Прашање: Зошто потрошувачката на компресиран воздух во опремата за амбалажа е така важна загриженост за производствените погони и каде се губи енергијата?

Притиснатиот воздух често се нарекува „четвртата комунална услуга“ во современата производство, заедно со електричната енергија, гасот и водата. Меѓутоа, тој е најскапата комунална услуга за производство. Огромни 85% до 90% од електричната енергија што се користи за напојување на компресор за воздух се губи како топлина. Само 10% до 15% се претвора во употреблива пневматичка енергија. Во фабриките за пакување со висок капацитет, каде што илјадници пневматички цилиндри работат непрекинато, денес и ноќес, потрошувачката на притиснат воздух претставува огромен оперативен трошок и значаен извор на емисии на јаглерод.

Машините за пакување, вклучувајќи картонери, машини за вреќи, запечатувачи на подложки, системи за земање и ставање и палетизери, многу зависат од пневматичките системи. Пневматиката се избира бидејќи е брза, доверлива, чиста и нуди висока моќност по единица волумен. Меѓутоа, бидејќи пневматичките системи се лесни за инсталирање, често не се добра оптимизирани. Тоа води до масивна загуба на енергија во неколку области:

• Еднаков притисок при не-работни ходови: Стандарден пневматичен цилиндар е дизајниран да врши својата примарна работа (како што се стискање, притискање или потиснување тежок сандак) во текот на неговиот напреден ход. Ова бара висок притисок, обично 6 bar. Меѓутоа, во текот на обратниот ход, цилиндарот едноставно се враќа во почетната позиција, без да поместува товар. И покрај тоа, стандардните поставки доставуваат истиот притисок од 6 bar компресиран воздух на двете страни на цилиндарот, што резултира со губење на енергија во текот на обратниот ход.
• Прекумерно висок притисок на воздухот: Дизајнерите на машинерија често наведуваат повисок работен притисок отколку што е неопходно за да осигурат маргина на сигурност. Ако машината може совршено да работи при 4 bar, но фабриката доставува 6 bar, системот губи огромна количина компресиран воздух во секој циклус.
• Прекомерен мртав волумен: Волуменот на воздухот содржан во цевките помеѓу контролниот вентил и цилиндарот се нарекува „мртав волумен“. На секој циклус, овој воздух се притиснува, а потоа се испушта во атмосферата без да врши корисен работен ефект. Ако цевките се прекумерно долги или имаат поголем пречник од неопходниот, овој мртав волумен губи значителна количина воздух.
• Постојано исцедување на отпаден воздух: Во текот на нормалното превртување на вентилот, стандардните електромагнетни вентили го испуштаат притиснатиот воздух директно во атмосферата, со што се губи вредната енергија на притисокот која може да се рециклира.

За B2B производствени растенија и OEM-и за опакување, овие неефикасности се зголемуваат до хиляди долари годишно во наплатени сметки за електрична енергија. Оптимизацијата на пневматската енергија повеќе не е само еколошка цел; таа е критична потреба за одржување на конкурентноста во смисла на трошоци.

П: Како вентилите за штедење на воздух и двојните пневматски кола со различен притисок ги оптимизираат потрошувачките на енергија во примените за опакување?

Најефикасен начин за намалување на отпадот од компресиран воздух во опаковачката опрема е со воведување на напредни вентили за штедење на воздух и двојни притисочни кола. Овие технологии се насочени кон основниот извор на пневматски отпад: не-работната фаза.

AIRWORK разви специјализирани решенија за вентили за штедење на воздух кои работат според принципот на оптимизација на притисокот и рециклирање на воздухот:

• Двојни притисочни кола: Вентилот за штедење на воздух може да се конфигурира така што ќе доставува висок притисок (на пример, 6 bar) до цилиндричната предна фаза и ниско притисок (на пример, 2 или 3 bar) до повратната фаза. Со намалување на притисокот во повратната фаза на минималниот ниво потребен за повлекување на буталото, цилиндарот потрошуваше до 50% помалку воздух во повратната фаза. Во тек на милиони циклуси, ова се преведува во вкупно намалување на потрошувачката на воздух од 25% до 35% за тој погон.
• Вградени регулатори на притисок: Енергетски ефикасните колектори на AIRWORK вклучуваат компактни, високо-прецизни регулатори директно на телото на вентилот. Ова овозможува на инженерите да го прилагодат работниот притисок на поединечните цилиндри според нивните точни барања за товар, спречувајќи вишок на притисок во целиот апарат.
• Рециклирање на исклучен воздух: Некои од напредните вентили за штедење на воздух на AIRWORK вклучуваат внатрешна заобиколна коловоз. Кога цилиндарот завршува со својата напредна фаза под висок притисок, наместо да го испушти целиот притиснат воздух во атмосферата, вентилот преусмерува дел од овој воздух кон спротивниот крај на цилиндарот за повратната фаза. Овој механизам за рециклирање овозможува повратната фаза да се изврши користејќи „бесплатен“ отпаден воздух, што дополнително ја намалува товарот врз компресорот за воздух.
• Технологија на слабо-снаговни соленоиди: Самите соленоидни вентили потрошуват електрична енергија. Енергетски ефикасните намотки на AIRWORK потрошуват само 0,5 до 1,5 Вт електрична енергија, во споредба со стандардните намотки од 4 до 5 Вт. Ова намалува генерирањето на топлина во електричните шкафови и ја намалува вкупната електрична потрошувачка.

П: Кои дизајнерски практики треба да применуваат инженерите за истражување и развој за да го минимизираат мртвото пневматско пространство во опремата за пакување?

Иако вентилите за штедење на воздух даваат непосредни резултати, инженерите за истражување и развој можат да постигнат дополнителна оптимизација на енергијата со примена на интелигентни пневматски дизајнерски практики. Минимизирањето на мртвото пространство е клучна стратегија:

• Вентили за поставување близу до цилиндрите: Традиционално, соленоидните вентили се групираат заедно во централна ормарка за полесно одржување. Иако ова е погодно, тоа бара долги цевкови водови до цилиндрите, што создава голем мртав волумен. Инженерите треба да користат децентрализирани вентилни колектори, како на пример компактната серија на AIRWORK, со монтирање директно на рамката на машината, близу до активаторите, за да се задржи должината на цевковите под 500 мм.
• Оптимизира Цевки Пречник: Димензионирањето на цевките е деликатен баланс. Прекумерно тесните цевки ограничуваат протокот и забавуваат работата на машината. Сепак, прекумерно широките цевки зголемуваат мртавиот волумен. Инженерите за истражување и развој треба да користат софтверот за пресметување на протокот на AIRWORK за да изберат минималниот пречник на цевките кој задоволува бараните брзини на движење на цилиндарот.
• Изберете компактни и интегрирани актуатори: Современите машини за пакување имаат предност од интегрираните цилиндар-вентил единици. Со комбинирање на контролниот вентил и цилиндарот во една физичка единица, поврзувачките цевки се целосно елиминирани, што го намалува мртвото просторно занимание на нула.

Прашање: Што претставува вкупната цена на стопаниска употреба (TCO) и приносот на инвестицијата (ROI) при ажурирање на пневматските системи за штедење на воздух на AIRWORK?

За менаджерите за набавка во B2B секторот, проценката на финансиската исплатливост при ажурирање на пневматските системи со по-ефикасна употреба на енергија е суштинска. Ажурирањето на стандардните вентили на пневматските системи за штедење на воздух на AIRWORK претставува мала почетна капитална инвестиција, но овозможува извонредно брзо враќање на инвестицијата:

• Брз ROI (принос на инвестицијата): Во типична фабрика за пакување која работи 24/7, ажурирањето на една линија за пакување со висок број циклуси со вентилите за штедење на воздух на AIRWORK може да намали трошоците за електрична енергија за 500 до 1.500 американски долари по машина годишно. Периодот на враќање на инвестицијата за замената на вентилите често е помалку од 6 месеци.
• Смалена одржувачка работа на компресорот: Намалувањето на потрошувачката на воздух го намалува оптоварувањето врз компресорите во инсталацијата. Компресорите работат постудо, се износуваат помалку брзо и побаруваат помалку скапи одржувачки поправки, со што се проширува нивниот вкупен век на траење.
• Намалување на јаглеродниот отпечаток: Минимизирањето на потрошувачката на електрична енергија директно ги намалува емисиите на стакленички гасови од инсталацијата. Со набавка од AIRWORK, производствените компании можат да документираат конкретни податоци за енергиска ефикасност, што им помага да ги достигнат корпоративните цели за одржливост и да се согласуваат со меѓународните еколошки стандарди како што е ISO 50001.

Со партнерство со AIRWORK, производителите на опрема за амбалажа (OEM) и производствените инсталации можат да трансформираат своите пневматски системи од скапи извори на енергија во високо оптимизирани, одржливи и рентабилни автоматизирани средства.