P: Zašto je potrošnja komprimiranog zraka u pakirnim strojevima tako velika briga za proizvodne postrojenja i gdje se energija troši?

Kompresirani zrak često se naziva 'četvrta korisna oprema' u suvremenoj proizvodnji, zajedno s strujom, plinom i vodom. Međutim, daleko je najkuplja opcija za proizvodnju. Nevjerojatnih 85% do 90% električne energije koja se koristi za napajanje kompresora zraka se gubi kao toplota. Samo se 10% do 15% pretvara u upotrebljivu pneumatiku. U proizvodnim pogonima za pakiranje velikih količina, gdje tisuće pneumatskih cilindara neprekidno kruže, danju i noću, potrošnja komprimiranog zraka predstavlja ogroman operativni troškovi i značajan izvor emisija ugljika.

U pakiranju, uključujući kartonere, pakirnice, zapečaćivače posuda, sustave za uzimanje i postavljanje i paletizatore, u velikoj mjeri se koristi pneumatski sustav. Pneumatici se biraju zato što su brzi, pouzdani, čisti i pružaju visoku gustoću snage. Međutim, zbog toga što su pneumatski sustavi jednostavni za ugradnju, oni su često slabo optimizirani. To dovodi do ogromnog gubitka energije u nekoliko područja:

• Jednokratni pritisak na ne-radnim udarima: standard pneumatski cilindar s masenim udjelom od 0,01 mm ili većim, ali ne većim od 0,01 mm, Za to je potreban visok pritisak, obično 6 bara. Međutim, na povratnom potezu, cilindar se samo vraća u početno mjesto, ne pomjerajući teret. Unatoč tome, standardne postavke isporučuju isti 6 bara komprimiranog zraka na oba kraja cilindra, trošeći energiju na povratni udar.
• Prekomjerna specifikacija visokog tlaka zraka: Projektanti strojeva često određuju veći radni tlak nego što je potrebno kako bi se osigurala sigurnosna marža. Ako stroj može savršeno raditi na 4 bara, ali postrojenje isporučuje 6 bara, sustav troši ogromnu količinu komprimiranog zraka na svaki ciklus.
• U slučaju da je to potrebno, sustav za praćenje mora biti u stanju da se koristi za praćenje. Svaki put kada se ovaj zrak pretvori u zrak pod pritiskom, on se zatim ispušta u atmosferu bez ikakvog korisnog rada. Ako je cijev previše duga ili ima veći prečnik nego što je potrebno, ova mrtva zapremina troši značajnu količinu zraka.
• Kontinuirani otpad izduvnih plinova: Tijekom normalnog prekida ventila, standardni solenoidni ventili izduvaju zračni tlak izravno u atmosferu, bacajući vrijednu energiju pod pritiskom koja se može reciklirati.

Za B2B proizvodne tvornice i OEM pakiranje, ove neučinkovitosti dodati do tisuće dolara u izgubljenom računa za struju godišnje. Optimizacija pneumatike više nije samo ekološki cilj, već je ključni zahtjev za održavanje konkurentnosti u pogledu troškova.

P: Kako ventili za uštedu zraka i pneumatička kola pod dva pritiska optimiziraju potrošnju energije u pakiranjima?

Najuspješniji način za smanjenje otpada komprimiranog zraka u pakirnim strojevima je primjena naprednih ventila za uštedu zraka i krugova pod dva pritiska. Ove tehnologije ciljaju na glavni izvor pneumatičkog otpada: ne-radni udarac.

AIRWORK je razvio specijalizirana rješenja za ventile za uštedu zraka koja rade na principu optimizacije tlaka i recikliranja zraka:

• Dvostruki pritisak: ventil za uštedu zraka može se konfigurirati tako da pruža visok tlak (kao što je 6 bara) u napredni potez cilindra i nizak tlak (kao što su 2 ili 3 bara) u povratni potez. Smanjenjem povratnog tlaka na minimalnu razinu potrebnu za povlačenje pištena, cilindar troši do 50% manje zraka na povratnom potezu. U slučaju da se radi o proizvodnji električne energije, to znači da se može koristiti i za proizvodnju električne energije.
• Ugrađeni regulatorni pritiski: AIRWORK-ovi kolektori za uštedu energije uključuju kompaktne, visoko precizne regulatorne uređaje koji se nalaze neposredno na tijelu ventila. To omogućuje inženjerima da prilagode radni tlak pojedinačnih cilindra kako bi se podudarali s njihovim tačnim zahtjevima za opterećenjem, čime se sprečava cjelokupno pretjerano pritisak na stroju.
• Recikliranje ispušnog zraka: Neki od naprednih ventila za uštedu zraka tvrtke AIRWORK imaju unutarnji obvod za pomicanje. Kada cilindar završi svoj napredni udar pod visokim pritiskom, umjesto da isprazni sav zračni tlak u atmosferu, ventil preusmjerava dio ovog zraka kako bi pritisnuo suprotni kraj cilindra za povratni udar. U slučaju da se u slučaju otpada u zrak ne primijenjuje dodatni ventilator, to znači da se ne može koristiti i ventilator.
• Srednja snaga: Solenoidni ventili sami troše električnu energiju. AIRWORK-ove energijsko oslobađajuće zavojnice troše samo 0,5 do 1,5 W električne energije, u usporedbi s standardnim zavojnicama od 4 do 5 W. U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2.

P: Koje dizajnerske prakse inženjeri istraživanja i razvoja trebaju usvojiti kako bi smanjili pneumatsku mrtvu zapreminu u pakirnim strojevima?

Dok ventili za uštedu zraka daju neposredne rezultate, inženjeri za istraživanje i razvoj mogu postići daljnju optimizaciju energije usvajanjem pametnih tehnika za dizajn pneumatike. Minimiziranje mrtve količine je ključna strategija:

• Uređeni ventili blizu cilindara: Tradicionalno, solenoidni ventili su grupirani u središnjem ormaru za lako održavanje. Iako je to pogodno, potrebno je dug putanje cijevi do cilindara, stvarajući ogromnu mrtvu zapreminu. Inženjeri bi trebali koristiti decentralizirane ventilne kolektore, kao što je kompaktna serija AIRWORK-a, montirajući ih izravno na okvir stroja u blizini pokretača kako bi se dužine cijevi držale ispod 500 mm.
• Optimiziramo Trubica Dijameter: Veličina cijevi je delikatna ravnoteža. Previše uske cijevi ograničavaju protok i usporavaju rad stroja. Međutim, previše široka cijev povećava mrtvu zapreminu. Inženjeri istraživanja i razvoja trebali bi koristiti softver za izračun protoka AIRWORK-a za odabir minimalnog promjera cijevi koji zadovoljava zahtjeve brzine cilindra.
• U skladu s člankom 3. stavkom 1. ovog članka, u skladu s člankom 3. stavkom 1. Kombinacijom upravljačkog ventila i cilindra u jednu fizičku jedinicu, povezivanje cijevi je potpuno eliminirano, smanjujući mrtvu zapreminu na nulu.

P: Koje su ukupne troškove vlasništva (TCO) i povrat investicije nadogradnje na pneumatske sustave za uštedu zraka tvrtke AIRWORK?

U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. U skladu s člankom 3. stavkom 2. stavkom 3.

• Brzi povrat ulaganja (ROI): U tipičnom pakirnom postrojenju koji radi 24 sata dnevno, 7 dana u tjednu, nadogradnja jedne linije za pakiranje visokog ciklusa ventilima za uštedu zraka AIRWORK može smanjiti račune za struju za 500 do 1.500 dolara po stroju godišnje U slučaju da se ne primjenjuje primjena ovog članka, u skladu s člankom 7. stavkom 2.
• Smanjena održavanje kompresora: Smanjenje potrošnje zraka smanjuje opterećenje kompresora zraka. Kompresori su hladniji, te se sporije iscrpljuju i manje ih je potrebno trošiti za održavanje, što im produžava život.
• Smanjenje ugljičnog otiska: Smanjenje potrošnje električne energije direktno smanjuje emisije stakleničkih plinova. Pristupanje AIRWORK-u omogućuje proizvodnim tvrtkama da dokumentiraju konkretne podatke o uštedi energije, pomažući im da ostvare ciljeve poduzeća u pogledu održivosti i poštuju međunarodne ekološke standarde poput ISO 50001.

Partnerstvom s AIRWORK-om, proizvođači pakiranja i proizvodni pogoni mogu transformirati svoje pneumatične sustave iz skupih energetskih otpada u visoko optimizirane, održive i isplativim sredstvima automatizacije.