Енергоспестяваща технология на помпите - дооборудван е честотен контрол за охлаждане на смазочни помпи с високо налягане

Все повече металообработващи откриват енергоспестяващ потенциал в областта на охлаждащите смазочни материали, особено в случай на нерегулирани помпи с високо налягане. KNOLL Maschinenbau разработи така наречения E-PASS, с който потенциалните икономии могат да бъдат определени за по-малко от час по време на текущите операции. Междувременно различни компании са използвали тази услуга и са решили да модернизират помпите с високо налягане на своите машини с честотен контрол. В примера по-долу периодът на изплащане е по-малък от две години.

Енергоспестяваща технология на помпата - дооборудван е честотен контрол за охлаждане на смазочни помпи с високо налягане

Опазването на околната среда играе важна роля за много компании, било то по отношение на екологично чисти крайни продукти или в рамките на собственото им производство. Например при голям германски автомобилен доставчик отговорните за производството работят, за да запазят екологичния отпечатък възможно най-малък. По този начин всички процеси постоянно се проверяват и оптимизират за тяхната рентабилност, енергийна и ресурсна ефективност и екологична съвместимост.

При обработката на алуминиеви отливки в помпите за подаване на охлаждаща течност под високо налягане беше признат значителен потенциал за икономия на енергия. Тъй като преди това те бяха оборудвани с клапан Vario с различни нива на налягане, възникна въпросът дали си струва да се преобразуват в честотно контролирани помпи.

Бърз анализ с практически стойности

Когато KNOLL Maschinenbau, водещият доставчик на помпи, филтри и цялостни охлаждащи смазочни системи, предложи разследване на потреблението на енергия, отговорниците на отдела с радост се съгласиха. Особено, тъй като измерването на консумацията не означава дълъг престой на машината и тогава на масата има ясни цифри.

Йохен Блерш, специалист по енергийно ефективни решения в KNOLL, обяснява предисторията на потенциала за спестяване: „Помпите с използвани клапани Vario осигуряват различни нива на налягане, но въпреки това генерират пълния обем поток, така че охлаждащата смазка, която не е необходима, да изтече. Това е свързано с широк спектър от енергийни загуби, които честотният преобразувател помага да се избегнат. Тъй като осигурява регулиране на налягането, ориентирано към нуждите чрез регулиране на скоростта на помпата. "

Специалистът за охлаждащи смазки е разработил специална измервателна система за анализ на ефективността, KNOLL E-PASS. По този начин, от една страна, може да се определи консумацията на енергия на помпа с високо налягане в процеса, а от друга страна, е възможно да се определи коя мощност всъщност е необходима за процеса на обработка. При местния автомобилен доставчик Йохен Блерш провери два обработващи центъра, които обработват типични серийни детайли. Машините трябваше да бъдат изключени само за около пет минути, за да се инсталира подходящата измервателна технология. След това измерва действителния поток на охлаждащата течност към машината и съответното налягане по време на пълен цикъл на обработка. Освен това в компютъра се въвеждат необходимите данни като работното време, електричеството и инвестиционните разходи за преоборудване.

Изчислението започва след процеса на измерване. Разликата между фиксираната скорост и скоростта, действително необходима на честотния преобразувател, води до най-голям дял на икономии на енергия. Често управляваното задвижване на помпата също така означава, че има по-малко влагане на топлина в охлаждащата смазка и околния въздух. Освен това помпата е защитена от режим на частично натоварване, което увеличава нейния експлоатационен живот. Всички тези фактори се вземат предвид при оценката на E-PASS.

Малко усилия - ясен резултат

Само няколко минути след процеса на измерване се предлага разпечатка, която предоставя точни цифри за възможни икономии на енергия с модернизиран честотен контрол и период на амортизация. Йохен Блерш посочва и допълнителна полза от процеса на измерване: „Записаните данни могат да се използват и за оценка на износването на помпата с високо налягане, която може да бъде заменена, когато честотният регулатор бъде монтиран.“

Определените стойности бяха - както се очакваше - убедителни. Тъй като при обработката на алуминиеви отливки, преоборудването често си струва. Причината за това е разнообразието от инструменти, които са необходими за фрезоване, пробиване и резбоване и които разчитат на вътрешно охлаждане с високо налягане. Необходимото налягане и обемният поток обаче се променят в зависимост от инструмента и обработката, докато дизайнът на помпата винаги се основава на инструмента, който изисква най-високи стойности. По-малките инструменти, например свредлата, се справят със значително по-ниска мощност на охлаждащата смазка и следователно могат да бъдат доставени оптимално с по-ниска скорост. С честотно контролирана помпа това спестява енергия, защото важи основното правило: половината скорост съответства на половината необходима мощност. С фиксиран клапан за освобождаване на налягането тази енергия се преобразува в топлина и се губи.

Когато се използва от автомобилния доставчик, е необходим пълен набор от характеристики на помпата, понякога висок и след това нисък дебит до паузи, в които помпата може да работи до 0 Hz. Потенциалът за икономия на енергия, определен с E-PASS, е 61 процента. Резултат, който оправдава обновяването и произтичащите от това разходи за отговорните.

Безопасност чрез референтна машина

За да проверят изчислените стойности, първо са преобразували машина като референтна система. Обхватът на доставката не се отнася до цялостната охладителна смазочна система, а само до регулирането на честотата. KNOLL предлага за тази цел винтовата помпа KTS, самозасмукваща помпена помпа, която се характеризира с ниска пулсация, висока ефективност и дълъг експлоатационен живот. Свързаният контрол на честотата се нарича PQ-Tronic при KNOLL, тъй като осигурява променливо налягане (P) и дебит (Q) при оптимална настройка на скоростта.

KNOLL не вижда себе си като чист доставчик на компоненти, а по-скоро като партньор на ниво процес. Йохен Блерш обяснява: „Ние се стремим да постигнем същото време за реакция, както преди, без да се налага да се намесваме в машината със съществуващата технология и нов честотен преобразувател - дори ако изискванията на процеса са много високи. За споменатия автомобилен доставчик направихме пълната връзка със съществуващ машинен инструмент без система KNOLL KSS. Също така отдаваме голямо значение на категоричната документация в съответствие със стандартите на CE, като чертежи, електрически планове, списъци с части и съображения за безопасност. "

Период на изплащане под две години

Отговорните за производството приветстваха факта, че KNOLL предостави всичко от един източник и бяха доволни от резултата: референтната система потвърди теоретично определените стойности. Това разчисти пътя за оптимизиране на допълнителни машини. KNOLL първо преобразува производствена линия с осем обработващи центъра, които също се върнаха към прогнозните цифри. На втора стъпка бяха преобразувани още дванадесет машини.

Междувременно KNOLL получи положителна обратна връзка от клиента, че мерките също са били много успешни като цяло: Преди преобразуването една машина е изисквала средно около 3 kW/h. След това разходът е бил само 1 kW/h. Това означава, че преоборудването се изплаща за по-малко от две години при нормална работа на 3 смени без прекъсване на производството.

Йохен Блерш посочва още едно предимство, което все още не е изчислено, но може да се използва в хода на експлоатацията: „Ако работя с помпа с честотен преобразувател, мога да я използвам за наблюдение на процеса. Например мога да кажа рано, когато помпата се износва. Тъй като честотният преобразувател след това регулира скоростта по-висока, за да компенсира износването. Ако се следи скоростта, могат да се поръчат резервни части на определена стойност и да се подготви своевременна подмяна, което е от полза за надеждността на процеса. "

PQ-Tronic контрол на скоростта

KNOLL PQ-Tronic регулирането на честотата позволява да се зададе всяко налягане в диапазона от 0 до 150 бара. С тази система мощността на помпата се регулира автоматично. Честотното управление на задвижващия мотор променя скоростта на помпения агрегат (до 4500 min-1) и по този начин мощността. Сензор за налягане заедно с електронен PID контрол гарантира предписаното налягане (зададена стойност) независимо от консумираното количество. Това има многобройни предимства:

Икономии на енергия до 70%
Променливо регулиране на налягането
Транспортиране с ниска пулсация
Меко стартиране и спиране
Няма начални текущи пикове
Минимизиране на шума чрез регулиране на скоростта
Минимизиране на износването
Намалено влагане на топлина в средата