Pidä pää kylmänä – jälkiasennuksen ansiosta
Neste-vesijäähdytysjärjestelmät koneistuskeskusten energiatehokasta jäähdytysaine- ja karajäähdytystä varten.
Lämmöstä johtuvan koneen vikaantumisen estäminen
Ilmastonmuutos aiheuttaa yhä enemmän lämpöaaltoja maailmanlaajuisesti. Tällä on vakavia terveydellisiä ja taloudellisia vaikutuksia. Ilmaston lämmetessä tilanne on erityisen haastava valmistavan teollisuuden yrityksille. Työntekijöiden täytyy tulla toimeen nousevien lämpötilojen kanssa tuotantohalleissa. Sen lisäksi lämpö voi aiheuttaa työstökoneiden vikaantumista.
Työstökoneet voivat jatkaa toimintaansa vaaditulla tarkkuudella tiettyihin lämpötilarajoihin saakka. Liialliset lämpötilat ja ennen kaikkea lämpötilojen vaihtelut voivat aiheuttaa ongelmia. Koneiden omistajien täytyy selvitä lisääntyvästä käyttökatkojen määrästä ja tästä seuraavista kustannusnousuista. Kustannukset voivat vaihdella toimialasta riippuen ja aiheuttaa merkittävän taloudellisen taakan toiminnanharjoittajille.
Paranna tuotantolaitoksen käytettävyyttä ja säästä kustannuksia HYDAC Fluid Engineeringin lähestymistavan avulla
Asiakkaallamme, valuprototyyppien valmistajalla, on tuotantolaitoksessaan käytössä 18 työstökonetta. Tuotantohalli ei ole ilmastoitu ja kuumina kesäkuukausina koneiden käyttökatkoja oli keskimäärin kymmenenä päivänä vuodessa. Syynä tähän olivat hallissa vallinneet korkeat lämpötilat, jotka aiheutuivat koneista itsestään, niiden jäähdytysjärjestelmistä ja kuumasta kesäsäästä.
Työstökoneiden karat, moottorit ja jäähdytysnestejärjestelmät jäähdytettiin pääasiassa jäähdytysyksiköillä, joissa oli ilmajäähdytteinen lauhdutin. Käytön aikana nämä yksiköt haihduttivat valtavia määriä lämpöä ympäristön ilmaan. Tätä tilannetta yritettiin korjata ilmastoinnilla, mistä seuranneet suuret lämpötilan vaihtelut heikensivät koneiden tarkkuutta entisestään. Vaadittuja valmistustoleransseja ei kyetty enää noudattamaan ja koneet oli kytkettävä pois päältä.
Valmistaja kertoi ongelmasta meille ja pyysi HYDACin asiantuntijoilta apua. Paikan päällä suoritettu analyysi osoitti, että paras ratkaisu tähän lämpötilaongelmaan oli vaihtaa koneisiin vesijäähdytteiset jäähdytysjärjestelmät. Näin voitaisiin parantaa järjestelmien käytettävyyttä pitkällä tähtäimellä ja vähentää aiheutuvia kustannuksia.
Asiakas päätti muuntaa 16 jäähdytysnestejärjestelmää HYDACin nestejäähdytyksen jakajaksi eli WTRE-järjestelmäksi ja 6 muuta konetta moottorin karajäähdytyksella toimivaksi HYDACin FWKS-järjestelmän (nesteiden/veden jäähdytysjärjestelmien) avulla. Ulkopuolinen kumppani järjesti tuotantohalliin tarvittavan kylmän veden syötön vastaavine putkituksineen.
WTRE, HYDACin nestejäähdytyksen jakaja
HYDACin nestejäähdytyksen jakajaa WTRE:tä käytetään jäähdytysnestejärjestelmien jäähdyttämiseen. Se muodostuu levylämmönvaihtimesta, jossa on suljetunpiirin sähköinen ohjaus ja palloventtiili kylmän veden määrän säätelyä varten. Tämä kaikki asennetaan kompaktiin koteloon, joka mahdollistaa yksinkertaisen putkituksen käyttökohteeseen ja kylmän veden syöttöön.
Ulkoinen pumppu kuljettaa jäähdytysnesteen levylämmönvaihtimen läpi. Anturi tunnistaa lämpötilan ja sähköinen ohjain suorittaa datan arviointia sekä säätelee kylmän veden määrää säätöventtiilin kautta. Näin jäähdytysnesteen lämpötila voidaan pitää tasaisessa vakioarvossa ympäristön lämpötilasta riippumatta. Edes käyttökohteen tehonvaihtelut jäähdyttimeen suuntautuvien korkeampien paluulämpötilojen tai kylmän veden lämpötilan vaihteluiden vuoksi eivät ole enää ongelma, koska ne tasapainotetaan suljetun piirin säädöllä.
HYDACin asiantuntijan kommentti:
”WTRE-järjestelmä on yksinkertainen ja älykäs ratkaisu. Järjestelmään niin ikään sähköisesti integroitava alkuperäinen jäähdytysyksikkö säilytetään ja jäähdytysyksikön pumppu kuljettaa jäähdytysnesteen WTRE:n läpi. Tämä ei säästä tilaa, mutta vähentää kustannuksia ja laskee melutasoja sekä lämmön haihtumisen määrää hallissa.”
Karajäähdytys nesteiden/veden jäähdytysjärjestelmän FWKS:n avulla
Karajäähdytys muunnettiin kuudessa koneessa HYDACin nesteiden/veden jäähdytysjärjestelmäksi. FWKS muodostaa välipiirin kylmän veden syötön ja käyttökohteen välillä. Säiliö sisältää vesi-glykolia, joka pumpataan käyttökohteeseen (tässä tapauksessa karoihin), jossa lämpö siirtyy nesteseen. Jäähdytysjärjestelmään suuntautuvassa paluuvirrassa se virtaa levylämmönvaihtimen läpi. Siellä se jäähdytetään uudelleen tuotantolaitoksen omalla kylmällä vedellä ennen virtaamista takaisin säiliöön.
FWKS-järjestelmän välipiirillä on kaksi merkittävää etua:
- Karojen jäähdytykseen tarkoitetun jäähdytysnesteen laatu on tasaisen korkea ja korroosiosuojaus on taattu kaikkina aikoina.
- Vaadittu paine ja virtausnopeus taataan, vaikka kylmän veden syötön paine vaihtelisi tai olisi yleensä liian alhainen.
HYDACin asiantuntijan kommentti:
”Käyttämämme FWKS-jäähdytysjärjestelmä on pienen mittakaavan kompakti järjestelmä, jonka teho on uskomaton. Vakiotuotteena se edesauttaa nopeaa ja suoraviivaista prosessointia.”
Lopputulos
Onnistuneen jälkiasennuksen seurauksena suurin osa hukkalämmöstä haihtuu kylmän veden syötön kautta. Vesijäähdytykseen siirtymisen jälkeen koneet toimivat ongelmitta jopa kuumina kesäpäivinä.
Nyt voidaan säästää kustannuksia jopa kymmenen käyttökatkopäivän edestä vuotta kohden. Tämä tarkoittaa, että jälkiasennusratkaisuun käytetty investointi maksaa itsensä takaisin 1,5 vuodessa. Tämän lisäksi energiakustannukset vähenevät huomattavasti. Nestejäähdytysjärjestelmät säästävät paljon enemmän energiaa jäähdytysyksiköihin verrattuina tarvitsemastaan kylmän veden lisäsyötöstä huolimatta.
Tuotantohallin ilma ja työntekijöiden työskentelyolosuhteet ovat parantuneet merkittävästi. Nestejäähdytysjärjestelmät eivät haihduta lisälämpöä, eikä lämpö lisäänny hallissa. Lisäksi melutaso on alhaisempi. Tuulettimien ja ilmavirran sijaan ainoastaan pumppu tuottaa nyt ääntä.
Joustavien järjestelmäratkaisujemme ansiosta asiakas voi vapaasti kytkeä myöhemmin lisää koneita keskusjäähdytyspiiriin.
HYDACin nestejäähdytysjärjestelmien edut
Järjestelmän käytettävyys
Koneiden tarkkuus varmistetaan.
Energiatehokkuus
Nestejäähdytysjärjestelmien asentaminen jäähdytysyksiköiden sijaan tarkoittaa jopa 30 %:n energiansäästöä. Lisäksi hukkalämpöä voidaan käyttää tarpeen mukaan muihin käyttökohteisiin.
Koneen vikaantuminen
Lämmöstä johtuvat käyttökatkot ja niihin liittyvät kustannukset vähenevät.
Kustannusten optimointi
Lämmöstä aiheutuvat käyttökatkokustannukset vähenevät ja hukkalämpö voidaan ottaa käyttöön.
Nopeampi takaisinmaksuaika
Käyttökatkokustannusten väheneminen lyhentää investoinnin takaisinmaksuaikaa.
Pidempi järjestelmän käyttöikä
Optimaalisen jäähdytyksen ansiosta järjestelmän käyttöikä on pidempi.
Joustavat järjestelmäratkaisut
Ratkaisujen modulaariset ja räätälöidyt laajennukset ovat mahdollisia milloin tahansa myöhemmin.
