent hosszú gépleállást, és akkor egyértelmű számok kerülnek terítékre.
Jochen Blersch, a KNOLL energiatakarékos megoldások specialistája a megtakarítási potenciál hátterét ismerteti: „A Vario-szelepekkel ellátott szivattyúk különböző nyomásszinteket biztosítanak, de mégis a teljes térfogatáramot generálják, így a nem szükséges hűtő kenőanyagnak le kell folynia. Ez az energiaveszteségek széles skálájával jár, amelyeket a frekvenciaváltó segít elkerülni. Mivel a keresletorientált nyomásszabályozást biztosítja a szivattyú fordulatszám-beállításával. "
A hűtő kenőanyag-szakember a hatékonyság elemzéséhez kifejlesztett egy speciális mérőrendszert, a KNOLL E-PASS-ot. Így egyrészt meghatározható a folyamatban lévő nagynyomású szivattyú energiafogyasztása, másrészt meghatározható, hogy a megmunkálási folyamathoz valójában melyik teljesítményre van szükség. A helyi autóipari beszállítónál Jochen Blersch két megmunkáló központot ellenőrzött, amelyek tipikus sorozatú munkadarabokat megmunkálnak. A gépeket csak körülbelül öt percre kellett leállítani a megfelelő méréstechnika telepítéséhez. Ezután a teljes megmunkálási ciklus alatt méri a gépbe a hűtőfolyadék tényleges áramlását és a megfelelő nyomást. Ezenkívül az utólagos felszereléshez szükséges adatokat, például az üzemidőt, az áramot és a beruházási költségeket beírják a számítógépbe.
A számítás a mérési folyamat után kezdődik. A rögzített sebesség és a frekvenciaváltó által ténylegesen szükséges sebesség közötti különbség az energiamegtakarítás legnagyobb részét eredményezi. A szivattyú frekvenciavezérelt hajtása azt is jelenti, hogy kevesebb hőt vezetnek be a hűtő kenőanyagba és a környezeti levegőbe. Ezenkívül a szivattyút a részterheléses működés védi, ami növeli annak élettartamát. Mindezeket a tényezőket figyelembe veszik az E-PASS értékelés során.
Kevés erőfeszítés - egyértelmű eredmény
Csak néhány perccel a mérési folyamat után rendelkezésre áll egy nyomtatott anyag, amely pontos számokat ad az esetleges energiamegtakarításokról egy utólagosan felszerelt frekvenciavezérléssel és az amortizációs időszakkal. Jochen Blersch a mérési folyamat további előnyére is rámutat: "A rögzített adatok felhasználhatók a nagynyomású szivattyú kopási állapotának értékelésére is, amely a frekvenciavezérlő utólagos felszerelésekor cserélhető."
A meghatározott értékek - a várakozásoknak megfelelően - meggyőzőek voltak. Végül is, az alumínium öntött alkatrészek megmunkálásakor gyakran érdemes utólag felszerelni. Ennek oka a maráshoz, a fúráshoz és a menetfúráshoz szükséges szerszámok sokfélesége, amelyek nagynyomású belső hűtésre támaszkodnak. A szükséges nyomás és térfogatáram azonban a szerszámtól és a feldolgozástól függően változik, míg a szivattyú kialakítása mindig a legmagasabb értékeket igénylő szerszámra épül. A kisebb szerszámok, például a fúrók, lényegesen alacsonyabb hűtő kenőanyag-szivattyúteljesítménnyel járnak, így alacsonyabb fordulatszámon optimálisan szállíthatók. A frekvenciavezérelt szivattyúval ez energiát takarít meg, mert érvényes az ökölszabály: a sebesség fele megfelel az energiaigény felének. Tartósan beállított nyomáscsökkentő szeleppel ez az energia hővé alakul és elveszik.
Ha az autóipari beszállító használja, akkor a szivattyú összes jellemzőjére szükség van, néha nagy, majd ismét alacsony térfogatáram olyan szünetekig, amelyekben a szivattyút 0 Hz-re lehet lefuttatni. Az E-PASS segítségével meghatározott energiatakarékossági potenciál 61 százalék volt. Olyan eredmény, amely indokolta a felújítást és az ebből eredő költségeket a felelősök számára.
Biztonság referenciagépen keresztül
A kiszámított értékek ellenőrzése érdekében először egy gépet alakítottak át referenciarendszerként. A szállítási terjedelem nem a teljes hűtő kenőrendszerre vonatkozott, csak a frekvenciaszabályozásra. Erre a célra a KNOLL kínálja a KTS csavarszivattyút, egy önfelszívó elmozdító szivattyút, amelyet alacsony pulzálás, nagy hatékonyság és hosszú élettartam jellemez. A hozzá tartozó frekvenciavezérlést PQ-Tronic-nak hívják a KNOLL-nál, mivel optimális sebesség beállítással biztosítja a változó nyomást (P) és az áramlási sebességet (Q).
A KNOLL nem tiszta komponens-beszállítónak tekinti magát, hanem inkább partnernek a folyamat szintjén. Jochen Blersch kifejtette: „Célunk, hogy ugyanazokat a válaszidőket érjük el, mint korábban, anélkül, hogy a meglévő technológiával és az új frekvenciaváltóval kellene beavatkoznunk a szerszámgépbe - még akkor is, ha a folyamatigény nagyon magas. Az említett autóipari beszállító számára a KNOLL KSS rendszer nélküli teljes szerszámgépet teljesen összekötöttük. Nagy jelentőséget tulajdonítunk a CE szabványoknak megfelelő meggyőző dokumentumoknak is, például rajzoknak, elektromos terveknek, alkatrészlistáknak és biztonsági szempontoknak. "
Két év alatti megtérülési idő
A gyártásért felelősek üdvözölték, hogy a KNOLL mindent egyetlen forrásból biztosított, és örültek az eredménynek: a referenciarendszer megerősítette az elméletileg meghatározott értékeket. Ez megtisztította az utat a további gépek optimalizálásához. A KNOLL először nyolc megmunkáló központtal átalakított egy gyártósort, amely szintén visszatért az előrejelzett adatokhoz. A második lépésben további tizenkét gépet alakítottak át.
Időközben a KNOLL pozitív visszajelzéseket kapott az ügyfelektől, hogy az intézkedések összességében is nagyon sikeresek voltak: Az átalakítás előtt egy gép átlagosan 3 kW/h-ra volt szükség. Ezt követően a fogyasztás csak 1 kW/h volt. Ez azt jelenti, hogy az átalakítás kevesebb, mint két év alatt megtérül normál 3 műszakos üzem mellett, a gyártás leállása nélkül.
Jochen Blersch rámutat egy másik előnyre, amelyet még nem számoltak ki, de a működés során fel lehet használni: „Ha frekvenciaváltóval működtetek egy szivattyút, akkor azt a folyamat nyomon követésére is használhatom. Például korán meg tudom mondani, mikor kopik a szivattyú. Mivel a frekvenciaváltó ekkor nagyobb mértékben szabályozza a sebességet, hogy ellensúlyozza a kopást. Ha figyeljük a sebességet, akkor alkatrészeket lehet megrendelni egy meghatározott értéken, és időben elkészíteni lehet a cserét, ami elősegíti a folyamat megbízhatóságát. "
PQ-Tronic sebességszabályozás
A KNOLL PQ-Tronic frekvenciavezérlés lehetővé teszi a 0 és 150 bar közötti nyomás megadását. Ezzel a rendszerrel a szivattyú teljesítménye automatikusan szabályozódik. A hajtómotor frekvenciavezérlése megváltoztatja a szivattyú egység fordulatszámát (4500 percig-1-ig) és ezáltal a kimenetet. A nyomásérzékelő egy elektronikus PID vezérléssel együtt garantálja az előírt nyomást (alapértéket) az elfogyasztott mennyiségtől függetlenül. Ennek számos előnye van:
- Akár 70% -os energiatakarékosság
- Változtatható nyomásszabályozás
- Alacsony pulzációjú szállítás
- Lágy indítás és leállítás
- Nincs induló áram csúcsa
- Zajcsökkentés a sebesség beállításával
- A kopás minimalizálása
- Csökkent hőmennyiség a közegbe