П: Зашто је потрошња компресивног ваздуха у паковачким машинама тако велика брига за производна постројења и где се енергија губи?

Скушћени ваздух се често назива 'четвртом корисношћу' у модерној производњи, поред електричне енергије, гаса и воде. Међутим, далеко је најскупља материја за производњу. Очајни 85% до 90% електричне енергије која се користи за покретање компресора ваздуха губи као топлота. Само 10% до 15% се претвара у корисну пневматичку енергију. У фабрикама за паковање великих запремина, где хиљаде пневматичних цилиндра круже непрестано, дан и ноћ, потрошња компресивног ваздуха представља огроман оперативни трошак и значајан извор емисије угљеника.

Машине за паковање, укључујући картонске машине, машине за паковање, запљуњаваче подноса, системе за узимање и постављање и палетизаторе, у великој мери зависе од пнеуматских система. Пневматика је одабрана зато што је брза, поуздана, чиста и пружа велику густину снаге. Међутим, пошто су пнеуматични системи једноставни за инсталирање, они су често слабо оптимизовани. То доводи до масовног губитка енергије у неколико области:

• Уједноставни притисак на неработне потезе: стандард пневматични цилиндр дизајниран је да обавља свој примарни посао (као што је запљачкање, притискање или гурање тешке кутије) на свом напредном потезу. Ово захтева висок притисак, обично 6 бара. Међутим, на повратном потезу, цилиндр се једноставно враћа у почетно положај, не померајући оптерећење. Упркос томе, стандардни уређаји снабдевају исти 6 бара компресивног ваздуха на оба краја цилиндра, губећи енергију на повратном потезу.
• Превишење спецификације високог ваздушног притиска: Проектанти машина често одређују већи радни притисак него што је потребно да би се осигурала сигурносна маржина. Ако машина може савршено радити на 4 бара, али биљка снабдева 6 бара, систем губи огромну количину компресивног ваздуха на сваки циклус.
• Превише мртва запремина: запремина ваздуха која се налази у цеви између контролног вентила и цилиндра назива се "мртва запремина". У сваком циклусу, овај ваздух се под притиском и затим испарва у атмосферу без да ради никакву корисну радњу. Ако је цевка превише дуга или има већи пречник него што је потребно, овај мртви запремину губи значајну количину ваздуха.
• Непрекидан отпад изгашања: Током нормалног преласка клапана, стандардни соленоидни клапани испускају ваздух под притиском директно у атмосферу, бацајући драгоцену енергију под притиском која се може рециклирати.

За производне постројења и ОЕМ-ове за паковање, ове неефикасности се годишње повећавају на хиљаде долара у протраћеним рачунима за електричну енергију. Оптимизација пневматичне енергије више није само еколошки циљ; то је критичан услов за одржавање конкурентности трошкова.

П: Како вентили за штедњу ваздуха и пневматичка кола под двоструким притиском оптимизују потрошњу енергије у апликацијама паковања?

Најефикаснији начин да се смањи отпад компресивног ваздуха у паковинским машинама је имплементација напредних клапана за штедњу ваздуха и двонатичних кола. Ове технологије су усмерене на главни извор пневматичких отпада: неработни удар.

Аирворк је развио специјализована раствора за штедњу ваздуха који раде на принципу оптимизације притиска и рециклирања ваздуха:

• Двоструко притиснута кола: Валв за штедњу ваздуха може бити конфигурисан тако да даје висок притисак (као што је 6 бара) напредном потезу цилиндра и низак притисак (као што су 2 или 3 бара) на повратни потез. Смањивањем повратног притиска на минимално ниво потребно за повлачење у пистоне, цилиндр троши до 50% мање ваздуха на свом повратном потезу. Током милиона циклуса, ово се преводи у укупно смањење потрошње ваздуха од 25% до 35% за тај покретач.
• Уграђени регулатори притиска: Аирворкови енергетски штедни колектори укључују компактне, прецизне регулаторе директно на телу вентила. То омогућава инжењерима да подешавају радни притисак појединачних цилиндра како би одговарао њиховим тачним захтевима за оптерећењем, спречавајући прекомерно притискање целог уређаја.
• Рециклирање изгашног ваздуха: Неки од Аирворк-ова напредних вентила за штедњу ваздуха укључују унутрашње бипас коло. Када цилиндр заврши свој напредни потез високог притиска, уместо да исцрпи сав ваздух под притиском у атмосферу, вентил преусмерава део овог ваздуха да притисне супротан крај цилиндра за повратни потез. Овај механизам рециклирања омогућава завршни потез повратка користећи "слободни" отпадни ваздух, што додатно смањује оптерећење компресора ваздуха.
• Технологија соленоида са ниском енергијом: Соленоидни вентили сами по себи конзумирају електричну енергију. Енергетски штедљиве катуле Аирворка потрошају само 0,5 до 1,5 вата електричне енергије, у поређењу са стандардним катулама од 4 до 5 вата. Ово смањује производњу топлоте у електричним ормарима и смањује укупну потрошњу електричне енергије.

П: Које методе пројектовања инжењери за истраживање и развој треба да усвоје како би минимизирали пневматичну мртву количину у паковању?

Док вентили за штедњу ваздуха пружају хитне резултате, инжењери за истраживање и развој могу постићи још већу оптимизацију енергије усвајањем паметних пракса пневматичког дизајна. Минимизација мртвог броја је кључна стратегија:

• Монтажни вентили близу цилиндра: Традиционално, соленоидни вентили су груписани заједно у централни ормарић за једноставан одржавање. Иако је то погодно, потребно је да дугачке цеви долазе до цилиндра, стварајући масивни мртви запремину. Инжењери би требали користити децентрализоване колекторе клапана, као што је компактна серија Аирворка, монтирајући их директно на оквир машине у близини покретача како би дужине цеви биле испод 500 мм.
• Оптимизовати Труба Дијаметар: Размер цеви је деликатна равнотежа. Претеке цеви ограничавају проток и успоравају рад машине. Међутим, ако је цев преширок, повећава се мртва запремина. Инжењери за истраживање и развој треба да користе софтвер за израчунавање проток Аирворк да би изабрали минимални дијаметар цеви који задовољава захтеве брзине цилиндра.
• Изаберите компактне и интегрисане актуаторе: Модерне машине за паковање имају користи од интегрисаних јединица цилиндра-валва. Комбиновањем контролног вентила и цилиндра у једну физичку јединицу, тотално се елиминише повезивајућа цевица, смањујући мртву запремину на нулу.

П: Која су укупна трошкови власништва (ТЦО) и РОИ надоградње на Аирворк-ове пневматичне системе за штедњу ваздуха?

За управљаче набавком у Б2Б-у, важна је процена финансијске одрживости надоградње на енергетски ефикасне пневматике. Напређење стандардних вентила на системе за штедњу ваздуха АирВорк представља мали почетни капитални трошак, али пружа изузетно брзу периоду окупације:

• Брза рОИ (повратак инвестиције): У типичном објекту за паковање који ради 24 сата дневно, 7 дана на дан, надоградња једне линије за паковање са високим циклусом са Аирворк клапанима за штедњу ваздуха може смањити рачуне за електричну енергију за 500 до 1.500 долара по Период отплате за замене вентила је често мањи од 6 месеци.
• Смањење одржавања компресора: Смањење потрошње ваздуха смањује оптерећење компресора ваздуха у постројењу. Компресори раде хладније, полако се издржују и захтевају мање скупих поправки, што им продужава животни век.
• Смањење угљенског отиска: Минимизација потрошње електричне енергије директно смањује емисије гасова са стаклеником. Набавка од Аирворка омогућава производним компанијама да документују конкретне податке о уштеди енергије, помажући им да постигну корпоративне циљеве одрживости и да се сложе са међународним стандардима заштите животне средине као што је ИСО 50001.

Партнерством са Аирворком, ОЕМ-ови и производни објекти могу да трансформирају своје пнеуматичне системе из скупих потрошача енергије у високо оптимизоване, одрживе и трошковно ефикасне средства за аутоматизацију.