Lehet a vákuum is gazdaságos

Ha valamikor fontos az energiahatékonyság, akkor az most van, amikor az energiaárak messze kilőttek az egész világon. Nagyvállalatoknál külön munkacsoportok foglalkoznak a felhasznált energia csökkentését célzó intézkedések megvalósításával kisebb-nagyobb sikerrel. Lehetne mondani, hogy sok kicsi sokra megy, de ipari méretekben sokszor nem is csak kicsit lehet nyerni innovatív megoldásokkal. A sűrített levegős rendszerek esetén is sok megoldandó kérdés van, ahol nem is gondolnánk mekkora megtakarítást érhetnénk el egyszerű megoldások alkalmazásával.

Egyik ilyen terület a vákuum-technika. Már az i.e. 485 körüli Görögországban is – bár még csak filozofikusan, de - jelen volt a vákuum fogalma, így nem újkeletű a fizikai jelenség gyártástechnológiában való használata. Ennek ellenére még mindig lehet, és kell is fejleszteni ezen a területen, mert egyelőre szinte megkerülhetetlen az előállítás tekintetében jelentős energiát igénylő technika az iparban, legyen az csomagolás, fémmegmunkálás, autóipar stb.

Az energiahatékonyság javítása közvetlen hatással van a vállalkozásunk profitjára, és egyúttal a fenntarthatóság felé is nagy lépéseket tehetünk, két legyet ütve egy csapásra.

Vákuumot jellemzően kétféle módon szokás létrehozni: központi vákuumszivattyúval vagy lokálisan vákuumejektorral. Az SMC ez utóbbi termékekkel szerepel a piacon széles portfolióval, a kompakt megoldásoktól az egészen nagyteljesítményű ejektorokig, akár 600 Nl/min átáramlással, így majdnem minden alkalmazásra megtaláljuk a megfelelő megoldást.

Az ejektorok legfontosabb paraméterei: optimális tápnyomás (a legmagasabb vákuum eléréséhez), maximális elszívási teljesítmény, maximális vákuumérték és a levegőfogyasztás.

4 bar: az SMC ejektorok optimális tápnyomása

Fontos megvizsgálni, hogy szükség van-e a munkadarab biztonságos megfogásához a maximális tápnyomásra? Ez amiatt lényeges, mert az ejektor levegőfogyasztása és így a költségek arányosak a tápnyomással. Például: ZL112A ejektor esetén 0,5 MPa (5 bar) tápnyomással a levegőfogyasztás 78 l/min (4680 l/h), hogy a maximális -84 kPa vákuumot létrehozzuk. Ha a tápnyomást 0,35 MPa-ra (az optimális tápnyomás erre az ejektorra) csökkentjük, a fogyasztás 57 l/min (3420 l/h), és ugyanúgy a -84 kPa a maximális vákuum. Ezzel 27% energia megtakarítást értünk el a teljesítmény csökkenése nélkül. Tegyük fel, hogy a munkadarabot biztonságosan meg lehet tartani -65 kPa vákuummal is, akkor a tápnyomást akár 0,25 MPa (2,5 bar)-ra is le lehet csökkenteni. Ez a fogyasztást tovább csökkenti 45 l/min-re (2700 l/h), ami már 43% energia megtakarítás, és a célt ugyanúgy elérjük vele.

 

SMC többfokozatú ejektora – ZL sorozat: könnyű, hatékony elszívás

Vákuumköri szűrés

A megfelelően kiválasztott szűrés, és annak jó állapotban tartása fontos a karbantartásra fordított idő és költség csökkentése érdekében. Ha az ejektorunknak nincs beépített szűrője, mindenképpen érdemes szűrőt beépíteni az ejektor és a vákuumkorong közé, hogy a bejutó portól és részecskéktől megóvjuk, amik a szerkezet belsejében sérülést, vagy lerakódást okozva csökkentenék a teljesítményt és ezáltal az élettartamot.

 

 

SMC vonali szűrője – ZFC sorozat – olyan termék, amely akár pozitív, akár negatív nyomással használható

SMC vákuumszűrője – AFJ sorozat

 

 

Nyomás növelése helyett használjunk nagyobb átmérőjű korongot

Ha nagyobb tartóerőre van szükség, sokan a tápnyomás növelésével próbálják orvosolni azt. Megmutatjuk ez miért rossz út (kivéve, ha nagyobb átmérőjű korong nem fér el):

Ha a vákuumértéket duplázzuk, az ugyan dupla tartóerőt jelent, viszont az energia költségünk is duplázódik. Ehelyett, ha van rá mód, az átmérő duplázásával élve a tartóerő négyszereződik, míg az energiaköltség közel azonos marad, mivel a tápnyomás nem változik, és a dupla akkora átmérőjű korongból kiszívott térfogat különbsége elhanyagolható. Egy 20 és 40 mm átmérőjű vákuumkorong bekerülési költsége közti különbség sem számottevő.

Egyedi, vagy központosított?

A központosított vákuumrendszernél egy ejektor vagy vákuumgenerátor táplál több vákuumkorongot. Sokszor robotkarokon láthatjuk így a könnyű telepítés végett. Legnagyobb hátránya, hogy egy kör van, így, ha ott valami gond támad, az az összes megfogási pontra hatással van, legrosszabb esetben a munkadarab leesik potenciális anyagi, vagy személyi sérülést okozva.

A decentralizált rendszer esetén nem egy, hanem több ejektor van, (akár korongonként egy), lehet közvetlenül a korongra szerelve. Ebben az esetben a telepítés, helyigény nagyobb, de mivel több vákuumkör van, megfelelő méretezés esetén is, ha kiesik valamelyik kör, a többi még biztonsággal tarthat. Másik előnye a flexibilitás, különböző méretű (tömegű) munkadarabok megfogása esetén a terhelés függvényében kapcsolható a megfelelő mennyiségű kör, ezáltal optimalizálva a levegőfelhasználást.

Az SMC ZU vonali vákuum ejektor

Vákuumtakarékos szelepek

Erről a termékről gyakran megfeledkeznek, pedig szintén nagyon sokat segíthetnek a rendszer optimális működésében. Bizonyos esetekben sok korongot kell használni a változó munkadarab méret, vagy elhelyezkedés miatt. Ilyenkor előfordulhat, hogy nem minden korong kerül használatra a munkadarab megfogása közben. Ezeken a korongokon csak veszteség keletkezik és rontja a többi korong hatásfokát is. A vákuumőr szelepekkel a nem tökéletesen illeszkedő korongokon nagy mértékben lecsökkentik az elszívást, megspórolva jelentős mennyiségű sűrített levegőt. Előnyük, hogy ezt teljesen automatikusan teszik, bárminemű beavatkozás nélkül, valamint több különböző méretű (tömegű) munkadarabot lehet megfogni megfogó fej cseréje nélkül.

 

                              

Az SMC vákuumőr szelepe – ZP2V sorozat: automatikusan lecsökkenti a felesleges fogyasztást

Energiatakarékos vákuumejektorok használata

Egyes vákuumejektorok energiatakarékos funkcióval ellátott nyomáskapcsolóval szereltek, ami akár 93%-kal tudja csökkenteni a levegőfogyasztást. Mi a titok? Első körben meg kell határozni azt a vákuum tartományt, ami még biztonsággal megtartja a munkadarabot. Például -65 és -55 kPa között. A megfelelő beállításokkal a vákuumejektor a -65 kPa elérésekor lekapcsolja a tápszelepet, és csak akkor kapcsolja újra, ha -55 kPa alá megy. A köztes időszakban nulla a fogyasztás.
Egy megfogási feladatnál például, ahol óránként 450 ciklus, 10 órás műszak és 250 munkanappal számolhatunk egy évben, kb. 9350 m3 sűrített levegőt használunk el évente. Az energiatakarékos vákuumejektor használatával ugyanez az érték 638 m3 évente. Ez 93%-os megtakarítás! Minél hosszabb egy ciklus, és minél kisebb a szivárgás a korong pereménél (és/vagy minél tömörebb az anyag), annál nagyobb a megtakarítás.

 

SMC vákuum egysége és egy lehetséges alkalmazása – ZK2-A sorozat: a „minden egyben” halk megoldás azS energiatakarékosság jegyében

Okos megoldások használata

Az energiahatékony vákuumrendszer legjobb kihasználása érdekében az SMC okos ejektor rendszert ajánl. Sorosan csatlakozó ejektor sziget használatával nincs szükség további be- és kimenetekre, ezzel sok vezetékezést megtakarítva.

A terepi eszközök közvetlenül a PLC-hez tudnak csatlakozni. A PLC-n keresztül beállíthatóak és monitorozhatóak a nyomásértékek, a megfogás, illetve az eleresztés visszajelzése, az energiatakarékos funkció és a szelepvédő funkció. Ez a koncepció az alkalmazás jobb szabályzásához, több hasznos adathoz, egyszerűbb telepítéshez és valós idejű termékdiagnosztikához vezet.

Az SMC szelep és ejektor egysége – JSY és ZKJ sorozatok

Műszaki támogatás

Ha valaha kapcsolatba került vákuum-alapú rendszerrel, akkor tudja, hogy a munkadarab és a korong közti kölcsönhatás előre kiszámíthatatlan, mivel az nagyban függ az alkalmazástól és körülményektől. Az egyetlen igazi módja, hogy biztosak legyünk a végeredményben, ha igénybe vesszük az olyan szakértő beszállító tudását, tapasztalatát és elérhető teszt eszközeit (akár helyszínen, akár a beszállító telephelyén), mint az SMC. Gyakran sokfajta megoldást kell végig próbálni, mire meglesz a legjobb nyomás, átáramlás, korongméret, és -darabszám kombináció, különösen, ha valami speciális feladatról van szó. Miért ne hagynánk, hogy szakértők segítsenek benne? Keressenek bennünket szakmai kérdéseikkel.

2023.08.14.