Tryckreglerad vakuumteknik sänker energiförbrukningen med över 50%
2019-06-19
Ett längre test visade på avsevärda energibesparingar med Buschs nya R 5 RA 0760 A PLUS lamellvakuumpump. IAC Group AB, underleverantör till fordonsindustrin, använder en ny lamellvakuumpump för produktion av instrumentpaneler till olika Volvomodeller. Vakuumpumparnas integrerade tryckreglering medger behovsstyrd drift, vilket gav en lägre energikostnad per månad på över 50 procent.
IAC Group är en global leverantör till fordonsindustrin med fler än 50 produktionsanläggningar och 22 000 anställda. På anläggningen i Göteborg tillverkar 650 anställda huvudsakligen instrumentpaneler och invändiga dörrpaneler åt Volvo och levererar dem just-in-time direkt till Volvos produktionslinje.
Fram tills nu har IAC använt två traditionella lamellvakuumpumpar för ett lamineringssystem för tillverkning av instrumentpaneler (fig. 1). Vakuumpumparna var oreglerade och kördes permanent i treskift, fem dagar i veckan. Vakuumet håller delarna till instrumentpanelen på plats i formen. Varje vakuumpump var utrustad med en 15 kWs motor vilket innebär att den årliga effektförbrukningen uppgick till omkring 120 000 kWh. De två vakuumpumparna hade gått i 30 år och det var dags för en allmän översyn av pumparna alternativt byte mot helt nya pumpar. Underhållschef Markel Jordansson bad Busch Vacuum Pumps and Systems ta fram en praktisk och kostnadseffektiv lösning. Buschs vakuumexperter rekommenderade den nyutvecklade R 5 PLUS pumpen (fig. 2).
R 5 RA 0760 A PLUS är en oljesmord lamellvakuumpump – en robust vakuumteknik, beprövad i industrin under många decennier. En av de stora fördelarna med lamellteknik är att effektförbrukningen minskar när trycket sjunker. Den högsta effektförbrukningen infaller mellan atmosfärstryck (startfasen) och en vakuumnivå på 300 mbar. Inom det faktiska driftintervallet på 30 till 40 mbar förbrukar vakuumpumpen bara omkring 70 procent av nominellt motorvärde.
Den nya produkten från Busch är utrustad med ett integrerat styrsystem som standard. Beroende på trycket ger systemet en exakt reglering mot förinställd vakuumnivå eller en fast kapacitet med angivet varvtal. Markel Jordansson beslöt sig för att testa denna vakuumpump under några månader. I denna specifika process säkerställer en tryckreglerad drift att det specificerade börtrycket på 30 mbar vid vakuumpumpen bibehålls oberoende av den faktiska kapacitet som krävs i de olika processtegen.
Kalibreringssystem för skumgjutning av förarplatser. Underhållschef Markel Jordansson övervakar.
Under produktionsprocessen på lamineringssystemet, som producerar ca. 200 instrumentpaneler varje dag, var det så gott som omöjligt att på förhand fastställa det faktiska kapacitetsbehovet av vakuum. Totalt åtta processteg utförs på systemet. Dessa är inte inbördes synkroniserade och kräver olika kapacitet. Tidigare krävdes en vakuumnivå på 40 mbar direkt vid formen för att hålla fast de isatta formgjutna delarna. Eftersom vakuumförsörjningen inte är installerad direkt på lamineringssystemet uppstår läckage i den längre vakuumledningen. Detta innebär att vakuumpumpen behöver tillhandahålla en vakuumnivå på 30 mbar.
När R 5 PLUS togs i drift, gick det att via pumpens display att avläsa det erforderliga varvtalet och därmed kapacitetsbehovet. En vakuumnivå på 30 mbar programmerades. Man insåg snabbt att kapacitetsbehovet varierar mycket beroende på processtegen och att vakuumpumpen kompenserar för detta genom att kontinuerligt anpassa varvtalet. Den inbyggda PLC:n registrerar driftrelaterade data som alltid är tillgängliga via displayen (fig. 3). Informationen kan avläsas med det inbyggda minneskortet eller skickas till systemstyrningen eller till andra externa enheter.
Underhållschef Markel Jordansson har också aktiverat Eco-läget som automatiskt stänger av vakuumpumpen när processen inte kräver något vakuum. När processen återupptas startar vakuumpumpen automatiskt och anpassas efter det erforderliga varvtalet. Detta är särskilt energisparande under korta produktionsavbrott. Under tidigare liknande förhållanden körde de tidigare pumparna kontinuerligt med 100 procent effekt. IAC har själva gjort mätningar och beräknat energibesparingspotentialen och kan påvisa att nya R 5 PLUS lamellvakuumpump sparar 8 400 euro per år i energikostnader. Det finns ytterligare energibesparingar att göra genom processoptimering.
Vakuumpumpen kan nu finjusteras tack vare kontinuerlig registrering av sluttrycket och effektförbrukningen i kombination med ett flertal andra parametrar. Från början krävdes exempelvis 30 mbar arbetstryck direkt vid formen, men efter några veckor bekräftades att 40 mbar var fullt tillräckligt för denna tillämpning. Vid lägre specificerat arbetstryck arbetar vakuumpumpen med lägre varvtal och en ännu lägre energiförbrukning kan uppnås.
En annan stor fördel för IAC är de märkbart lägre bullernivåerna med nya R 5 PLUS jämfört med de äldre vakuumpumparna som användes tidigare. Båda de äldre lamellvakuumpumparna hade ljudnivåer på 79 dB, vilket gjorde det omöjligt att föra ett samtal i pumprummet, säger Markel Jordansson. Vid maximalt varvtal avger R 5 PLUS endast 70 dB.
Efter avslutad testperiod var IAC övertygade om att R 5 PLUS är den optimala vakuumpumpen för denna tillämpning.
Kontakta Busch Vakuumteknik AB på telefon +46 31 338 00 80 via mejl på info@busch.se eller på service@busch.se om du har några frågor när det gäller Vakuumpumpar eller service.